Избор материјала за цеви за нафту и гас: Нерђајући челик и легуре никла у складу са НАЦЕ МР0175

Шта НАЦЕ МР0175 / ИСО 15156 заправо покрива?

То је стандард за производњу нафте и гаса за одабир метала који су отпорни на пуцање изазвано Х2С. Покрива само пукотине, а не општу корозију или питтинг.

НАЦЕ МР0175 и ИСО 15156 су исти технички текст објављен под два назива. НАЦЕ Интернатионал је сада део АМПП-а, који задржава МР0175 број. Стандард има три дела: Део 1 даје опште принципе, Део 2 покрива угљеничне и нисколегиране челике и ливено гвожђе, а Део 3 покрива легуре отпорне на корозију (ЦРА) и друге легуре. Нерђајући челици и легуре никла потпадају под Део 3.

Трећи део се бави три механизма крековања:сулфидно напрегнуто пуцање (ССЦ), пуцање од корозије под напоном (СЦЦ)игалвански индуковано пуцање водоничним стресом (ГХСЦ). Његова изјава о обиму каже да се губитак материјала због опште или локализоване корозије не бави. Такође се каже да документ није нужно погодан за пречишћавање или опрему која се налази испод, што је територија сестринског стандарда НАЦЕ МР0103 / ИСО 17945.

Коначно, стандард допуњује, али не замењује, захтеве за материјале из кодова дизајна. Цев и даље мора да задовољава АСМЕ Б31.3, Б31.4, Б31.8 или спецификацију пројекта, и да задовољава МР0175 на врху.

Када се систем цевовода рачуна као "кисела услуга"?

Сервис киселости почиње када парцијални притисак Х2С достигне око 0,3 кПа (0,05 пси). Метрика је парцијални притисак, а не делови на милион.

За угљеничне челике, ИСО 15156-2 наводи да испод 0,3 кПа Х2С парцијалног притиска обично нису потребне мере предострожности. Изнад тога важе правила о материјалу и тврдоћи. За нерђајуће челике и легуре никла, део 3 затим поставља границе за стварни парцијални притисак Х2С, температуру, садржај хлорида и пХ.

Парцијални притисак=укупни апсолутни притисак × молска фракција Х2С.Радни пример: гасовод на апсолутно 100 бара са 0,5 мол% Х2С има 100 × 0.005=0.5 бара, што је50 kPaод Х2С. То је далеко изнад 0,3 кПа, тако да је линија кисела, а такође је изнад граница од 10–20 кПа које се примењују на дуплекс класе (види доле). Системи у којима је Х2С растворен само у течности захтевају да се прво разради парцијални притисак у гасној фази; стандард даје метод.

Како се упоређују главне оцене према НАЦЕ МР0175?

Класе формирају мердевине од 316Л до легура никла, али мердевине нису једноставно наручене од стране ПРЕН-а. ПРЕН предвиђа питтинг, док су границе МР0175 постављене понашањем напрслина.

ПРЕН (еквивалентни број отпорности на питтинг) се израчунава као %Цр + 3.3 × %Мо + 16 × %Н. Дуплекс типови имају висок ПРЕН, али њихов дозвољени притисак Х2С је низак, јер је феритна фаза осетљивија на пуцање водоника од потпуно аустенитних структура. Табела приказује главне захтеве за класе које се најчешће наводе за цеви за нафту и гас.

Извор: ваљане легуре, „Сумпор водоник – НАЦЕ МР0175/ИСО 15156 & НАЦЕ МР0103“ (стање и референце у табели); Аллеима САФ 2205 датасхеет (2205 лимитс); Тест папир на хипер-дуплексу који хостује АМПП (20 кПа за ПРЕН 40–45); Коментар тумачења ИСО 15156 (316 ограничења); ПРЕН вредности израчунате ЕЕТА из типичне композиције. Приказане границе су вредности наслова; важећи текст је Анекс А стандарда ИСО 15156-3 у издању на вашој наруџбини.

Да ли је 316Л довољно добар за цеви за киселу нафту и гас?

Само за благо киселу употребу: жарени 316Л је прихватљив до 60 степени на 100 кПа Х2С, са границом тврдоће од 22 ХРЦ и без ојачања хладним радом.

Сви аустенитни нерђајући челици серије 300 деле једну табелу (табела A.2). Морају бити жарени у раствору и угашени, без хладног рада за подизање чврстоће и не тврђи од22 ХРЦ (237 ХБВ). Стандардна АСТМ А240 плоча и А312 цев испоручене у жареном стању нормално испуњавају ово, под условом да је пријављена тврдоћа испод границе. Неке странице дистрибутера наводе 23 ХРЦ за 316Л; аустенитна граница у стандарду је 22 ХРЦ.

Граница која обично одлучује о питању је температура.

Изнад око 60 степени дозвољени притисак Х2С нагло опада, а СЦЦ вођен хлоридима постаје забринутост. За вруће киселе водове који садрже хлорид, 316Л је ретко прави одговор; пређите на дуплекс или више легуре. Хладно савијене цеви, хладно обликовани фитинзи и навоји каљени деформацијом на 316Л захтевају проверу тврдоће из истог разлога.

Када треба да извршите надоградњу на дуплекс или супер дуплекс?

Изаберите 22Цр дуплекс када је Х2С низак (око 10 кПа или мање) и када су хлориди високи. Изаберите супер дуплекс до око 20 кПа. Изнад тога, пређите на легуре никла.

Дуплекс нерђајући челици имају двофазну микроструктуру аустенита и ферита. Да би се квалификовао у складу са стандардом, материјал мора бити жарен у раствору35–65% ферита, а ПРЕН раздваја две породице: отприлике 30 до 40 за дуплекс, изнад 40 за супер дуплекс. Дуплекс даје отприлике дупло већу границу течења од 316Л и много бољу отпорност на хлориде, због чега доминира убризгавањем морске воде, проточним и разводним цевоводима.

Три замке хватају купце:

• Хладан рад се кажњава.Један технички лист произвођача даје 2205 око 1,5 пси (10 кПа) Х2С када се жари и брзо охлади, али само 0,3 пси (2 кПа) у хладном обрађеном стању. Хладно савијена дуплекс цев стога може испасти изван столова.
• Супер дуплекс ограничења нису један број.Објављено истраживање о 25Цр супер дуплексу показује да се серије унутар истог УНС опсега могу разликовати у перформансама киселих услуга. Тамо где услуга није у складу са табелама, тестирање према смерницама Европске федерације за корозију (ЕФЦ публикација 17) је призната рута.
• Завари се броје.Метал заваривања такође мора да одржава избалансиран ниво ферита и да испуњава услове за тврдоћу, тако да квалификација поступка заваривања треба да укључује обоје.

Када су легуре никла прави избор?

Користите легуре никла у чврстом раствору као што су 625, 825 и C-276 када притисак Х2С, температура, низак пХ или елементарни сумпор превазилазе оно што је дозвољено за дуплекс.

Ове легуре немају феритну фазу и имају веома висок садржај никла, тако да задржавају отпорност на пуцање у тежим условима. Произвођачи примећују, на пример, да жарена легура 625 задовољава табелу A.13 без потребе за извештајем о тврдоћи и да 625 и 600 испуњавају рафинеријски стандард МР0103 под условом да је тврдоћа на или испод 35 ХРЦ. Легура 625 је уобичајен избор за киселе и ЦО2 богате проточне водове, облоге и заварене слојеве; C-276 се бира тамо где су присутни хлориди киселине или оксидирајуће врсте; Легура 825 одговара киселим токовима са сумпорним киселинама на умереним температурама.

Искрена нијанса на Аллои 718.Старењем ојачан 718 (и 725) даје високу чврстоћу за унутрашње вентиле, вешалице и вијке, а не за цевне цеви.

Објављене границе тврдоће се разликују: један произвођач наводи 35 ХРЦ за дубинске цеви и пакере, док АПИ-граде 718 датасхеет ради на 40 ХРЦ.

Капа зависи од категорије опреме и табеле која се примењује, па је пре наручивања потврдите у односу на стандард.

Запамтите да МР0175 не процењује питинг или општу корозију. Легура никла која пролази кроз табеле за киселу употребу и даље мора бити изабрана због свог понашања ЦО2, хлорида и киселина. Погледајте наше чланке о Хастеллои Ц276 против Ц22 и Инцолои 825 у сумпорној киселини.

Како се снага и цена пореде у овим разредима?

Више легуре коштају више по килограму, али њихова већа чврстоћа течења може смањити дебљину зида и делимично надокнадити премију.

Коју оцену прво треба прегледати за дато кисело стање?

Почните од парцијалног притиска и температуре Х2С, а затим проверите потребе за хлоридима, пХ и корозијом. Табела даје само први екран.

Шта мора да наведе наруџбеница да би се доказала усклађеност са МР0175?

Именујте стандард и издање, наведите услове киселости, одредите услове термичке обраде и захтевајте тврдоћу (и ферит за дуплекс) у извештају о испитивању материјала.

• Стандард и издање:„АНСИ/НАЦЕ МР0175/ИСО 15156-3, издање на снази на датум набавке, са техничким циркуларима.“
• Сервисни подаци:Х2С парцијални притисак, пројектована температура, садржај хлорида, пХ и било који елементарни сумпор.
• стање:раствор жарен и угашен; нема хладног рада за подизање снаге; навести свако дозвољено хладно обликовање и његове границе.
• тврдоћа:максимална вредност, метода испитивања (ХРЦ, ХБВ или ХВ са правилом конверзије) и место испитивања, укључујући шав и зону под утицајем топлоте на произведеним калемовима.
• Само дуплекс:садржај ферита 35–65% у основном металу, плус границе ферита заваривања у квалификацији поступка заваривања.
• Документи:ЕН 10204 сертификат типа 3.1, позитивна идентификација материјала (ПМИ) и записи о термичкој обради.
• Изјава о усклађености:затражите то писмено. Млинови често не штампају „МР0175“ на извештајима о испитивању, јер усклађеност произилази из спецификације и пријављене тврдоће.

Да ли "усаглашено са НАЦЕ-ом" значи да цев неће кородирати?

Бр. МР0175 квалификује материјал само против пуцања Х2С. Питтинг, пукотна корозија, ЦО2 корозија и ерозија и даље захтевају посебне провере.

Линија може задовољити сваки МР0175 сто и мирну јаму у топлој води богатој хлоридима. Дизајнери стога упарују стандард са питтинг тестовима као што су АСТМ Г48, ПРЕН скрининг и пројектна правила као што је НОРСОК M-001. Потпуно квалификована усклађеност такође зависи од целокупне слике стреса и животне средине опреме коју дефинише процена услуге корисника.

Да ли долази ново издање НАЦЕ МР0175 / ИСО 15156?

Да. Издање ИСО за 2020. (који је објавио АНСИ/НАЦЕ као МР0175-2021) је тренутно и велика реструктурирана ревизија је у развоју.

ИСО 15156-3:2020 заменио је издање из 2015. године, а на страници са статусом ИСО-а наводи се да треба да се ревидира са нацртом у развоју. АМПП документи представљени у марту 2026. описују преписивање организовано у три нова дела: захтеви за материјал и обраду, процена услужног окружења и избор материјала, и верификација, квалификација и гласање. Док се ново издање не објави и усвоји, важи текст за 2020/2021. Наведите издање на свакој наруџбини како не би било нејасноћа.

Често постављана питања

Q: Да ли је НАЦЕ МР0175 исти као ИСО 15156?

A: Да. То су исти технички текст, који је објавио ИСО као ИСО 15156 и НАЦЕ (сада АМПП) као МР0175. Тренутно је на снази ИСО издање 2020.

Q: Која је граница тврдоће за 316Л у киселој служби?

A: Жарени 316Л је ограничен на 22 ХРЦ (237 ХБВ), не сме да се ради на хладном за подизање снаге и ограничен је на благе средине према табели A.2.

Q: Може ли се дуплек 2205 користити изнад 10 кПа Х2С?

A: Не под општим табелама стандарда. Изнад око 10 кПа, изаберите супер дуплекс (до око 20 кПа) или легуру никла, или квалификовајте материјал тестирањем за одређену услугу.

Q: Да ли се МР0175 односи на рафинерије?

A: Не. Опрема за рафинацију и низводно потпада под НАЦЕ МР0103 / ИСО 17945, који има своја ограничења тврдоће (на пример 28 ХРЦ за дуплекс).

Q: Како да израчунам парцијални притисак Х2С?

A: Помножите укупни апсолутни притисак са молском фракцијом Х2С. На 100 бара апсолутно и 0,5 мол% Х2С резултат је 0,5 бара, или 50 кПа.

Q: Да ли је цев усаглашена са МР0175 отпорна на удубљење?

A: Не аутоматски. Стандард се односи само на пукотине, тако да питинг и општа корозија захтевају одвојену процену.

Референце

Ваљане легуре. Водоник сулфид – НАЦЕ МР0175/ИСО 15156 & НАЦЕ МР0103.хттпс://ввв.ролледаллоис.цом/артицлес/хидроген-сулфиде-наце-мр0175-исо-15156-наце-мр0103/

ИСО 15156-3:2020, статус и делокруг (Генорма).хттпс://генорма.цом/ен/стандардс/исо-15156-3-2020

АМПП. АНСИ/НАЦЕ МР0175-2021/ИСО 15156-2020.хттпс://цонтент.ампп.орг/стандардс/боок/1139/АНСИ-NACE-MR0175-Петролеум-анд-Натурал-Гас

АМПП конференција 2026. Ажурирање НАЦЕ МР0175/ИСО 15156.хттпс://цонтент.ампп.орг/ампп/процеедингс-абстрацт/ЦОНФ_МАР26/2026/1/107421

Аллеима. Технички лист материјала САФ 2205.хттпс://интегратион.аллеима.цом/цз/тецхницал-центер/материал-датасхеетс/тубе-анд-пипе-сеамлесс/саф-2205/

АМПП. Недавна Х2С испитивања корозије хипер дуплекс нерђајућег челика.хттпс://сторе.ампп.орг/рецент-хс-цорросион-тестс-оф-хипер-дуплек-стаинлесс-стеел

ТВИ. Испитивање супердуплекс нерђајућег челика за киселу употребу.хттпс://ввв.тви-глобал.цом/тецхницал-кновледге/публисхед-паперс/тестинг-оф-супердуплек-стаинлесс-стеел-фор-соур-сервице-марцх-2003

Клиника за корозију. Питања и тумачења за НАЦЕ МР0175/ИСО 15156.хттпс://ввв.цорросионцлиниц.цом/цорросион/програмс-анд-цоурсес/цонтинуинг-едуцатион/цоурсес/Куестионс%20анд%20интерпретатионс%20фор%20НАЦЕ%20МР0175_ИСО-15156.хтмл

Неоницкел. Аллои 718 АПИ технички лист.хттпс://ввв.неоницкел.цом/аллоис/алл-аллоис/аллои-718-апи