Sempre em sistemas de dutos encontramos o material com tubo ou conexões NACE MR0175 / ISO 15156, então você realmente sabe quais são as principais diferenças entre o tubo de carbono NACE e o tubo de aço carbono normal? E como é o custo do material nace?
Portanto, hoje vamos apresentar a NACE MR0172 / ISO 15156 a partir de diferentes aspectos, conforme abaixo:
Definições e meios
Escopo Padrão
Equipamentos e produtos relacionados
Custo Material
Composições Químicas
Força mecânica
Formulários
Condições de trabalho
Notificações antes da compra de tubos e acessórios Nace
O que é NACE
A NACE foi estabelecida desde 1943, seu nome completo é The National Association of Corrosion Engineers. Os fundadores foram 11 engenheiros de anticorrosão da indústria de dutos.
Até agora, a NACE tem sido a maior organização a difundir conhecimento de anticorrosão e melhorar as habilidades de prevenção da corrosão.
Nos padrões da NACE, MR0175 é o padrão de requisitos de materiais para H2S contendo produção e equipamentos de petróleo e gás.
Como resultado, o tubo Nace é usado no transporte de gás e óleo contendo H2S.
Você pode encontrar a especificação padrão NACE MR0175 aqui.
Escopo NACE MR0175 ou ISO 15156
A NACE MR0175 / ISO 15156 fornece regras comuns, dá sugestões e requisitos para selecionar materiais de aço qualificados, que serviram em equipamentos usados na produção de petróleo e gás e em plantas de aumento de gás natural em ambientes contendo H2S. Onde, se tal equipamento falhar, pode representar um risco para a saúde e segurança humanas e danos para o meio ambiente.
É também um padrão federal nos EUA, reconhecido como ISO 15156, para indústrias de petróleo e gás natural, materiais aplicados em ambientes contendo H2S na produção de petróleo e gás.
Tipos de cracking
Esta norma NACE MR0175 / ISO 15156 aborda todos os mecanismos de trinca que podem ser causados por H2S, incluindo as condições abaixo de trinca.
Rachadura por estresse de sulfeto (SSC)
Rachadura por corrosão sob tensão
Quebra gradual
Trinca de zona mole
Trinca induzida por hidrogênio orientada por tensão
Craking induzida por hidrogênio
Rachadura por estresse de hidrogênio induzida galvanicamente
Como selecionar o material
Os materiais de aço selecionados ou qualificados usando a NACE MR0175 / ISO 15156 são resistentes a trincas em ambientes definidos contendo H2S na produção de petróleo e gás, mas não são necessariamente imunes em todas as condições de serviço.
Consequentemente,
Foi considerado como as instruções para selecionar o material qualificado de carbono e aços de baixa liga, aços de liga resistentes à corrosão e outros materiais de liga que se opõem aos ambientes contendo H2S. Enquanto isso, o padrão também é adequado para API, ASTM, ASME e ANSI etc.,
(Em alguns casos, o tubo NACE também é equivalente ao tubo de serviço ácido, que é aplicado em ambientes H2S.)
Equipamento que se aplica a NACE MR0175
Sabemos que existem muitos equipamentos aplicados com a norma NACE MR0175 / ISO 15156, principalmente em atividades de perfuração de petróleo e gás, construção, elevação.
Por exemplo, perfuração como brocas; Equipamentos de subface como bombas de hastes de sucção e hastes de sucção, bombas submersíveis elétricas e outros equipamentos de elevação artificial;
Equipamentos de tratamento de água azeda, estações de tratamento de gás natural.
E o mais importante, tubos de aço e acessórios para dutos de transporte de petróleo e gás, líquidos e fluidos multifásicos.
Vamos conversar sobre isso.
Relacionados com tubos de aço carbono NACE
Aço carbono e liga contendo até carbono e até manganês e quantidades residuais de outros elementos, exceto aqueles adicionados intencionalmente em quantidades específicas para desoxidação (geralmente silício e / ou alumínio)
Observe:
Em tubos de aço carbono padrão NACE MR0175 e materiais de conexões usados na indústria de petróleo geralmente contêm menos de 0,8% de carbono.
Carbono e aços de baixa liga incluem placa, tubo, encaixe de tubo em conformidade com a NACE MR0175, com as exceções declaradas; testes adicionais de SSC não são necessários. No entanto, qualquer teste de SSC que faça parte de uma especificação de fabricação de materiais deve ser realizado com sucesso e os resultados relatados.
Observe que os tubos e conexões de aço carbono e liga descritos / listados anteriormente na NACE MR0175 (todas as versões) foram identificados por extensas correlações de falhas / sucessos registrados e dados de laboratório. O limite de dureza de HRC 22 aplicado à maioria dos aços carbono e de baixa liga foi baseado em correlações de tratamento térmico, composição química, dureza e experiência de falha. Os limites de dureza mais elevados para os aços ao cromo-molibdênio foram baseados em considerações semelhantes.
Padrões de tubos de aço carbono Consulte NACE
O padrão NACE MR0175 inclui tubos de aço abaixo do padrão.
API 5L Seamless Grau B para X42, para X65
Tubo ASTM A53
ASTM A106 Grau B, A e C
ATSM A333 Grau 1 e 6
ASTM A524 Grau 1 e 2
ASTM A 381 Classe 1 Y35 e para Y65
ISO 3183-3 Grau L245 a L450
Revestimento e tubulação de API 5CT J55 / K55 a T95
Tubulação e conexões NACE MR0175
Tubo de aço e acessórios relacionados que são feitos de material NACE (em conformidade com a norma NACE MR 0175 ou ISO 15156). Nós os chamamos de tubo NACE ou acessórios para tubos NACE.
Portanto, esses produtos são especialmente usados em ambientes de petróleo e gás que contêm os produtos químicos corrosivos H2S etc.
Composição química
Para tubos de aço carbono e liga, o NACE MR0175 tem limites para conteúdo de enxofre (S ≤ 0,002%), fósforo (P ≤ 0,020%) e carbono (C ≤ 0,10%).
Força mecânica
As propriedades mecânicas de resistência à tração e resistência ao escoamento são as mesmas dos tubos gerais referidos aos padrões correspondentes.
Métodos de teste NACE
Para tubos, placas e acessórios de aço ácido, geralmente existem dois métodos de teste referidos como NACE. HIC e SSC.
HIC é craqueamento induzido por hidrogênio. O teste HIC é um teste obrigatório para tubos e conexões NACE. Mas se houver certificado para comprovar que o material (matéria-prima para fazer tubos ou conexões) está em conformidade com a NACE MR0175, então não há necessidade de fazer este teste novamente.
SSC é cracking por estresse de sulfeto. O teste SSC é um experimento de longa duração. O teste é especialmente para ligas de aço, para colocar o material de teste em ambiente corrosivo mais com força de tração constante (sob situação de força de trabalho e força interna de metal). Nestes dois fatores (Corrosão + Força) afeta, o material tem a ruptura frágil. Portanto, este é o cracking SSC.
(A trinca SSC é um dos tipos de corrosão mais prejudiciais, durante a corrosão, se houver alguma fissura pequena, a velocidade de ruptura é muito mais rápida do que outro tipo de corrosão. Portanto, a corrosão SSC é um “Desastre de corrosão”. Isso aconteceu em danos à ponte , Acidentes de avião, explosão do tanque da caldeira. Esses são grandes perdas para as vidas e propriedades das pessoas. Além disso, estação de energia, navio, tanque da caldeira, indústrias de petróleo, todos aconteceram acidentes SSC.)
Aplicações de tubos e conexões NACE MR0175
O material deve ser usado em líquidos contendo água e meios que incluem todos os tipos de gás, ou H2S contendo petróleo bruto, a pressão parcial absoluta de H2S ≥0,0003 Mpa (0,05 psia).
Por outro lado, nessas condições, não há necessidade de se aplicar a MR0175. (Depende dos usuários.)
uma. Gás de baixa pressão: a pressão total é inferior a 0,4 MPa (65 psia).
b. Meio multifásico de gás e óleo de baixa pressão: a pressão total é inferior a 1,83 MPa.
Padrões MR0175 de requisitos gerais de materiais para seleção de material resistente a rachaduras, carbono resistente a rachaduras e aços de baixa liga, ferros fundidos, ligas resistentes a rachaduras e outras ligas. E detalha os requisitos para equipamentos contendo H2S.
Fatores de cracking SSC
Rachadura por estresse de sulfeto afetada pelos seguintes fatores:
1) Sujeito a ingredientes químicos, tratamento a quente e microestrutural, etc. Influencia as condições e resistência da metalurgia.
2) Concentração de hidrogênio ferro na fase aquosa (índice de Ph)
3) Pressão parcial de H2S, que é a concentração de H2S e a razão de pressão absoluta geral.
4) Tensão de tração total
5) Temperatura
6) Tempo de exposição ao ambiente ácido
7) Efeito de armazenamento de energia
8) Concentração de cloreto ou outros íons de haleto
9) Agente oxidante
10) Fluido não secundário (incluindo fluido usado para excitação de ácido e packers)
De fato,
Velocidade de corrosão do tubo também influenciada pelo trabalho a frio do metal.
Embora os tubos de aço, acessórios para tubos, produção e equipamentos atendam ao padrão NACE MR 0175, têm a função de anti-H2S corrosão. Mas no caso de design, fabricação, instalação, escolha de material e processamento inadequados, etc., todos esses fatores podem levar materiais resistentes à corrosão à sensibilidade.
Custo de material de NACE MR0175 do que tubo geral
O preço do tubo NACE em si não é muito mais alto do que o tubo de aço geral (especialmente para tubo API 5L ou tubo ASTM A106, o preço é mais alto, mas não mais do que 100 dólares).
Por outro lado, a parte difícil e cara são as taxas de teste de HIC e SSC. Se a quantidade for muito menor e não houver estoque disponível, é quase impossível conseguir esse material.
Condições de trabalho para o tubo de aço NACE MR 0175
O padrão deve ser adequado para destruição por SSC ou SCC em H2S contendo produções e equipamentos nas seguintes condições:
1) O equipamento resultante não pode funcionar normalmente sob pressão.
2) Não foi possível garantir que suportava a pressão do sistema.
3) A função básica do equipamento não pode ser mantida. Mas sob pressão normal ou baixa.
Deve-se notar que,
Para escolher o material NACE nestas condições de trabalho: como equipamento de tratamento de água, hastes de sucção e bomba de líquido, etc. Todos esses produtos têm especificações detalhadas, mas não pertencem ao escopo dos padrões NACE MR0175.
Coisas que você deve saber antes de comprar tubos e conexões de aço NACE MR0175
A responsabilidade dos usuários é verificar se os padrões são adequados às condições de trabalho.
Os materiais dos tubos e conexões de aço da NACE incluídos por estes padrões podem ser usados para quaisquer peças.
Do lado dos fabricantes, sua responsabilidade é garantir que o material especificado satisfaça os requisitos da metalurgia, enquanto a responsabilidade dos usuários é garantir a seleção do material certo para os ambientes.