ASME中国制造-酸性环境选材 NACE MR0175.pdf

酸性环境选材 ISO 15156-2009 SECOND EDITION (ISO 15156/NACE MR0175) 标准学习 2012年3月 lizx27@163.com 说明  涂蓝色为个人不太确定或理解的内容  涂绿色为关键点  素材摘自NACE MR 0175，尤利格腐蚀手册， NACE Corrosion Engineer‘s Reference Book (3rd Edition)等  对于规范中涉及到油气井、钻井、完井、井口、采油树、 矿场设备和矿场处理装置的内容做了删减  对有些内容仅罗列了关键的点，在设计以及标准使用过程 中仍需要参阅标准  对于有些项目业主会提出不同于该标准的要求，需要参考 具体的规格书，通常大石油公司都有自己的酸性环境选材 规范，其内容可能会存在些许差异，但其原则都是一样的 一 CRACKING AND CORROSION  CRACKING：开裂，只要有裂纹源，裂纹会扩展，扩展 速率有时会很快，不能通过增加腐蚀裕量来解决消除，在 含硫化氢的酸性环境中，通常开裂起着主导因素。该环境 中H2S对腐蚀起着主导作用，水是引起腐蚀的必要条件， CO2存在会促进腐蚀，究其本质也是应力腐蚀，即使在无 外加应力情况下也是因氢压引起，详见对HB的分析,见下 图（f ）.  CORROSION:腐蚀，通常所说的腐蚀更倾向于全面腐蚀、 点蚀等，会产生化学或电化学反应，引起质量损失，可以 通过增加腐蚀裕量来解决 钢暴露于湿H2S环境开裂现象 （摘自尤利格腐蚀手册） 在酸性环境服役的焊接件同时出现的几种氢损伤  HB：开始形成的氢原子在钢中扩散并在氢陷阱处致氢鼓泡 的发生  HIC:是氢鼓泡的一种形式，由平行于钢表面的层状裂纹在 厚度方向上相连接，由个体缺陷连接引起的损伤能导致沿 壁厚方向的迅速穿透。有文献报道在沙特的酸性气体管线 中，失效发生于启用的数周之内，影响长度约10km。无需 外部应力即可发生。 HIC发生三个步骤： 氢原子在钢表面的形成和从表面的进入 氢原子在钢基体中的扩散 氢原子在陷阱处的富集，内部压力增加，从而导致裂纹萌 生和扩展  SSC:在有水和H2S存在的情况下，与腐蚀和拉应力 （外 应力或残余应力）有关的一种金属开裂，与金属表面、拉 应力方向垂直。是氢应力开裂（HSC)的一种,它与在金属 表面的因酸性腐蚀所产生的原子氢引起的金属脆性有关。 在硫化物存在时，会促进氢的吸收。原子氢能扩散进金属 ，降低金属的韧性，增加裂纹敏感性，高强度金属和较硬 的焊缝区更易发生。  SOHIC:大约与主应力（残余的或外加的)方向垂直的一些 交错小裂纹，导致了像梯子一样的，将已有的HIC裂纹连 接起来 二 ISO 15156标准概况及组成  ISO15156-2009 （First edition）——原ISO 15156/NACE MR0175-2003 升版  在原NACE MR0175基础上结合EFC 16/EFC 17形成 标准由以下三部分组成： Petroleum and natural gas industries—Materials for use in H2S-containing Environments in oil and gas production— Part 1:General principles for selection of cracking- resistant materials Part 2:Cracking-resistant carbon and low-alloy steels, and the use of cast irons Part 3:Cracking-resistant CRAs corrosionresistantalloys) and other alloys 三