NACE MR0175 / ISO15156-2:2015 A.2 HVAC-staaltoebehoren
Bijlage A.2 van de NACE MR0175 / ISO 15156-2:2015 definieert chemische samenstellingseisen voor metalen, voornamelijk koolstof- en laaggelegeerde staal,gebruikt in olie- en gasomgevingen die H2S bevatten (zuur)De norm heeft tot doel de chemie van staal te beheersen om het risico van sulfide stress cracking (SSC), waterstofgeïnduceerde cracking (HIC) en andere storingen bij de zuurservice te minimaliseren.
Standaard overzicht
NACE MR0175 / ISO 15156 is de belangrijkste internationale norm voor de selectie en kwalificatie van materialen in productieomgevingen die H2S bevatten.Deel 2 (ISO 15156-2) omvat "Kraakbestendige koolstof- en laaggelegeerde staalIn hoofdstuk A.2 wordt specifiek gekeken naar de chemische samenstelling van deze staalsoorten.
Belang van de chemische samenstelling
Bij zuurwerk bevordert H2S het binnendringen van waterstof in staal.
- Sterkte en hardheid
- Microstructuur (ferriet/perliet versus bainyt/martensyt)
- Type opname en verdeling
- Weerstand tegen HIC, SSC, SOHIC en andere storingsmechanismen
Bijlage A.2 bevat grenzen die, in combinatie met andere eisen (hardheid, warmtebehandeling), een redelijke verwachting van zuurbestandheid bieden zonder volledige kwalificatietests.
Materiële werkingssfeer
Bijlage A.2 is voornamelijk van toepassing op:
- Koolstofstaal (lijnbuis, platen, smeedstukken, fittings)
- Laaggelegeerde staal (met kleine toevoegingen van Cr, Mo, Ni, enz.)
Dit zijn "voorkwalificeerde" samenstellingen wanneer ze worden gebruikt onder de in punt 4 van ISO 15156-2 gespecificeerde voorwaarden (temperatuur, H2S-partijdruk, pH, chloridegehalte, enz.).CRAs, en niet-metalen worden in andere delen van ISO 15156 behandeld.
Belangrijkste eisen inzake de chemische samenstelling
Opmerking:De precieze numerieke limieten zijn gespecificeerd in de officiële standaarddocumentatie.
Maximale hardheid en sterkte
De sterkte van zuurstaal moet worden gecontroleerd om de hardheid voor de meeste koolstof- en laaggelegeerde staal in het algemeen onder HV 250 (ongeveer 22 HRC) te houden.
Koolstofgehalte (C)
Normaal gesproken beperkt tot relatief lage niveaus (ongeveer 0,28% of minder voor pijpleidingen; vaak lager voor gelaste buizen) om de lasbaarheid te verbeteren en het risico op harde, scheurgevoelige microstructuur te verminderen.
Manganese (Mn)
Gebruikt om sterkte en controle microstructuur te bereiken, maar beperkt in zuur service.
Controle van zwavel (S) en fosfor (P)
Zwavel bevordert MnS-inclusie (HIC/SSC-initiatieplaatsen), terwijl fosfor broosheid en segregatie veroorzaakt.010% afhankelijk van het productsoort).
Legeringselementen (Cr, Mo, Ni, Cu, V)
Gecontroleerd om de benodigde sterkte/hardheid te bieden zonder dat er hoge hardheid of breekbaarheid ontstaat.
Deoxideringspraktijken
Stalen moeten worden "gedood" (volledig gedeaxideerd), meestal met Al of Si, om de schoonheid en taaiheid te controleren.
CO2-equivalent en lasbaarheid
De samenstellingsregels beperken indirect het koolstofequivalent om ervoor te zorgen dat staal lasbaar is en niet te hard is in de warmte-geaffecteerde zone, wat cruciaal is voor het risicobeheer van SSC.
Voorkwalificatie versus kwalificatie door testen
Bijlage A.2 definieert samenstellingsbereiken voor "prequalified" staal, maar de prequalificatie is voorwaardelijk.HIC-tests) om geschiktheid te bewijzen.
Praktische toepassing
Ingenieurs- en aanbestedingssector:
- Identificatie van de zuurservicevoorwaarden volgens ISO 15156-2
- Selecteer de juiste staalklasse en productvorm
- Controleer de voorschriften van bijlage A (A.2 voor chemie, A.3 voor mechanische eigenschappen)
- Controleer of de chemie in het certificaat van de molentest binnen de grenzen van A.2 blijft
- Bevestig de hardheid en controle van de microstructuur door middel van een juiste warmtebehandeling
Typische voorbeelden
Opmerking:Deze zijn slechts illustratief bedoeld; zij verwijzen altijd naar de norm en de materiaalspecificaties.
Koolstofstaalleidingen voor zuurwerk (bijv. API 5L PSL2 zuursoorten):
- C: laag (vaak ≤ 0,25% en vaak lager)
- Mn: matig
- S en P: zeer laag
- Volledig gedood fijnstaal
- Hardheid gereguleerd onder HV 250
met een breedte van niet meer dan 50 mm
- C: gecontroleerd op de eindhardheid binnen de toegestane grenzen
- Ni, Cr, Mo beperkt tot matige niveaus
- S, P tot een minimum beperkt
- met een breedte van niet meer dan 50 mm
Belangrijkste les
Bijlage A.2 bij de NACE MR0175 / ISO 15156-2:2015 definieert een "veilige omhulsel" van chemische samenstellingen voor koolstof- en laaggelegeerde staal die bestand zijn tegen kraken bij zuur gebruik.mits de serviceomstandigheden binnen de standaardgrens liggen, worden de juiste fabricage- en warmtebehandeling toegepast, worden aan de eisen inzake hardheid en microstructuur voldaan en worden goede las- en fabricagepraktijken gevolgd.
