Рабочие условия с сопротивлением к сере

Рабочие условия с сопротивлением к сере

Из-за кислой рабочей среды, связанной с добычей нефти, предъявляются очень строгие требования к металлическим материалам клапанов для предотвращения растрескивания под напряжением. Поэтому необходимо проанализировать стандарты, касающиеся металлических материалов для предотвращения растрескивания под напряжением от вулканизации, выпущенные Американской ассоциацией инженеров по антикоррозионной защите (NACE), которые обычно используются в клапанной промышленности.

Общепринятые критерии

Сульфидное растрескивание под напряжением (SSC) — это растрескивание металлов под комбинированным действием растягивающего напряжения и коррозии в присутствии воды и H2S. Проще говоря, SSC — это: форма водородного растрескивания под напряжением, вызванная поглощением атомарного водорода

образующегося в результате коррозионных реакций серы на поверхности металла.

Появление SSC в основном связано с прочностью материала (с точки зрения твердости): считается, что материалы с высокой твердостью более подвержены растрескиванию SSC.

Клапаны с требованиями по сульфостойкости соответствуют стандартам:

• NACEMR0175
• NACEMR0103

Стандарт NACEMR0103 устанавливает максимальные или минимальные требования к химическому составу аустенитных нержавеющих сталей и никелевых сплавов, а также к содержанию ферритной фазы для дуплексных нержавеющих сталей. Однако эти требования менее детализированы в NACEMR0175. 

Организация по стандартизации (ISO) синхронизировала стандарт NACEMR0175 как стандарт ISO и разделила его на три стандарта, NACEMR0175 / ISO15156.1-3, в соответствии с принципом выбора и различными материалами, с незначительными дополнениями к его содержанию. В среде, устойчивой к сере, парциальное давление H2S в газовой фазе (с водой в качестве жидкой среды) в виде газа, конденсата и кислой нефти равно или превышает 0,0003 МПа (0,05 фунтов на квадратный дюйм). 

Область применения стандарта NACE обычно охватывает оборудование для нефтегазовой отрасли, работающее в кислотной среде, то есть в рабочими условиями углеводородных средах, содержащих сероводород (H2S), таких как при добыче нефти и транспортировке природного газа. Длительное воздействие кислотной среды вызывает разрушение и повреждение невыбранных и необработанных металлических материалов. Поэтому стандарт NACEMR0175 предлагает ряд марок металлических материалов, методов термообработки и требований к механическим свойствам, включая твердость, для предотвращения SSC. При использовании на SSC влияет множество факторов. Химический состав, прочность, твердость, термообработка и микроструктура, локальные различия материалов.