腐蚀和酸性环境选材ISO_15156-2009详解.ppt

GHSC: galvanically induced hydrogen stress cracking cracking that results due to the presence of hydrogen in a metal, induced in the cathode of a galvanic couple（电偶的阴极）, and tensile stress (residual and/or applied) PREN: pitting-resistance equivalent number PREN=wCr+3,3(wMo+0,5wW)+16wN 注：该值是由合金的各元素质量分数计算出来，反应和预计铁铬镍钼耐蚀合金在溶解有氯化物和氧的环境中的抗点蚀能力，该值和抗局部腐蚀能力成正比 NACE标准指出：该数值虽有用，但不能直接表示出含硫化氢油田环境中的抗腐蚀作用 常见不锈钢PREN: S30408—18 S31603—24 双相钢S22053—35 S25073—40 AYS: actual yield strength Duplex stainless steel: 此标准中指奥氏体/铁素体双相钢 附录A 依据成功的使用经验，不用试验 该附录为ISO 15156-3:2009的最重要组成部分，现阶段通常用到的材料基本上都在该附录里，选材时可对照查询，如满足表中限定条件即可认为是符合标准，可以抗开裂，不用再进行抗SSC SCC和GHSC开裂试验 表A.1为按材料类别所列的索引，按材料种类及用途(如用于铸件、管件、井口设备、管件等均不同)可对应找出使用限制表 材料使用表中列出了温度、硫化氢分压、氯离子、PH值和硫的应用限制，这些限制都共同应用，表中所用的PH值相当于最小原位PH值 材料选择表都是在假设无氧存在的条件下制定的 包含了铜和铝合金的使用信息 包含了镀层、覆盖层和耐磨合金的使用建议 J883项目B24-U-0152D/E/F单元 组分中含有水及H2S CO2，属于典型的酸性环境 H2S 0.27% 则H2S分压0.27%*375=1.01Psi CO2 1.38% 则CO2分压1.38%*375=5.175Psi P(H2S+ CO2)=6.185Psi~42.6441kpa PH查表约为4.15结合查表得其介于3区，针对SSC 需要满足附录A.2要求 对板材进行HIC TESTING，免除SSC TESTING，接管及锻件限制化学成分，免除HIC/SSC TESTING，设备整体做焊后热处理，控制硬度22HRC 八 案例 对酸性环境的定义是相对模糊的概念，各个油公司有其自己的实践经验 NACE: exposure to oilfield environments that contain sufficient H2S to cause cracking of materials by the mechanisms addressed by this part of ISO 15156 备注：按该定义只要有H2S就是酸性环境，NACE认为只要有H2S就有潜在的开裂的可能性，非正常使用条件如停工或暴露于酸液聚集的位置更严重 九 SOUR SERVICE Saudi Aramco:SAES-D-001 Saudi Aramco:SAES-A-301 Exxon mobil 国内规范的相关说明 GB/T 20972.1~3 (ISO 15156中文等效版本 增加了部分国产材料) HG/T 20581-2011 《钢制化工设备材料选用规定》指出满足下列条件时即为湿H2S环境 温度小于或等于(60+2P)℃ P为表压，Mpa H2S分压≥0.35KPa,即相当于水中H2S浓度7.7ppm 介质中含有液相水或处于水的露点以下 PH7或有氰化物（HCN）存在 在该环境选材用低强度、控制碳当量、控制硬度、焊后热处理是否需要严于常规等一些措施 H2S严重腐蚀环境 工作压力大于1.6MPa H2S-HCN共存，且HCN50ppm PH7 在该环境下考虑以下措施 在该环境下需要控制硫磷含量，S≤0.003%，P ≤0.010% Ni＜1.0% 断面收缩率控制 所有焊接接头应进行焊后热处理 谢 谢 * 腐蚀与酸性环境选材 ISO 15156-2009 SECOND EDITION (ISO 15156/NACE MR0175) 标准学习 2012.12 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‘