NACE MR0175／ISO 15156への対応：硫化水素環境（H₂S含有環境）向けステンレス鋼の適合性チェックリスト

NACE MR0175／ISO 15156への対応：硫化水素環境（H₂S含有環境）向けステンレス鋼の適合性チェックリスト

硫化水素を含む環境（H₂Sを含む環境）で使用するステンレス鋼の選定と適格性評価は、厳格な国際標準によって規定された重要な工学的課題です NACE MR0175 / ISO 15156 . 適切に対応しなかった場合、重大な材料破損、安全上の事故、および規制機関との非適合のリスクがあります。このチェックリストは、ステンレス鋼部品がこれらの重要な要件を満たすことを保証するための具体的かつ実行可能なフレームワークを提供します。

✅ パート1：環境定義チェックリスト

以下のすべての条件が満たされる場合にのみ、この規格は適用されます。

• H₂S分圧： > 0.3 kPa (0.05 psi)。

• 水の存在： 環境が水で飽和している、または水相が存在する。

• 全圧： ≥ 65 kPa (0.65 bar, 9.4 psi)（これは見落とされがちですが、重要な条項です）

いずれかの条件が満たされない場合、法的に規格は適用されませんが、多くの運用者はその原則をベストプラクティスとして適用しています。

✅ パート2：材料選定および硬さ適合チェックリスト

この規格の基本原則は、 硬さが硫化水素応力腐食割れ（SSC）感受性の主要指標である ということです。以下の閾値は絶対的であり、譲容できません。

対応項目:

• 最大値を確認すること 実際の 使用環境におけるH₂S分圧および全圧

• 冷間加工部品(曲げ管、冷間成形ヘッドなど)については、冷間加工度を計算し、最大 冷間加工度20% 別途評価されている場合を除く

• 必須: 仕様指定 溶液化および焼入れ処理済み オーステナイト系および二相系ステンレス鋼の全受注条件

• 購入発注書に許容硬度値の最大値を記載してください（例：「NACE MR0175に準拠しHRC22以下」）。また、工場証明書の提示を求めてください。

✅ パート3：加工・溶接適合性チェックリスト

不適切な加工方法によって、素材の適合性が完全に無効になる可能性があります。

溶接:

• 溶接作業手順の資格（WPS/PQR）: 酸性環境での使用を想定した条件下で溶接作業手順の資格を取得してください。

• フィルラー金属: 母材の腐食耐性と同等の溶接金属を形成する溶接材料を使用してください（例：ダブルフェーズ2205の場合はER2209）

• 硬度管理: 溶接部（溶接金属及び熱影響部（HAZ）を含む）は、 母材の硬度限度を超えてはならない。 これは破損の重要な原因となる部分である。

• 溶接後熱処理（PWHT）： 一般的には 推奨されない オーステナイト系および二相鋼においては、腐食抵抗性を損なう可能性やσ相析出を引き起こす可能性があるため、行わない。必要な場合は、完全な固溶化焼なまし処理を行う必要がある。

一般的な加工：

• 識別： 鉄の汚染および潜在的な腐食発生部位を防ぐため、ステンレス表面に低合金鋼製の刻印や工具の使用を避けること。

• 汚染： 炭素鋼との接触を防ぐこと（専用のステンレス鋼工具、ワイヤーブラシ、保管場所を使用するなど）。

✅ パート4：検証および文書チェックリスト（ペーパートレース）

コンプライアンスは証明可能でなければなりません。文書がなければ、コンプライアンス状態にあるとは言えません。

材料認証:

• 材質試験報告書 (MTRs)： 提示され、明確に記載されていなければなりません：

  • グレードを確認する化学成分

  • 熱処理状態（例：「1050°Cで溶液化処理および水溶処理」）

  • 実測硬度値 （例：「HRC 20」）複数の試験結果からの数値

入荷検査：

• ポジティブ材質識別 (PMI)： XRF分析装置を使用して、すべての部品の合金化学成分を確認すること。

• 硬度検証： 統計サンプルに基づき、現場で硬度試験（例：携帯型ロックウェル硬度試験機を使用）を実施し、特に溶接部、曲げ部、その他の高リスク領域に重点を置く。

最終組み立て：

• 以下の内容を含む 技術監査ファイル を作成する：

  • 全材料の材質証明書（MTR）。

  • 認定済みのWPS／PQR報告書。

  • PMIおよび硬度試験報告書。

  • NACE MR0175／ISO 15156への適合を示す適合証明書。

⚠️ パート5：よくある誤りとその回避方法

• 落とし穴： 汎用品のサプライヤーから標準的な316L継手を入手した場合でも、規格適合していると想定すること。

  • 解決策： 石油・ガス分野を専門とし、完全なNACEドキュメンテーションを提供できるサプライヤーからのみ調達すること。

• 落とし穴： 完全に規格適合したプレートが、資格のない溶接工程で溶接され、HRC35の硬さを有するHAZ（溶接熱影響部）が形成されること。

  • 解決策： 溶接工の資格とプロセスを明確に確認し、酸性環境用途（Sour Service）に明示的に適合させることで、製造プロセス全体を管理すること。

• 落とし穴： "最終組立"のルールを無視する 定義された酸性環境内の各要素が 適合している場合にのみ システムが適合します

  • 解決策： このチェックリストを すべての物件に適用してください バルブ 螺栓 密着 管 装置のフィッティング

免責事項 このチェックリストはNACE MR0175/ISO 15156-3に基づくガイドラインです. 標準の最新版が最終的な権威です 重要な用途については,常にこの規格の適用に認定された腐食や材料技術者に相談してください.