Hiểu rõ NACE MR0175/ISO 15156: Danh sách Kiểm tra Tuân thủ cho Thép không gỉ trong Môi trường Dầu khí Chứa H2S

Hiểu rõ NACE MR0175/ISO 15156: Danh sách Kiểm tra Tuân thủ cho Thép không gỉ trong Môi trường Dầu khí Chứa H2S

Việc lựa chọn và đánh giá thép không gỉ sử dụng trong môi trường chứa hydrogen sulfide (H₂S) là một thách thức kỹ thuật quan trọng, được quy định bởi tiêu chuẩn quốc tế nghiêm ngặt NACE MR0175 / ISO 15156 . Việc không tuân thủ có thể gây ra hư hỏng vật liệu nghiêm trọng, sự cố an toàn và vi phạm các quy định của cơ quan quản lý. Danh sách kiểm tra này cung cấp một khuôn khổ cụ thể, có thể hành động để đảm bảo các bộ phận bằng thép không gỉ của bạn đáp ứng các yêu cầu thiết yếu này.

✅ Phần 1: Danh sách kiểm tra định nghĩa môi trường

Tiêu chuẩn chỉ áp dụng nếu TẤT CẢ các điều kiện sau đều được đáp ứng:

• Áp suất riêng phần H₂S: > 0.3 kPa (0.05 psi).

• Sự hiện diện của nước: Môi trường được bão hòa nước hoặc có pha nước tồn tại.

• Áp suất tổng: ≥ 65 kPa (0.65 bar, 9.4 psi) (Điều khoản này thường bị bỏ qua nhưng lại rất quan trọng).

Nếu bất kỳ điều kiện nào không được đáp ứng, tiêu chuẩn sẽ không có hiệu lực pháp lý, tuy nhiên nhiều đơn vị vận hành vẫn áp dụng các nguyên tắc trong tiêu chuẩn này như một thực hành tốt nhất.

✅ Phần 2: Danh sách kiểm tra lựa chọn vật liệu và độ cứng phù hợp

Nguyên lý cốt lõi của tiêu chuẩn là độ cứng là chỉ số chính xác định khả năng chịu đựng đối với Sulfide Stress Cracking (SSC). Các ngưỡng dưới đây là tuyệt đối và không thể thương lượng.

Các mục cần thực hiện:

• Xác nhận áp suất tối đa thực tế Áp suất riêng phần H₂S và áp suất tổng của môi trường hoạt động.

• Đối với bất kỳ bộ phận nào được gia công nguội (ống uốn, đầu tạo hình nguội), hãy tính toán mức độ gia công nguội và quy định mức tối đa là 20% gia công nguội trừ khi có quy định khác.

• Bắt buộc: Chỉ định Đã ủ dung dịch và tôi điều kiện cho tất cả các đơn hàng thép không gỉ austenit và duplex.

• Chỉ định giá trị độ cứng tối đa cho phép (ví dụ: "tối đa HRC 22 theo NACE MR0175") trên đơn đặt hàng của bạn và yêu cầu chứng nhận từ nhà máy.

✅ Phần 3: Danh sách kiểm tra tuân thủ Gia công & Hàn

Việc không tuân thủ các quy trình gia công có thể làm mất hiệu lực hoàn toàn tính tuân thủ của vật liệu.

HÀN:

• Đánh giá quy trình hàn (WPS/PQR): Đánh giá quy trình hàn trong điều kiện mô phỏng môi trường làm việc ăn mòn axit.

• Kim loại que hàn: Sử dụng kim loại phụ gia tạo ra thành phần mối hàn có khả năng chống ăn mòn tương đương với kim loại gốc (ví dụ: ER2209 cho thép duplex 2205).

• Kiểm soát độ cứng: Khối hàn, bao gồm kim loại hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ), không được vượt quá giới hạn độ cứng của kim loại gốc. Đây là điểm yếu quan trọng.

• Xử lý nhiệt sau hàn (PWHT): Thường không được khuyến nghị Không được khuyến nghị đối với thép austenitic và thép duplex vì có thể làm giảm khả năng chống ăn mòn và gây kết tủa pha sigma. Nếu cần thiết, phải tiến hành ủ hòa tan hoàn toàn.

Gia công chung:

• Đánh dấu: Tránh sử dụng các dụng cụ hoặc đồ gá bằng thép hợp kim thấp trên các bề mặt inox để ngăn ngừa sự nhiễm sắt và các điểm bắt đầu ăn mòn tiềm ẩn.

• Nhiễm bẩn: Ngăn ngừa tiếp xúc với thép carbon (ví dụ: sử dụng riêng biệt các dụng cụ inox, bàn chải sắt và khu vực lưu trữ).

✅ Phần 4: Danh sách kiểm tra xác nhận & tài liệu (Giấy tờ liên quan)

Sự tuân thủ phải có thể được chứng minh. Nếu không có tài liệu, bạn sẽ không được coi là tuân thủ.

Chứng nhận Vật liệu:

• Báo cáo thử nghiệm nhà máy (MTRs): Phải được cung cấp và phải ghi rõ ràng:

  • Thành phần hóa học xác nhận cấp độ vật liệu.

  • Tình trạng nhiệt luyện (ví dụ: "Được ủ dung dịch ở 1050°C và làm nguội bằng nước").

  • Giá trị độ cứng thực tế (ví dụ: "HRC 20") từ nhiều lần thử nghiệm.

Kiểm tra khi nhập hàng:

• Xác định vật liệu tích cực (PMI): Xác minh thành phần hóa học hợp kim của từng bộ phận bằng máy phân tích huỳnh quang tia X (XRF).

• Xác minh độ cứng: Thực hiện các bài kiểm tra độ cứng tại chỗ (ví dụ: bằng máy đo độ cứng Rockwell xách tay) trên mẫu thống kê, tập trung thêm vào các mối hàn, chỗ uốn và các khu vực có nguy cơ cao khác.

Lắp ráp cuối cùng:

• Tổng hợp một Hồ sơ Kiểm toán Kỹ thuật chứa:

  • MTR cho tất cả các vật liệu.

  • Báo cáo WPS/PQR được chứng nhận.

  • Báo cáo thử độ cứng và phân tích thành phần vật liệu (PMI).

  • Giấy chứng nhận phù hợp nêu rõ sự tuân thủ theo NACE MR0175/ISO 15156.

⚠️ Phần 5: Những Sai Lầm Thường Gặp & Cách Tránh

• Thiên vị: Giả định rằng một đầu nối tiêu chuẩn 316L từ nhà cung cấp đa dụng là phù hợp quy định.

  • Giải pháp: Chỉ lấy nguồn từ các nhà cung cấp chuyên về dầu khí và có thể cung cấp đầy đủ tài liệu NACE.

• Thiên vị: Một tấm hoàn toàn phù hợp được hàn bằng quy trình chưa được đánh giá đủ điều kiện, tạo ra vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ) với độ cứng HRC 35.

  • Giải pháp: Kiểm soát toàn bộ quá trình chế tạo. Đánh giá đủ điều kiện thợ hàn và quy trình hàn một cách rõ ràng cho ứng dụng chống ăn mòn do môi trường chua.

• Thiên vị: Bỏ qua quy tắc "lắp ráp cuối cùng". Một hệ thống chỉ phù hợp quy định nếu từng thành phần đơn lẻ trong môi trường chua được xác định đều phù hợp.

  • Giải pháp: Áp dụng danh sách kiểm tra này cho từng vật phẩm: van, bulông, đệm làm kín, ống dẫn và đầu nối thiết bị đo lường.

Không chịu trách nhiệm: Danh sách kiểm tra này là công cụ hướng dẫn dựa trên NACE MR0175/ISO 15156-3. Văn bản có thẩm quyền cuối cùng là phiên bản mới nhất của tiêu chuẩn đó. Đối với các ứng dụng quan trọng, hãy luôn tham vấn kỹ sư chống ăn mòn hoặc vật liệu được chứng nhận trong việc áp dụng tiêu chuẩn này.