NACE چیست؟
NACE که نام کامل آن انجمن ملی مهندسان خوردگی است، در سال 1943 تأسیس شد. بنیانگذاران آن 11 مهندس خوردگی صنعت خطوط لوله بودند. NACE بزرگترین سازمان علمی آموزشی در حوزه خوردگی و بهبود مهارت های پیشگیری از خوردگی است. در استانداردهای NACE، MR0175 استاندارد مواد مورد استفاده در تجهیزات نفت و گاز در حصوز گاز ترش H2S است. در نتیجه، لوله های NACE برای انتقال مشتقات نفت و گاز که حاوی H2S هستند، استفاده می شوند.
استاندارد NACE MR0175 یا ISO 15156
NACE MR0175 / ISO 15156 ملزومات و پیشنهاداتی برای انتخاب مواد فولادی واجد شرایط ارائه می دهد. همان گونه که گفته شد کاربری آنها در تجهیزات مورد استفاده در صنایع نفت و گاز، کارخانه های گاز طبیعی و محیط های حاوی گاز ترش H2S است. در چنین شرایطی اگر لوله ها دچار شکست شوند، سلامت و ایمنی انسان ها به خطر می افتد و به محیط زیست آسیب های جدی می رسد.
ISO 15156 نیز یک استاندارد امریکایی است که در صنایع نفت و گاز طبیعی و پتروشیمی و محیط های حاوی گاز ترش H2S استفاده می شود.
انواع ترک خوردگی
در استاندارد NACE MR0175 / ISO 15156 تمام مکانیسم های ترک خوردگی که توسط گاز ترش H2S، ایجاد می شوند، آورده شده است:
- ترک خوردگی ناشی از تنش سولفیدی (SSC)
- ترک ناشی از خوردگی
- ترک خوردگی گام به گام
- ترک خوردگی منطقه نرم
- ترک خوردگی ناشی از نفوذ اکسیژن
- ترک خوردگی گالوانیک ناشی از فشار هیدروژن
نحوه انتخاب مواد
مواد فولادی که با استفاده از استاندارد NACE MR0175 / ISO 15156 انتخاب می شوند، به ترک خوردگی در محیط های حاوی H2S مقاوم هستند. این دستورالعمل برای انتخاب مواد واجد شرایط از میان فولادهای کربنی و کم آلیاژ، فولادهای آلیاژ مقاوم به خوردگی و سایر مواد آلیاژی استفاده می شود.
کاربرد استاندارد NACE MR0175
از این استاندارد برای انتخاب مواد مورد استفاده در صنایع زیر بهره می برند:
- صنایع حفاری نفت و گاز
- خطوط انتقال نفت و گاز و میعانات
- ساخت و ساز
- تجهیزات انتقال آب
- کارخانه های گاز طبیعی
- پمپ های شناور الکتریکی
- میله های سوپاپ پمپ
- تجهیزات آسانسور و بالابر
لوله NACE دار (NACE MR0175)
فولادهای کربنی و آلیاژی، معمولا دارای مقادیری کربن، منگنز و برخی ناخالصی ها هستند. در استاندارد NACE MR0175 کربن موجود در لوله های فولاد کربنی و اتصالات مورد استفاده در صنعت نفت باید کمتر از 0.8٪ باشد. در این فولادها معمولا تست SSC نیز انجام می شود. در نظر داشته باشید که لوله های فولادی کربنی و آلیاژی در استاندارد NACE MR0175 همگی از تست های آزمایشگاهی رد شده اند. سختی آنها در حدود HRC 22 است. البته عواملی مانند عملیات حرارتی و ترکیب شیمیایی بر روی سختی و دیگر خواص مکانیکی آنها تاثیر می گذارد. فولادهای کروم مولیبدن معمولا سختی بالاتری دارند.
انواع لوله های NACE MR0175
استاندارد NACE MR0175 در لوله های فولادی کربنی شامل موارد زیر است:
- لوله API 5L بدون درز گرید B از X42، تا X65
- لوله ASTM A53
- لوله ASTM A106 درجه B، A و C
- لوله ATSM A333 درجه 1 و 6
- لوله ASTM A524 درجه 1 و 2
- لوله ASTM 381 کلاس 1 Y35 و به Y65
- لوله ISO 3183-3 درجه L245 به L450
- لوله ریختگی از API 5CT J55 / K55 تا T95
ترکیب شیمیایی لوله NACE دار
در ترکیب شیمیایی لوله های فولادی کربنی و آلیاژی در استاندارد NACE MR0175، محدودیت هایی وجود دارد:
- گوگرد کمتر از 0.002%: (S ≤ 0.002٪)
- فسفر کمتر از 0.02% : (P ≤ 0.020٪)
- کربن کمتر از 0.1% : (C ≤ 0.10٪)
خواص مکانیکی لوله NACE دار
خواص مکانیکی شامل استحکام کششی و استحکام تسلیم هریک از لوله ها وابسته به ترکیب شیمیایی، عملیات حرارتی و استاندارد مورد استفاده است.
روش های آزمون NACE
برای لوله های فولادی و سایر تجهیزاتی که در محیط حاوی گاز ترش فعالیت می کنند، دو نوع تست انجام می شود. تست های NACE. HIC و SSC.
HIC ترک خوردگی ناشی از هیدروژن است. آزمون HIC یک آزمون اجباری برای لوله ها و اتصالات NACE است. اما اگر گواهینامه اثبات تطبیق ترکیب شیمیایی با استاندارد NACE MR0175 وجود داشته باشد، دیگر نیازی به انجام آزمون دوباره نیست.
SSC ترک خوردگی ناشی از تنش سولفیدی است. آزمون SSC یک آزمایش طولانی مدت است. این تست به طور خاص روی فولادهای آلیاژی انجام می شود. قطعه فولادی در محیط خوردگی و تحت نیروی کششی ثابتی قرار می گیرد. وجود دو عامل خوردگی و تنش، قطعه فولادی را تحت تاثیر قرار می دهند و موجب تردی و شکنندگی آن می شوند. به این نوع ترک که منجر به شکست ترد می شود SSC می گویند.
ترک خوردگی SSC یکی از خوردگی های بسیار خطرناک است. سرعت رشد ترک و شکست قطعه در این شرایط بسیار بالا است. اگر این نوع شکست در مناطق حساس اتفاق بیفتد، شاهد ریزش پل ها، حوادث هواپیما، و انفجار مخازن خواهیم بود. بدین ترتیب خسارات جانی و مالی بسیاری پدید می آورد.
عوامل ترک خوردگی SSC
ترک خوردگی تنشی سولفیدی تحت تاثیر عوامل زیر است:
- ترکیب مواد شیمیایی، عملیات های حرارتی و میکرو ساختاری
- غلظت هیدروژن موجود در آهن در فاز آبی (شاخص PH)
- فشار جزئی H2S، که نسبت غلظت H2S به فشار مطلق کلی است.
- تنش کششی کل
- درجه حرارت
- مدت زمان قرار گرفتن در معرض به محیط اسیدی
- مایعات مورد استفاده برای تحریک اسید و بسته بندی
- غلظت کلرید یا یون هالید
- عامل اکسید کننده
قیمت لوله NACE دار (NACE MR0175)
قیمت لوله NACE دار (NACE MR0175) خیلی بالاتر از لوله های رایج (مانند لوله های API 5L یا ASTM A106) نیست. بخشی از هزینه این لوله ها مربوط هزینه آزمون HIC و SSC است. پردیس فولاد با دسترسی به تامین کنندگان داخلی و خارجی لوله و اتصالات، بهترین قیمت لوله NACE دار (NACE MR0175) را به شما ارائه می دهد.
سخن آخر
باید اشاره کرد که برای انتخاب لوله NACE دار بایستی شرایط کاری را در نظر بگیرید تا لوله ای با مشخصات دقیق انتخاب کنید. مطمئن شوید که استانداردها برای شرایط کاری شما مناسب است یا خیر. بدین منظور می توانید شرایط کاری شامل فشار، دما، محیط خورنده و ویژگی های سیال درون لوله را به تامین کننده اعلام کنید تا بهترین گزینه را در اختیار شما بگذارد.
مجموعه پردیس فولاد با نزدیک به چهار دهه حضور تاثیر گذار در صنایع فولاد کشور، امکان خرید انواع لوله های فولادی، آلیاژی، حرارتی، برودتی، آتشخوار و مانیسمان را برای مشتریان فراهم کرده است. اگر قصد مشاوره یا خرید انواع لوله را دارید با ما تماس بگیرید. مهندسان و کارشناسان مجموعه آماده پاسخگویی به کلیه سوالات و دادن مشاوره رایگان به شما مشتریان عزیز هستند. همچنین شما را در جریان قیمت لوله آتشخوار و دیگر لوله ها قرار میدهند.
