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Einführung

In Branchen wie der Öl- und Gasindustrie, in denen Ausrüstung und Infrastruktur regelmäßig rauen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind, ist die Auswahl von Materialien, die korrosionsbeständig sind, von entscheidender Bedeutung. Zwei wesentliche Standards, die die Materialauswahl für Umgebungen mit Schwefelwasserstoff (H₂S) leiten, sind NACE MR0175 Und NACE MR0103. Beide Normen zielen zwar darauf ab, Spannungsrisse durch Sulfid und andere wasserstoffbedingte Schäden zu verhindern, sind jedoch für unterschiedliche Anwendungen und Umgebungen konzipiert. Dieser Blog bietet einen umfassenden Überblick über die Unterschiede zwischen diesen beiden wichtigen Normen.

Einführung in die NACE-Standards

NACE International, jetzt Teil der Association for Materials Protection and Performance (AMPP), hat NACE MR0175 und NACE MR0103 entwickelt, um die Herausforderungen durch saure Betriebsumgebungen – solche, die H₂S enthalten – zu bewältigen. Diese Umgebungen können zu verschiedenen Formen von Korrosion und Rissbildung führen, die die Integrität von Materialien beeinträchtigen und möglicherweise zu katastrophalen Ausfällen führen können. Der Hauptzweck dieser Standards besteht darin, Richtlinien für die Auswahl von Materialien bereitzustellen, die diesen schädlichen Auswirkungen standhalten können.

Umfang und Anwendung

NACE MR0175

Hauptaugenmerk: NACE MR0175 oder ISO 15156 zielt in erster Linie auf die vorgelagerte Öl- und Gasindustrie ab, einschließlich der Exploration, Bohrung, Produktion und des Transports von Kohlenwasserstoffen.
Umfeld: Die Norm gilt für Materialien, die bei der Öl- und Gasproduktion in sauren Umgebungen verwendet werden. Dazu gehören Bohrlochausrüstung, Bohrlochkopfkomponenten, Pipelines und Raffinerien.
Weltweite Nutzung: NACE MR0175 ist ein weltweit anerkannter Standard, der in der Öl- und Gasförderung weit verbreitet ist, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Materialien in sauren Umgebungen zu gewährleisten.

NACE MR0103

Hauptaugenmerk: NACE MR0103 ist speziell für die Raffinerie- und Petrochemieindustrie konzipiert und konzentriert sich auf nachgelagerte Vorgänge.
Umfeld: Die Norm gilt für Prozessanlagen mit Schwefelwasserstoff, insbesondere in feuchten H₂S-Umgebungen. Sie ist auf die Bedingungen in Raffinerieanlagen wie Hydroprocessing-Anlagen zugeschnitten, in denen ein erhebliches Risiko von Spannungsrissen durch Sulfid besteht.
Branchenspezifisch: Im Gegensatz zu NACE MR0175, das in einem breiteren Anwendungsbereich eingesetzt wird, konzentriert sich NACE MR0103 stärker auf den Raffineriesektor.

Benötigte Materialien

NACE MR0175

Materialoptionen: NACE MR0175 bietet viele Materialoptionen, darunter Kohlenstoffstähle, niedriglegierte Stähle, rostfreie Stähle, Nickellegierungen und mehr. Jedes Material wird basierend auf seiner Eignung für bestimmte saure Umgebungen kategorisiert.
Qualifikation: Um für den Einsatz geeignet zu sein, müssen die Materialien strenge Kriterien erfüllen, darunter Beständigkeit gegen SSC, wasserstoffinduzierte Rissbildung (HIC) und Sulfidspannungskorrosion (SSCC).
Umweltgrenzwerte: Die Norm begrenzt den H₂S-Partialdruck, die Temperatur, den pH-Wert und andere ökologische Faktoren, die die Eignung des Materials für den Einsatz in sauren Umgebungen bestimmen.

NACE MR0103

Materialbedarf: NACE MR0103 konzentriert sich auf Materialien, die SSC in der Raffinationsumgebung widerstehen. Es bietet spezifische Kriterien für Kohlenstoff-, niedriglegierte und bestimmte rostfreie Stähle.
Vereinfachte Richtlinien: Im Vergleich zu MR0175 sind die Richtlinien zur Materialauswahl in MR0103 einfacher und spiegeln die kontrollierteren und konsistenteren Bedingungen wider, die normalerweise bei Raffinationsvorgängen vorherrschen.
Herstellungsprozess: Die Norm beschreibt außerdem die Anforderungen an Schweißen, Wärmebehandlung und Herstellung, um sicherzustellen, dass die Materialien ihre Rissbeständigkeit behalten.

Zertifizierung und Compliance

NACE MR0175
Zertifizierung: Die Einhaltung der NACE MR0175 wird häufig von Aufsichtsbehörden gefordert und ist für die Gewährleistung der Sicherheit und Zuverlässigkeit der Ausrüstung bei der Förderung von Saueröl und Sauergas von entscheidender Bedeutung. Auf die Norm wird in vielen internationalen Vorschriften und Verträgen verwiesen.
Dokumentation: Um nachzuweisen, dass die Materialien die in MR0175 beschriebenen spezifischen Kriterien erfüllen, ist in der Regel eine ausführliche Dokumentation erforderlich. Dazu gehören die chemische Zusammensetzung, die mechanischen Eigenschaften und die Prüfung auf Beständigkeit gegen saure Betriebsbedingungen.
NACE MR0103
Zertifizierung: Die Einhaltung von NACE MR0103 ist in der Regel in Verträgen für Geräte und Materialien erforderlich, die in Raffinerien und petrochemischen Anlagen verwendet werden. Sie stellt sicher, dass die ausgewählten Materialien den spezifischen Herausforderungen der Raffinerieumgebung standhalten.
Vereinfachte Anforderungen: Die Dokumentations- und Testanforderungen für die Einhaltung von MR0103 sind zwar immer noch streng, aber häufig weniger komplex als die für MR0175. Dies spiegelt die unterschiedlichen Umgebungsbedingungen und Risiken bei der Raffination im Vergleich zu Upstream-Vorgängen wider.

Prüfung und Qualifikation

NACE MR0175
Strenge Tests: Materialien müssen umfangreichen Tests, einschließlich Labortests auf SSC, HIC und SSCC, unterzogen werden, um für den Einsatz in sauren Umgebungen geeignet zu sein.
Globale Standards: Die Norm orientiert sich an internationalen Testverfahren und erfordert häufig Materialien, die strenge Leistungskriterien unter den härtesten Bedingungen im Öl- und Gassektor erfüllen.
NACE MR0103
Gezieltes Testen: Die Testanforderungen sind auf die spezifischen Bedingungen der Raffinerieumgebungen ausgerichtet. Dazu gehören Tests auf Beständigkeit gegen nassen H₂S, SSC und andere relevante Formen von Rissbildung.
Anwendungsspezifisch: Die Testprotokolle sind auf die Anforderungen von Raffinationsprozessen zugeschnitten, bei denen typischerweise weniger anspruchsvolle Bedingungen herrschen als bei vorgelagerten Vorgängen.

Abschluss

Während NACE MR0175 und NACE MR0103 Beide verhindern Spannungsrisse durch Sulfid sowie andere Formen umweltbedingter Risse in sauren Betriebsumgebungen und sind für unterschiedliche Anwendungen konzipiert.
NACE MR0175 ist der Standard für Upstream-Öl- und Gasoperationen. Er deckt ein breites Spektrum an Materialien und Umgebungsbedingungen ab und verfügt über strenge Test- und Qualifizierungsprozesse.
NACE MR0103 ist auf die Raffinerieindustrie zugeschnitten. Es konzentriert sich auf nachgelagerte Vorgänge und verwendet einfachere, gezieltere Kriterien für die Materialauswahl.

Das Verständnis der Unterschiede zwischen diesen Normen ist wichtig für die Auswahl geeigneter Materialien für Ihre spezifische Anwendung und um die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit Ihrer Infrastruktur in Schwefelwasserstoffumgebungen zu gewährleisten.