NACE TM0177 vs NACE TM0284: Una comprensión integral

Introducción

Comprender los matices de los diferentes métodos de prueba es fundamental cuando se trabaja con materiales para aplicaciones de petróleo y gas. Dos normas importantes, NACE TM0177 y NACE TM0284, se mencionan con frecuencia en la industria. Si bien ambos son vitales para evaluar la resistencia de los materiales a la fragilización por hidrógeno y al agrietamiento en entornos corrosivos, difieren en alcance, aplicación, metodología, costo y tiempo de prueba. Esta guía explorará estas diferencias y brindará información que lo ayudará a tomar decisiones informadas en la selección y prueba de materiales.

¿Qué son NACE TM0177 y NACE TM0284?

Norma NACE TM0177

La norma NACE TM0177, titulada “Pruebas de laboratorio de metales para determinar la resistencia al agrietamiento por tensión de sulfuro y al agrietamiento por corrosión bajo tensión en entornos con H2S”, es una norma que describe cuatro métodos diferentes (A, B, C y D) para probar la susceptibilidad de los materiales metálicos al agrietamiento por tensión de sulfuro (SSC). Estos métodos simulan las condiciones a las que pueden enfrentarse los metales en entornos ácidos, en particular los que contienen sulfuro de hidrógeno (H2S).
Método A:Ensayo de tracción en H2S
Método B:Ensayo de viga doblada en H2S
Método C:Prueba de anillo C en H2S
Método D: Prueba de viga voladiza doble (DCB)
Cada método está diseñado para replicar diferentes condiciones ambientales y de estrés, evaluando exhaustivamente el comportamiento de un material en ambientes ácidos.

Norma NACE TM0284

La norma NACE TM0284, conocida como “Evaluación de aceros para tuberías y recipientes a presión para determinar la resistencia al agrietamiento inducido por hidrógeno”, se centra en probar la resistencia del acero al agrietamiento inducido por hidrógeno (HIC). Esta norma es particularmente relevante para los aceros para tuberías y recipientes a presión expuestos a entornos húmedos con H2S, donde el hidrógeno puede ser absorbido por el acero, lo que provoca agrietamiento interno.
Prueba de placa:La prueba implica exponer muestras de acero a un ambiente ácido controlado y seccionarlas para examinarlas en busca de grietas.
NACE TM0284 se utiliza normalmente para evaluar aceros al carbono y de baja aleación, proporcionando un criterio esencial para los materiales utilizados en tuberías, recipientes a presión y otras aplicaciones críticas.

Diferencias clave: NACE TM0177 vs NACE TM0284

Ámbito de aplicación
Norma NACE TM0177:Aplicable a una gama más amplia de metales y aleaciones, centrándose en la resistencia al agrietamiento por tensión de sulfuro.
Norma NACE TM0284:Diseñado específicamente para evaluar el agrietamiento inducido por hidrógeno en aceros de tuberías y recipientes a presión.
Métodos de prueba
Norma NACE TM0177:Implica múltiples métodos, incluidos ensayos de tracción, de viga doblada, de anillo C y de viga voladiza doble para evaluar la susceptibilidad al SSC.
Norma NACE TM0284:Se centra en las pruebas de placas para evaluar HIC en muestras de acero.
Tipo de corrosión
Norma NACE TM0177:Aborda principalmente el agrietamiento por tensión de sulfuro (SSC) y el agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC).
Norma NACE TM0284:Se concentra en el craqueo inducido por hidrógeno (HIC).
Enfoque material
Norma NACE TM0177:Adecuado para diversos materiales, incluidos aceros al carbono, aceros de baja aleación, aceros inoxidables y aleaciones a base de níquel.
Norma NACE TM0284:Se aplica principalmente a aceros al carbono y de baja aleación utilizados en tuberías y recipientes a presión.
Costo y tiempo de prueba
Norma NACE TM0177:
Costo: Generalmente oscila entre $5,000 y $15,000 por prueba, según el método utilizado y la complejidad de la configuración de la prueba. El método A (prueba de tracción) suele ser menos costoso, mientras que el método D (viga en voladizo doble) tiende a ser más costoso debido al equipo especializado que se requiere.
Tiempo de prueba:Esto puede llevar entre 2 semanas y 3 meses, según el método y las condiciones específicas en las que se realiza la prueba. El método B (prueba de haz curvado) y el método C (prueba de anillo C) tienden a ser más rápidos, mientras que el método D puede llevar más tiempo.
Norma NACE TM0284:
Costo: Generalmente oscila entre $7,000 y $20,000 por prueba. El precio puede variar según el tamaño de la muestra, la cantidad de muestras analizadas y las condiciones del entorno ácido utilizado durante la prueba.
Tiempo de prueba: Normalmente, el proceso demora entre 4 y 6 semanas, incluida la preparación de la muestra, la exposición y la evaluación posterior para detectar grietas. El tiempo puede extenderse si se prueban varias muestras o si las condiciones ambientales son más agresivas.

Consideraciones y aplicaciones prácticas

Cuándo utilizar NACE TM0177

La norma NACE TM0177 se utiliza mejor al seleccionar materiales para entornos de servicio agrio, en particular en operaciones de exploración y producción de petróleo y gas donde el H2S es prevalente. La norma es fundamental para evaluar la resistencia a la corrosión por soldadura sólida de los materiales en tuberías de fondo de pozo, revestimientos y otros componentes críticos expuestos al gas agrio.
Ejemplo de escenario:Selección de un material para una aplicación de tubería de fondo de pozo donde la presencia de H2S podría provocar agrietamiento por tensión de sulfuro. Las pruebas NACE TM0177 ayudarían a garantizar que el material elegido pueda soportar estas condiciones.

Cuándo utilizar NACE TM0284

La norma NACE TM0284 es indispensable para evaluar los aceros de tuberías y recipientes a presión en entornos donde hay presencia de H2S y la HIC es un problema. Esta norma se aplica a menudo en operaciones intermedias y posteriores, donde las tuberías y los recipientes a presión están expuestos a gas agrio húmedo.
Ejemplo de escenario:Evaluación de la idoneidad de un material de tubería de acero al carbono que transportará gas agrio a largas distancias. Las pruebas NACE TM0284 garantizan que el material sea resistente al agrietamiento inducido por hidrógeno, lo que evita posibles fallas.

Cómo elegir el estándar adecuado: factores a tener en cuenta

Al decidir entre NACE TM0177 y NACE TM0284, tenga en cuenta los siguientes factores:
Composición del material¿El material es acero al carbono, acero de baja aleación o una aleación más especializada?
Entorno de servicio¿El material estará expuesto a H2S seco o húmedo? ¿Cuál es la concentración de H2S?
Tipo de problema de corrosión¿Está más preocupado por el agrietamiento por tensión de sulfuro o por el agrietamiento inducido por hidrógeno?
Tipo de componente¿El material está destinado a ser utilizado en tuberías, recipientes a presión u otra infraestructura crítica?
Limitaciones de presupuesto y tiempo¿Cuánto gastará en pruebas y cuáles son los plazos de su proyecto?

Conclusión: Integración de las normas NACE en el proceso de selección de materiales

NACE TM0177 y NACE TM0284 son normas fundamentales para garantizar la integridad de los materiales utilizados en entornos corrosivos, en particular los que contienen sulfuro de hidrógeno. Si comprende el enfoque específico de cada norma, así como los requisitos de costo y tiempo, podrá tomar decisiones informadas que mejoren la seguridad y la confiabilidad de sus operaciones.

Ya sea que se trate de seleccionar materiales para aplicaciones de servicio en condiciones agrias o de garantizar la integridad de las tuberías, estas normas proporcionan el marco necesario para evaluar y mitigar los riesgos asociados con el SSC y el HIC. La integración de estas normas en sus procesos de selección y prueba de materiales ayudará a proteger sus activos y garantizar el éxito operativo a largo plazo.