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Introducción

En industrias como la del petróleo y el gas, donde los equipos y la infraestructura están expuestos rutinariamente a entornos hostiles, es crucial seleccionar materiales que puedan soportar condiciones corrosivas. Dos estándares esenciales que guían la selección de materiales para entornos que contienen sulfuro de hidrógeno (H₂S) son: NACE MR0175 y NACEMR0103Si bien ambas normas tienen como objetivo prevenir el agrietamiento por tensión de sulfuro (SSC) y otros daños inducidos por hidrógeno, están diseñadas para diferentes aplicaciones y entornos. Este blog ofrece una descripción general completa de las diferencias entre estas dos normas esenciales.

Introducción a las normas NACE

NACE International, ahora parte de la Asociación para la Protección y el Rendimiento de los Materiales (AMPP), desarrolló NACE MR0175 y NACE MR0103 para abordar los desafíos que plantean los entornos de servicio agrio (aquellos que contienen H₂S). Estos entornos pueden generar diversas formas de corrosión y agrietamiento, que pueden comprometer la integridad de los materiales y potencialmente provocar fallas catastróficas. El objetivo principal de estas normas es proporcionar pautas para seleccionar materiales que puedan resistir estos efectos dañinos.

Alcance y aplicación

NACE MR0175

Enfoque principal: La norma NACE MR0175, o ISO 15156, se dirige principalmente a la industria upstream de petróleo y gas, incluida la exploración, perforación, producción y transporte de hidrocarburos.
Ambiente: La norma cubre los materiales utilizados en la producción de petróleo y gas en entornos de servicio corrosivos. Esto incluye equipos de fondo de pozo, componentes de boca de pozo, tuberías y refinerías.
Uso global: NACE MR0175 es un estándar reconocido mundialmente y ampliamente utilizado en operaciones upstream de petróleo y gas para garantizar la seguridad y confiabilidad de los materiales en ambientes ácidos.

NACEMR0103

Enfoque principal: NACE MR0103 está diseñado explícitamente para las industrias de refinación y petroquímica, centrándose en las operaciones posteriores.
Ambiente: La norma se aplica a las plantas de procesamiento con sulfuro de hidrógeno, en particular en entornos húmedos de H₂S. Está adaptada a las condiciones que se dan en las unidades de refinación, como las unidades de hidroprocesamiento, donde el riesgo de agrietamiento por tensión del sulfuro es significativo.
Específico de la industria: A diferencia de NACE MR0175, que se utiliza en una gama más amplia de aplicaciones, NACE MR0103 se centra más en el sector de refinación.

Requerimientos materiales

NACE MR0175

Opciones de materiales: La norma NACE MR0175 ofrece muchas opciones de materiales, incluidos aceros al carbono, aceros de baja aleación, aceros inoxidables, aleaciones a base de níquel y más. Cada material se clasifica en función de su idoneidad para entornos ácidos específicos.
Calificación: Los materiales deben cumplir con criterios estrictos para ser calificados para su uso, incluida la resistencia al SSC, al agrietamiento inducido por hidrógeno (HIC) y al agrietamiento por corrosión bajo tensión por sulfuro (SSCC).
Límites ambientales: La norma limita la presión parcial de H₂S, la temperatura, el pH y otros factores ecológicos que determinan la idoneidad del material para el servicio agrio.

NACEMR0103

Requisitos materiales: La norma NACE MR0103 se centra en los materiales que resisten la corrosión por soldadura sólida en el entorno de refinación. Proporciona criterios específicos para aceros al carbono, de baja aleación y ciertos aceros inoxidables.
Pautas simplificadas: En comparación con MR0175, las pautas de selección de materiales en MR0103 son más sencillas y reflejan las condiciones más controladas y consistentes que normalmente se encuentran en las operaciones de refinación.
Procesos de manufactura: La norma también describe los requisitos de soldadura, tratamiento térmico y fabricación para garantizar que los materiales mantengan su resistencia al agrietamiento.

Certificación y Cumplimiento

NACE MR0175
Proceso de dar un título: Los organismos reguladores suelen exigir el cumplimiento de la norma NACE MR0175, que es fundamental para garantizar la seguridad y la fiabilidad de los equipos en las operaciones de extracción de petróleo y gas agrio. La norma se menciona en numerosos contratos y reglamentos internacionales.
Documentación: Por lo general, se requiere documentación detallada para demostrar que los materiales cumplen con los criterios específicos descritos en MR0175. Esto incluye la composición química, las propiedades mecánicas y las pruebas de resistencia a condiciones de servicio agrias.
NACEMR0103
Proceso de dar un título: El cumplimiento de la norma NACE MR0103 suele exigirse en los contratos de equipos y materiales utilizados en plantas de refinación y petroquímicas, ya que garantiza que los materiales seleccionados puedan soportar los desafíos específicos de los entornos de refinería.
Requisitos simplificados: Si bien siguen siendo rigurosos, los requisitos de documentación y pruebas para el cumplimiento de MR0103 suelen ser menos complejos que los de MR0175, lo que refleja las diferentes condiciones ambientales y los riesgos en la refinación en comparación con las operaciones upstream.

Pruebas y calificación

NACE MR0175
Pruebas rigurosas: Los materiales deben someterse a pruebas exhaustivas, incluidas pruebas de laboratorio para SSC, HIC y SSCC, para calificar para su uso en ambientes ácidos.
Estándares globales: La norma se alinea con los procedimientos de prueba internacionales y a menudo requiere que los materiales cumplan con estrictos criterios de rendimiento en las condiciones más duras que se encuentran en las operaciones de petróleo y gas.
NACEMR0103
Pruebas dirigidas: Los requisitos de las pruebas se centran en las condiciones específicas de los entornos de refinería. Esto incluye pruebas de resistencia al H₂S húmedo, SSC y otras formas relevantes de agrietamiento.
Específico de la aplicación: Los protocolos de pruebas se adaptan a las necesidades de los procesos de refinación, que normalmente implican condiciones menos severas que las que se encuentran en las operaciones upstream.

Conclusión

Mientras NACE MR0175 y NACE MR0103 Ambos previenen el agrietamiento por tensión de sulfuro y otras formas de agrietamiento ambiental en entornos de servicio agrio, y están diseñados para diferentes aplicaciones.
NACE MR0175 es el estándar para operaciones upstream de petróleo y gas. Abarca una amplia gama de materiales y condiciones ambientales y cuenta con rigurosos procesos de prueba y calificación.
NACEMR0103 Está diseñado para la industria de refinación. Se centra en las operaciones posteriores y utiliza criterios de selección de materiales más simples y específicos.

Comprender las diferencias entre estos estándares es esencial para seleccionar los materiales adecuados para su aplicación específica y garantizar la seguridad, confiabilidad y longevidad de su infraestructura en entornos de sulfuro de hidrógeno.