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Introduction

Dans les industries telles que le pétrole et le gaz, où les équipements et les infrastructures sont régulièrement exposés à des environnements difficiles, il est essentiel de sélectionner des matériaux capables de résister à des conditions corrosives. Deux normes essentielles guident le choix des matériaux pour les environnements contenant du sulfure d'hydrogène (H₂S) : NACE MR0175 et NACE MR0103. Bien que ces deux normes visent à prévenir la fissuration sous contrainte due au sulfure (SSC) et d’autres dommages induits par l’hydrogène, elles sont conçues pour des applications et des environnements différents. Ce blog fournit un aperçu complet des différences entre ces deux normes essentielles.

Introduction aux normes NACE

NACE International, qui fait désormais partie de l'Association for Materials Protection and Performance (AMPP), a développé les normes NACE MR0175 et NACE MR0103 pour répondre aux défis posés par les environnements de service acides, c'est-à-dire ceux contenant du H₂S. Ces environnements peuvent entraîner diverses formes de corrosion et de fissuration, qui peuvent compromettre l'intégrité des matériaux et potentiellement conduire à des défaillances catastrophiques. L'objectif principal de ces normes est de fournir des lignes directrices pour la sélection de matériaux capables de résister à ces effets dommageables.

Portée et application

NACE MR0175

Objectif principal : La norme NACE MR0175, ou ISO 15156, cible principalement l'industrie pétrolière et gazière en amont, y compris l'exploration, le forage, la production et le transport d'hydrocarbures.
Environnement: La norme couvre les matériaux utilisés dans la production de pétrole et de gaz dans des environnements acides. Cela comprend les équipements de fond de puits, les composants de tête de puits, les pipelines et les raffineries.
Utilisation mondiale : La norme NACE MR0175 est une norme reconnue mondialement et largement utilisée dans les opérations pétrolières et gazières en amont pour garantir la sécurité et la fiabilité des matériaux dans les environnements acides.

NACE MR0103

Objectif principal : La norme NACE MR0103 est conçue explicitement pour les industries du raffinage et de la pétrochimie, en se concentrant sur les opérations en aval.
Environnement: La norme s'applique aux installations de traitement de sulfure d'hydrogène, notamment dans les environnements humides contenant du H₂S. Elle est adaptée aux conditions rencontrées dans les unités de raffinage, telles que les unités d'hydrotraitement, où le risque de fissuration sous contrainte du sulfure est important.
Spécifique à l'industrie : Contrairement à la norme NACE MR0175, qui est utilisée dans une gamme d’applications plus large, la norme NACE MR0103 se concentre davantage sur le secteur du raffinage.

Exigences matérielles

NACE MR0175

Options de matériaux : La norme NACE MR0175 propose de nombreuses options de matériaux, notamment des aciers au carbone, des aciers faiblement alliés, des aciers inoxydables, des alliages à base de nickel, etc. Chaque matériau est classé en fonction de son adéquation à des environnements acides spécifiques.
Qualification: Les matériaux doivent répondre à des critères rigoureux pour être qualifiés d'utilisation, notamment la résistance au SSC, à la fissuration induite par l'hydrogène (HIC) et à la fissuration par corrosion sous contrainte du sulfure (SSCC).
Limites environnementales : La norme limite la pression partielle de H₂S, la température, le pH et d'autres facteurs écologiques déterminant l'adéquation du matériau au service acide.

NACE MR0103

Matériel requis : La norme NACE MR0103 porte sur les matériaux résistants au SSC dans l'environnement de raffinage. Elle fournit des critères spécifiques pour les aciers au carbone, les aciers faiblement alliés et certains aciers inoxydables.
Directives simplifiées : Par rapport au MR0175, les directives de sélection des matériaux du MR0103 sont plus simples, reflétant les conditions plus contrôlées et cohérentes généralement trouvées dans les opérations de raffinage.
Processus de manufacture: La norme décrit également les exigences en matière de soudage, de traitement thermique et de fabrication pour garantir que les matériaux conservent leur résistance à la fissuration.

Certification et conformité

NACE MR0175
Certification: La conformité à la norme NACE MR0175 est souvent exigée par les organismes de réglementation et est essentielle pour garantir la sécurité et la fiabilité des équipements utilisés dans les opérations pétrolières et gazières acides. La norme est référencée dans de nombreux règlements et contrats internationaux.
Documentation: Une documentation détaillée est généralement requise pour démontrer que les matériaux répondent aux critères spécifiques décrits dans la norme MR0175. Cela comprend la composition chimique, les propriétés mécaniques et les tests de résistance aux conditions de service acides.
NACE MR0103
Certification: La conformité à la norme NACE MR0103 est généralement exigée dans les contrats portant sur les équipements et les matériaux utilisés dans les usines de raffinage et de pétrochimie. Elle garantit que les matériaux sélectionnés peuvent résister aux défis spécifiques des environnements de raffinage.
Exigences simplifiées : Bien que toujours rigoureuses, les exigences de documentation et de test pour la conformité à la norme MR0103 sont souvent moins complexes que celles de la norme MR0175, reflétant les différentes conditions environnementales et les risques liés au raffinage par rapport aux opérations en amont.

Essais et qualifications

NACE MR0175
Tests rigoureux : Les matériaux doivent subir des tests approfondis, y compris des tests en laboratoire pour SSC, HIC et SSCC, pour être admissibles à une utilisation dans des environnements acides.
Normes mondiales : La norme s’aligne sur les procédures de test internationales et exige souvent que les matériaux répondent à des critères de performance rigoureux dans les conditions les plus difficiles rencontrées dans les opérations pétrolières et gazières.
NACE MR0103
Tests ciblés : Les exigences en matière de tests sont axées sur les conditions spécifiques des environnements de raffinerie. Cela comprend les tests de résistance au H₂S humide, au SSC et à d'autres formes pertinentes de fissuration.
Spécifique à l'application : Les protocoles de test sont adaptés aux besoins des processus de raffinage, qui impliquent généralement des conditions moins sévères que celles trouvées dans les opérations en amont.

Conclusion

Alors que NACE MR0175 et NACE MR0103 ils empêchent tous deux la fissuration sous contrainte du sulfure et d'autres formes de fissuration environnementale dans les environnements de service acides, ils sont conçus pour différentes applications.
NACE MR0175 est la norme pour les opérations pétrolières et gazières en amont. Elle couvre une large gamme de matériaux et de conditions environnementales et dispose de processus de test et de qualification rigoureux.
NACE MR0103 est conçu pour l'industrie du raffinage. Il se concentre sur les opérations en aval et utilise des critères de sélection des matériaux plus simples et plus ciblés.

Comprendre les différences entre ces normes est essentiel pour sélectionner des matériaux adaptés à votre application spécifique et garantir la sécurité, la fiabilité et la longévité de votre infrastructure dans les environnements de sulfure d'hydrogène.