NACE TM0177 против NACE TM0284: всестороннее понимание

Введение

Понимание нюансов различных методов испытаний имеет решающее значение при работе с материалами для нефтегазовой отрасли. Два известных стандарта, NACE TM0177 и NACE TM0284, часто упоминаются в отрасли. Хотя оба они имеют решающее значение для оценки стойкости материалов к водородному охрупчиванию и растрескиванию в коррозионных средах, они различаются по области применения, методологии, стоимости и времени испытаний. В этом руководстве будут рассмотрены эти различия, а также предоставлены сведения, которые помогут вам принимать обоснованные решения при выборе и испытании материалов.

Что такое NACE TM0177 и NACE TM0284?

НАСЕ ТМ0177

NACE TM0177, озаглавленный «Лабораторные испытания металлов на устойчивость к сульфидному растрескиванию под напряжением и коррозионному растрескиванию под напряжением в средах H2S», — это стандарт, который описывает четыре различных метода (A, B, C и D) для проверки восприимчивости металлических материалов к сульфидному растрескиванию под напряжением (SSC). Эти методы имитируют условия, с которыми металлы могут столкнуться в кислых средах, особенно содержащих сероводород (H2S).
Метод А: Испытание на растяжение в H2S
Метод Б: Испытание изогнутой балки в H2S
Метод С: Испытание C-кольца в H2S
Метод D: Испытание двухконсольной балки (DCB)
Каждый метод предназначен для воспроизведения различных напряжений и условий окружающей среды, всесторонне оценивая поведение материала в кислых средах.

NACE TM0284

NACE TM0284, известный как «Оценка сталей трубопроводов и сосудов высокого давления на стойкость к растрескиванию, вызванному водородом», фокусируется на испытании стойкости стали к растрескиванию, вызванному водородом (HIC). Этот стандарт особенно актуален для сталей трубопроводов и сосудов высокого давления, подвергающихся воздействию влажных сред H2S, где водород может поглощаться сталью, что приводит к внутреннему растрескиванию.
Тестирование пластин: Испытание включает в себя воздействие на образцы стали контролируемой кислой среды и их разрезание для проверки на наличие трещин.
Стандарт NACE TM0284 обычно используется для оценки углеродистых и низколегированных сталей, обеспечивая важный критерий для материалов, используемых в трубопроводах, сосудах высокого давления и других ответственных устройствах.

Ключевые различия: NACE TM0177 и NACE TM0284

Область применения
НАСЕ ТМ0177: Применимо к более широкому спектру металлов и сплавов, уделяя особое внимание стойкости к сульфидному растрескиванию под напряжением.
NACE TM0284: Специально разработан для оценки водородного растрескивания сталей трубопроводов и сосудов высокого давления.
Методы тестирования
НАСЕ ТМ0177: Включает несколько методов, включая испытания на растяжение, изгиб балки, С-образного кольца и двухконсольной балки для оценки восприимчивости к SSC.
NACE TM0284: Основное внимание уделяется испытаниям пластин для оценки HIC в стальных образцах.
Тип коррозии
НАСЕ ТМ0177: В первую очередь решает проблему сульфидного растрескивания под напряжением (SSC) и коррозионного растрескивания под напряжением (SCC).
NACE TM0284: Основное внимание уделяется водородному растрескиванию (HIC).
Материальный фокус
НАСЕ ТМ0177: Подходит для различных материалов, включая углеродистые стали, низколегированные стали, нержавеющие стали и сплавы на основе никеля.
NACE TM0284: Применяется в основном для углеродистых и низколегированных сталей, используемых в трубопроводах и сосудах под давлением.
Стоимость и время тестирования
НАСЕ ТМ0177:
Расходы: Обычно варьируется от $5,000 до $15,000 за испытание, в зависимости от используемого метода и сложности испытательной установки. Метод A (испытание на растяжение) обычно менее затратный, в то время как метод D (двухконсольная балка) имеет тенденцию быть более дорогим из-за необходимого специализированного оборудования.
Время тестирования: Это может занять от 2 недель до 3 месяцев, в зависимости от метода и конкретных условий, в которых проводится тест. Метод B (тест с изогнутой балкой) и метод C (тест с С-кольцом) обычно быстрее, в то время как метод D может занять больше времени.
NACE TM0284:
Расходы: Обычно варьируется от $7,000 до $20,000 за тест. Цена может варьироваться в зависимости от размера выборки, количества тестируемых образцов и условий кислой среды, используемых во время теста.
Время тестирования: Обычно занимает от 4 до 6 недель, включая подготовку образцов, экспозицию и последующую оценку на наличие трещин. Время может быть увеличено, если испытывается несколько образцов или условия окружающей среды более агрессивны.

Практические применения и соображения

Когда использовать NACE TM0177

NACE TM0177 лучше всего использовать при выборе материалов для кислых рабочих сред, особенно в операциях по добыче нефти и газа, где преобладает H2S. Стандарт имеет решающее значение для оценки сопротивления SSC материалов в скважинных трубах, обсадных трубах и других критических компонентах, подвергающихся воздействию кислого газа.
Пример сценария: Выбор материала для применения в скважинных трубах, где присутствие H2S может привести к сульфидному растрескиванию под напряжением. Испытание NACE TM0177 поможет убедиться, что выбранный материал может выдерживать эти условия.

Когда использовать NACE TM0284

NACE TM0284 незаменим для оценки сталей трубопроводов и сосудов высокого давления в средах, где присутствует H2S, и HIC является проблемой. Этот стандарт часто применяется в операциях по среднему и нижнему течению, где трубопроводы и сосуды высокого давления подвергаются воздействию влажного сернистого газа.
Пример сценария: Оценка пригодности материала трубопровода из углеродистой стали, который будет транспортировать сернистый газ на большие расстояния. Испытание NACE TM0284 гарантирует, что материал устойчив к растрескиванию, вызванному водородом, тем самым предотвращая потенциальные отказы.

Выбор правильного стандарта: факторы, которые следует учитывать

При выборе между NACE TM0177 и NACE TM0284 учитывайте следующие факторы:
Состав материала: Является ли материал углеродистой сталью, низколегированной сталью или более специализированным сплавом?
Среда обслуживания: Будет ли материал подвергаться воздействию сухого или влажного H2S? Какова концентрация H2S?
Тип проблемы коррозии: Что вас больше беспокоит: сульфидное растрескивание под напряжением или водородное растрескивание?
Тип компонента: Предназначен ли материал для использования в трубопроводах, сосудах высокого давления или другой критической инфраструктуре?
Ограничения по бюджету и времени: Сколько вы потратите на тестирование и каковы сроки выполнения вашего проекта?

Заключение: Интеграция стандартов NACE в процесс выбора материалов

NACE TM0177 и NACE TM0284 являются жизненно важными стандартами для обеспечения целостности материалов, используемых в коррозионных средах, особенно содержащих сероводород. Понимая конкретную направленность, стоимость и временные требования каждого стандарта, вы можете принимать обоснованные решения, которые повышают безопасность и надежность ваших операций.

Независимо от того, выбираете ли вы материалы для кислых условий эксплуатации или обеспечиваете целостность трубопровода, эти стандарты предоставляют необходимую основу для оценки и снижения рисков, связанных с SSC и HIC. Интеграция этих стандартов в ваши процессы выбора и тестирования материалов поможет защитить ваши активы и обеспечить долгосрочный эксплуатационный успех.