¿Qué son NACE MR0175 e ISO 15156?
- NACE MR0175 / ISO 15156
- La norma conjunta "Industrias del petróleo y del gas natural: materiales para uso en ambientes con H2S en la producción de petróleo y gas". Fija requisitos y recomendaciones para seleccionar y calificar metales que resisten el agrietamiento causado por el H2S.
El texto lo publica ISO como ISO 15156 y NACE como NACE MR0175. NACE International forma hoy parte de AMPP, la Association for Materials Protection and Performance, que conserva la numeración de las normas NACE. La edición 2020 de las tres partes estaba vigente al redactar esta guía, y había una revisión en desarrollo. Indique la edición en la orden de compra.
| Parte | Título | Cubre |
|---|---|---|
| Parte 1 | Principios generales para la selección de materiales resistentes al agrietamiento | Alcance, definiciones, responsabilidades del usuario y del fabricante, mecanismos de agrietamiento, reglas generales |
| Parte 2 | Aceros al carbono y de baja aleación resistentes al agrietamiento, y uso de hierros fundidos | Tubería, bridas, forjas, pernería, cuerpos de válvula y recipientes de acero, con reglas de dureza y tratamiento térmico |
| Parte 3 | Aleaciones resistentes a la corrosión (CRA) y otras aleaciones resistentes al agrietamiento | Aceros inoxidables, aleaciones de níquel y otras aleaciones resistentes a la corrosión, con límites por ambiente |
¿Qué es el servicio ácido (sour service) y quién lo decide?
El servicio ácido es aquel en que hay agua y H2S en niveles que pueden agrietar materiales susceptibles. El agrietamiento necesita tres cosas a la vez: un material susceptible, esfuerzo de tracción y un ambiente húmedo con H2S.
ISO 15156-2 usa la presión parcial de H2S y el pH in situ para definir regiones de severidad del agrietamiento por esfuerzo de sulfuros en aceros al carbono y de baja aleación. Una presión parcial de 0.3 kPa (0.05 psi) es el límite inferior de las regiones de agrietamiento por esfuerzo de sulfuros que se cita comúnmente, con reglas menos exigentes por debajo. La norma fija las reglas exactas, así que lea las cláusulas y no un resumen.
La norma asigna la decisión al usuario del equipo. El usuario, no el proveedor, determina las condiciones de proceso: presión parcial de H2S, pH, cloruros, temperatura y presión total. Un distribuidor no puede conocer su fluido, así que la orden debe indicar las condiciones o decir que el ítem debe cumplir la norma.
¿Qué tipos de agrietamiento cubre?
| Mecanismo | Qué ocurre | Ensayo o control habitual |
|---|---|---|
| SSC, agrietamiento por esfuerzo de sulfuros | Agrietamiento frágil del acero duro bajo esfuerzo de tracción en H2S húmedo | Límites de dureza; ensayo de laboratorio según NACE TM0177 |
| HIC, agrietamiento inducido por hidrógeno | Se forman grietas planas dentro del acero de plancha o tubo por hidrógeno absorbido, sin esfuerzo aplicado | Acero limpio; ensayo según NACE TM0284 |
| SOHIC, HIC orientado por esfuerzo | Grietas HIC apiladas unidas por esfuerzo | Calidad del material, control de soldadura y tratamiento térmico |
| SCC, agrietamiento por corrosión bajo esfuerzo | Agrietamiento de aleaciones resistentes a la corrosión por esfuerzo, cloruros y H2S | Límites ambientales de la parte 3 |
Solo un resumen. ISO 15156 define cada mecanismo y los controles que aplican.
NACE TM0177 ensaya una probeta de metal bajo esfuerzo en una solución de H2S para ver si se agrieta. NACE TM0284 ensaya aceros de plancha y tubería para HIC. Son métodos de laboratorio. Que se exija un ensayo lo determina la norma, la especificación del propietario o una norma de producto como el anexo H de API 5L, no el método de ensayo en sí.
¿Qué límites de dureza se citan para el acero al carbono?
Para aceros al carbono y de baja aleación, el límite más conocido es una dureza máxima de 22 HRC (Rockwell C) en el metal base, cuando se usa la vía de dureza. La dureza es un indicador de susceptibilidad: el acero más duro se agrieta con más facilidad en H2S.
Esa cifra es un resumen, no la regla completa. La norma fija cómo y dónde se mide la dureza, límites separados para soldaduras y zonas afectadas por el calor, la necesidad de tratamiento térmico posterior a la soldadura, excepciones y vías alternativas de calificación. ISO 15156-2 es la autoridad y rige la edición de la orden.
La pernería muestra por qué importa. Los espárragos ASTM A193 B7 pueden ser más duros de lo que permiten los límites de servicio ácido. Los especificadores eligen espárragos A193 B7M con tuercas A194 2HM, fabricados con una dureza máxima controlada. Vea Espárragos y empaques.
¿Cuál es el papel del comprador?
| Parte | Responsabilidad |
|---|---|
| Usuario del equipo o comprador | Define el ambiente, nombra la norma y la edición, e indica servicio ácido en la orden |
| Fabricante | Selecciona y produce material que cumple la norma, controla el tratamiento térmico, ensaya la dureza y emite los registros |
| Distribuidor o agente de abastecimiento | Transmite los requisitos de la orden y los documentos del fabricante, y mantiene la trazabilidad por colada |
| Inspector | Presencia ensayos o revisa registros cuando la orden lo exige |
- Nombre la norma y la edición: por ejemplo ISO 15156-2 o NACE MR0175 / ISO 15156, año de edición.
- Dé las condiciones de servicio, o indique que el ítem debe cumplir la norma sin más límites.
- Cubra todas las piezas mojadas y del límite de presión: tubería, bridas, accesorios, válvulas, pernería y partes metálicas de empaques.
- Exija una declaración de cumplimiento del fabricante, y los resultados de dureza, el tratamiento térmico y el número de colada en un certificado EN 10204 tipo 3.1 o 3.2.
- Nombre a un inspector de tercera parte para el 3.2 cuando el propietario lo exija.
Vea Certificados de materiales para saber cómo verificar el certificado frente a la orden.
¿Cómo puede ayudar JJ Projects?
JJ Projects no certifica materiales según NACE MR0175 / ISO 15156. Abastece ítems según las especificaciones que usted nombre, solicita al fabricante su declaración de cumplimiento y sus registros de ensayo, y los revisa frente a su orden de compra. Indique servicio ácido en su Solicitar una cotización o vea los productos de acero y estructurales.
Fuentes
- ISO 15156-1:2020, Materials for use in H2S-containing environments in oil and gas production, Part 1: general principles
- ISO 15156-2, Cracking-resistant carbon and low-alloy steels, and the use of cast irons
- ISO 15156-3, Cracking-resistant CRAs (corrosion-resistant alloys) and other alloys
- AMPP (formerly NACE International), standards catalogue: NACE MR0175/ISO 15156, TM0177, TM0284
- TWI, NACE TM0177 sour test methods
- Texas Flange, NACE MR0175 flanges for sour service