در سیستم‌های خطوط انتقال، اغلب با استانداردهای NACE MR0175 یا NACE MR0103 در رابطه با لوله‌ها و اتصالات فولادی مواجه می‌شویم که شاید کمتر نام آن‌ها به گوش ما رسیده باشد. تفاوت این لوله‌ها با لوله‌های کربن استیل معمولی چیست و چه شرایط سرویسی را پوشش می‌دهند؟ نام استاندارد NACE از کجا آمده و کدام گریدها از لوله‌های فولادی کربنی را شامل می‌شود؟ برای اینکه بیشتر با استاندارد لوله فولادی NACE بیشتر آشنا شوید و به این سؤالات پاسخ دهیم، با ما همراه باشید.

معرفی استاندارد NACE

استاندارد NACE مخفف عبارت National Association of Corrosion Engineers است که از سال 1943 میلادی توسط 11 مهندس فعال در حوزه خوردگی بنیان‌گذاری شده است. تاکنون، NACE بزرگ‌ترین سازمانی بوده است که دانش ضد خوردگی را منتشر کرده و مهارت‌های پیشگیری از خوردگی را بهبود بخشیده است.

در حال حاضر اما AMPP که مخفف Association for Materials Protection and Performance است جایگزین عبارت NACE شده است اما در بین فعالان صنعت نفت، گاز و پتروشیمی، همچنان استاندارد NACE محبوبیت و شناخت بیشتری دارد.

وقتی در خطوط انتقال سیالات خورنده در جریان هستند، جنس لوله باید به‌گونه‌ای انتخاب شود که بتواند در برابر چنین محیطی مقاومت کند. این نوع فلزات باید در محیط‌های تهاجمی ناشی از اسیدها یا مواد خورنده آزمایش شوند تا توانایی آن‌ها اثبات شود. بنابراین، لوله‌هایی که در سرویس ترک‌خوردگی ناشی از تنش سولفیدی (SSC)، ترک‌خوردگی تنشی (SCC) و ترک‌خوردگی ناشی از هیدروژن و غیره استفاده می‌شوند، با استانداردهای NACE آزمایش می‌شوند. NACE MR0175 و NACE MR0103 پرکاربردترین استانداردها برای این سرویس هستند.

لوله‌های کربن استیل استاندارد NACE

استاندارد NACE MR0175 شامل لوله‌های کربن استیل زیر است:

  • لوله‌های مانیسمان API 5L گرید B تا X65
  • لوله‌های ASTM A53
  • لوله مانیسمان A106 گریدهای B، A و C
  • لوله‌های ASTM A333 گریدهای 1 تا 6
  • لوله ASTM A524 گریدهای 1 و 2
  • لوله‌های ASTM A381 کلاس Y35 تا Y65
  • لوله‌های ISO 3183-3 گرید L245 تا L450
  • لوله و تیوب‌های API 5CT J55/K55 تا T95

انتخاب متریال لوله بر اساس استاندارد NACE

این استاندارد تمامی مکانیزم های مربوط به تشکیل ترک‌های ناشی از گاز H2S را شرح می‌دهد که عبارت‌اند از:

  • ترک‌خوردگی تنش سولفیدی (SSC)
  • ترک‌خوردگی ناشی از خوردگی تنشی (SCC)
  • ترک‌خوردگی مرحله‌ای
  • ترک‌خوردگی ناحیه نرم
  • ترک‌خوردگی ناشی از هیدروژن با جهت‌گیری تنشی
  • ترک‌خوردگی ناشی از هیدروژن
  • ترک‌خوردگی ناشی از تنش هیدروژنی با القای گالوانیکی

مواد فولادی که با استفاده از NACE MR0175/ISO 15156 برای تولید لوله‌های فولادی انتخاب می‌شوند، در محیط‌های حاوی H2S در تولید نفت و گاز در برابر ترک‌خوردگی مقاوم هستند، اما لزوماً تحت همه شرایط کاری مصون نیستند. این لوله‌ها و اتصالات فولادی کربنی برای اینکه در برابر ترک‌های ذکرشده مقاوم باشند باید حداکثر 0.1% کربن، 0.02% فسفر و 0.002% گوگرد داشته باشند.

استفاده از لوله های nace در صنایع حاوی گاز ترش H2S

شرایط سرویس لوله‌های فولادی بر اساس NACE MR 0175

لوله‌های فولادی NACE MR 0175 باید در محیط‌های حاوی میعانات یا نفت حاوی انواع گازها ازجمله H2S که مقدار فشار جزئی H2S در آن‌ها بیش از 0.0003 مگاپاسکال است استفاده شوند. اما استفاده از آن‌ها در شرایط زیر اجباری نبوده و به کاربر بستگی دارد:

  • محیط حاوی گاز کم‌فشار: فشار کل کمتر از 0.4 مگا پاسکال
  • محیط چند فازی گاز و نفت کم‌فشار: فشار کل کمتر از 1.83 مگا پاسکال

آیا لوله فولاد کربنی NACE در ایران موجود است؟

در پاسخ به این سؤال باید گفت که لوله‌هایی که به‌صورت رایج در بازار ایران هستند شامل استاندارد NACE نمی‌شوند چراکه تست‌های موردنیاز برای ارزیابی خواص این لوله‌ها گران بوده و از طرفی هم فقط در برخی سیستم‌های خاص حاوی گازترش H2S استفاده می‌شوند. لذا تقاضا برای آن‌ها نسبت به استانداردهای دیگر بسیار کمتر است و فقط برای مصارف حساس و خاص استفاده می‌شوند. به عبارتی، لوله مانیسمان NACE در ایران به‌سختی پیدا می‌شود و باید برای تهیه آن‌ها از طریق واردات اقدام نمایید.