Válvulas NACE MR0175 desde China: qué debe demostrar el cumplimiento para servicio amargo

Una válvula descrita como "apta para servicio ácido" (sour service rated) por un proveedor y una válvula que cumple con NACE MR0175/ISO 15156 para su servicio no son necesariamente lo mismo. La diferencia es importante en cualquier sistema de producción que contenga H2S.

Un certificado que coincidía con la orden de compra

Un operador upstream pidió válvulas de bola para una aplicación de gas ácido. La hoja de especificaciones indicaba cumplimiento con NACE MR0175. Las válvulas llegaron con molduras de 316L, certificadas según NACE MR0175, y fallaron en el campo en menos de ocho meses.

El proveedor no había mentido. El papeleo era consistente con la redacción de la compra, pero la redacción era ambigua. "Cumple con NACE" se había tratado como "seguro para este servicio amargo" sin precisar el entorno real ni la entrada exacta de la tabla de materiales.

El cumplimiento depende del entorno

La norma MR0175/ISO 15156 no aprueba un material para todo servicio amargo (sour service). Para aceros al carbono y de baja aleación, se aplican precauciones contra el agrietamiento por tensión de sulfuro (SSC) una vez que la presión parcial de H2S en el gas alcanza 0.3 kPa (0.05 psi). Las aleaciones resistentes a la corrosión como el 316L son aceptables solo dentro de los límites ambientales establecidos para su grupo de aleación en el Anexo A de la norma ISO 15156-3, que cubren temperatura, presión parcial de H2S, cloruro, pH y azufre elemental. Fuera de esos límites, el certificado no cubre la aplicación, y el acabado (trim) comercial en 316L suele ser la elección incorrecta.

Cuatro elementos que la documentación debe mostrar

Dureza en cada componente húmedo y que retiene presión. Para aceros al carbono y de baja aleación, la norma ISO 15156-2 establece un máximo de 22 HRC para el metal base y 250 HV para las soldaduras y las zonas afectadas por el calor. Esto se aplica al cuerpo, el bonete, el vástago, el elemento de cierre y cualquier área soldada, medidos componente por componente. Un certificado que informe de un valor de dureza global sin indicar las ubicaciones de las mediciones no constituye una documentación conforme.
Tratamiento térmico en los componentes propiamente dichos. Los registros deben hacer referencia a los mismos números de colada que las marcas de los componentes, no a una probeta de calificación sin vínculo con el lote de producción.
Calificación del procedimiento de recubrimiento (overlay). Cuando se aplica un revestimiento de Inconel o Stellite en asientos o perforaciones, la calificación del procedimiento debe incluir un estudio de dureza que demuestre que la zona afectada por el calor del metal base permanece dentro del límite después del ciclo térmico de revestimiento. Este paso a menudo falta en los paquetes de válvulas, incluso cuando el revestimiento se aplica correctamente.
Química que prueba el grupo de material. Para aceros al carbono y de baja aleación, esto incluye un contenido de níquel inferior al 1 por ciento. Para las aleaciones resistentes a la corrosión, la composición debe situar el grado en el grupo del Anexo A que se esté utilizando, incluido el PREN donde la tabla lo requiera. Cualquier límite de bajo contenido de azufre para la resistencia al agrietamiento inducido por hidrógeno proviene de la especificación del proyecto y debe figurar en el certificado.

Verificaciones antes de la adjudicación

Confirme la presión parcial de H2S, la temperatura, el contenido de cloruro y el pH en la ubicación de la válvula, no una nota genérica de "sour" (amargo).
Haga referencia cruzada de esos valores con la tabla del Anexo A de la norma ISO 15156-3 para la aleación de ajuste propuesta antes de aceptar 316L.
Cuando la aleación de ajuste es crítica, añada una revisión metalúrgica del primer artículo antes de liberar el lote.

La revisión de la documentación añade aproximadamente un día por pedido. La falta de cualquier elemento conlleva el riesgo de una deficiencia de material o un fallo por agrietamiento durante el servicio.

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