Vannes conformes à la norme NACE MR0175 provenant de Chine : ce que la conformité au service en milieu acide (sour service) doit démontrer

Une vanne décrite par un fournisseur comme « conforme pour le service acide » et une vanne répondant à la norme NACE MR0175/ISO 15156 pour votre service ne sont pas nécessairement la même chose. La différence est importante sur tout système de production contenant du H2S.

Un certificat conforme au bon de commande

Un opérateur en amont a commandé des robinets à boisseau sphérique pour une application en gaz acide. La fiche technique indiquait une conformité à la norme NACE MR0175. Les robinets sont arrivés avec une garniture en 316L, certifiée conforme à la norme NACE MR0175, et ont subi une défaillance sur le terrain en moins de huit mois.

Le fournisseur n'avait pas menti. La documentation était cohérente avec le libellé de la commande, mais celui-ci était ambigu. « Conforme à la norme NACE » avait été traité comme « sûr pour ce service en milieu acide » sans verrouiller l'environnement réel ni l'entrée exacte de la table des matériaux.

La conformité dépend de l'environnement

La norme MR0175/ISO 15156 n'approuve pas un matériau pour tous les services en milieu acide (sour service). Pour les aciers au carbone et faiblement alliés, des précautions contre la fissuration sous contrainte par les sulfures s'appliquent dès que la pression partielle de H2S dans le gaz atteint 0,3 kPa (0,05 psi). Les alliages résistants à la corrosion, tels que le 316L, ne sont acceptables que dans les limites environnementales définies pour leur groupe d'alliage dans l'annexe A de l'ISO 15156-3, couvrant la température, la pression partielle de H2S, les chlorures, le pH et le soufre élémentaire. En dehors de ces limites, le certificat ne couvre pas l'application, et les garnitures (trim) en 316L du commerce sont souvent un mauvais choix.

Quatre éléments que la documentation doit présenter

1. Dureté sur chaque composant mouillé et sous pression. Pour les aciers au carbone et faiblement alliés, la norme ISO 15156-2 fixe un maximum de 22 HRC pour le métal de base et de 250 HV pour les soudures et les zones affectées thermiquement. Cela s'applique au corps, au chapeau, à la tige, à l'organe de fermeture et à toute zone soudée, mesuré composant par composant. Un certificat qui rapporte une valeur de dureté globale sans indiquer les emplacements de mesure n'est pas une documentation conforme.
2. Traitement thermique sur les composants eux-mêmes. Les enregistrements doivent faire référence aux mêmes numéros de coulée que ceux figurant sur le marquage des composants, et non à une éprouvette de qualification sans lien avec le lot de production.
3. Qualification de la procédure de rechargement. Lorsque le rechargement en Inconel ou Stellite est appliqué sur des sièges ou des alésages, la qualification de la procédure doit inclure une analyse de dureté démontrant que la zone affectée thermiquement du métal de base reste dans les limites après le cycle thermique de rechargement. Cette étape est souvent absente des dossiers de vannes, même lorsque le rechargement est correctement appliqué.
4. Chimie prouvant le groupe de matériau. Pour les aciers au carbone et faiblement alliés, cela inclut une teneur en nickel inférieure à 1 pour cent. Pour les alliages résistants à la corrosion, la composition doit placer la nuance dans le groupe de l'Annexe A utilisé, y compris le PREN lorsque le tableau l'utilise. Toute limite de soufre faible pour la résistance à la fissuration induite par l'hydrogène provient de la spécification du projet et doit figurer sur le certificat.

Vérifications avant attribution

• Confirmez la pression partielle de H2S, la température, la teneur en chlorure et le pH à l'emplacement de la vanne, au lieu d'une note générique « sour » (acide).
• Croisez ces valeurs avec le tableau de l'annexe A de la norme ISO 15156-3 pour l'alliage de garniture proposé avant d'accepter le 316L.
• Lorsque l'alliage de la garniture est critique, ajoutez un examen métallurgique du premier article avant la libération du lot.

L'examen de la documentation ajoute environ un jour par commande. L'omission de tout élément risque d'entraîner une carence matérielle ou une défaillance par fissuration en service.

En lien : robinets à tournant sphérique selon API 6D, vannes industrielles et cinq signaux d'alerte avant tout bon de commande de vannes.

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