Válvulas NACE MR0175 da China: O que a conformidade para serviço sour deve demonstrar

Uma válvula descrita como "sour service rated" por um fornecedor e uma válvula que cumpre a norma NACE MR0175/ISO 15156 para a sua aplicação não são necessariamente a mesma coisa. A diferença é importante em todos os sistemas de produção que contenham H2S.

Um certificado que correspondia ao pedido de compra

Um operador de upstream solicitou válvulas esfera para uma aplicação de gás azedo (sour gas). A folha de especificações indicava conformidade com a NACE MR0175. As válvulas chegaram com acabamento 316L, certificadas pela NACE MR0175, e falharam em campo dentro de oito meses.

O fornecedor não havia mentido. A documentação era consistente com os termos da compra, mas o texto era ambíguo. "Em conformidade com a NACE" havia sido tratado como "seguro para este serviço ácido" sem definir o ambiente real e a entrada exata da tabela de materiais.

A conformidade depende do ambiente

A norma MR0175/ISO 15156 não aprova um material para todo tipo de serviço com sulfetos (sour service). Para aços carbono e de baixa liga, precauções contra trincas por estresse de sulfeto aplicam-se assim que a pressão parcial de H2S no gás atinge 0,3 kPa (0,05 psi). Ligas resistentes à corrosão, como a 316L, são aceitáveis apenas dentro dos limites ambientais estabelecidos para seu grupo de liga na norma ISO 15156-3 Anexo A, cobrindo temperatura, pressão parcial de H2S, cloretos, pH e enxofre elementar. Fora desses limites, o certificado não cobre a aplicação, e o trim em 316L comercial é frequentemente a escolha incorreta.

Quatro elementos que a documentação deve apresentar

Dureza em todos os componentes molhados e de retenção de pressão. Para aços carbono e de baixa liga, a ISO 15156-2 estabelece um máximo de 22 HRC para o metal base e 250 HV para soldas e zonas termicamente afetadas. Aplica-se ao corpo, castelo, haste, elemento de fechamento e qualquer área soldada, medidos componente por componente. Um certificado que relata um valor de dureza global sem locais de medição não é uma documentação compatível.
Tratamento térmico nos componentes reais. Os registros devem referenciar os mesmos números de corrida (heat numbers) das marcações dos componentes, e não um cupom de qualificação sem vínculo com o lote de produção.
Qualificação de procedimento de revestimento (overlay). Quando é aplicado revestimento de Inconel ou Stellite em sedes ou furos, a qualificação do procedimento deve incluir uma análise de dureza demonstrando que a zona termicamente afetada do metal base permanece dentro do limite após o ciclo térmico de revestimento. Esta etapa é frequentemente omitida nos pacotes de válvulas, mesmo quando o revestimento em si é aplicado corretamente.
Composição química que comprova o grupo de material. Para aços carbono e de baixa liga, isso inclui níquel abaixo de 1 por cento. Para ligas resistentes à corrosão, a composição deve colocar o grau no grupo do Anexo A em que se baseia, incluindo PREN onde a tabela o utiliza. Quaisquer limites de baixo teor de enxofre para resistência ao trincamento induzido por hidrogênio provêm da especificação do projeto e devem constar no certificado.

Verificações antes da adjudicação

Confirme a pressão parcial de H2S, temperatura, teor de cloreto e pH no local da válvula, não uma nota genérica de "sour" (ácido).
Faça a referência cruzada desses valores com a tabela do Anexo A da ISO 15156-3 para a liga de acabamento proposta antes de aceitar 316L.
Onde a liga de compensação (trim) é crítica, adicione uma revisão metalúrgica do primeiro artigo antes da liberação do lote.

A revisão da documentação acrescenta cerca de um dia por pedido. A falta de qualquer elemento acarreta o risco de uma deficiência de material ou de uma falha por fissuração durante o serviço.

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