Qué significa "Servicio Sour"
Un entorno "sour" es aquel en el que hay sulfuro de hidrógeno húmedo (H₂S) presente — común en upstream de petróleo y gas (corrientes de pozo, líneas de recolección, plantas de procesamiento) y en algunas corrientes de refinería.
El H₂S en presencia de agua provoca dos modos principales de ataque:
- Fisuramiento por Tensión por Sulfuros (SSC): fractura repentina y frágil de aceros de alta dureza bajo tensión de tracción
- Agrietamiento Inducido por Hidrógeno (HIC): ampollas internas en chapa y tubería impulsadas por la acumulación de hidrógeno en inclusiones
Ambos son catastróficos. NACE MR0175 / ISO 15156 es la norma internacional que enumera los materiales precalificados y sus límites de uso para prevenir estos modos de falla.
Cómo está organizada la norma
NACE MR0175 / ISO 15156 tiene tres partes:
| Parte | Cobertura |
|---|---|
| Parte 1 | Principios generales y requisitos para la resistencia al SSC |
| Parte 2 | Requisitos de aplicación para Aleaciones Resistentes a la Corrosión (CRAs) — dúplex, súper dúplex, aleaciones base Ni |
| Parte 3 | Requisitos para aceros al carbono y de baja aleación en entornos húmedos con H₂S (incorpora la antigua NACE MR0103) |
Requisitos de materiales que afectan diariamente a accesorios y bridas
Bridas forjadas ASTM A105 (caso más común)
Lo que NACE MR0175 / ISO 15156-2 exige para forjados de acero al carbono en servicio sour:
- Dureza máxima: 22 HRC (≈ 237 HV / ≈ 200 HBW) para el material base, con la especificación base A105 que ya limita HBW a 187 — por lo que 187 HBW es el límite práctico
- Requisito de tratamiento térmico: son aceptables trabajado en caliente, trabajado en caliente + revenido, recocido, normalizado, normalizado + revenido, o temple + revenido (según ISO 15156-2 §7.2)
- Resistencia a HIC para artículos derivados de chapa según NACE TM0284 si se especifica
Las especificaciones del propietario (Shell DEP, Saudi Aramco SAES, TotalEnergies GS, ADNOC, Petrobras, etc.) añaden comúnmente los siguientes límites más estrictos más allá de la propia NACE — verifique lo que realmente requiere su proyecto:
- P ≤ 0.015 – 0.025 % (vs A105 base 0.035 %)
- S ≤ 0.010 – 0.015 % (vs A105 base 0.040 %)
- CEV ≤ 0.43
- Normalizado obligatorio después del forjado
El límite de dureza es el factor crítico. Un ensayo de fábrica A105 estándar puede mostrar 200+ HBW; conseguir consistentemente por debajo de 187 HBW requiere:
- Control de química más estricto (menor P, S, CEV)
- Normalizado obligatorio después del forjado
- Evitar el trabajo en frío (ej., no calibrado en frío de la cara de la brida)
Accesorios soldados a tope ASTM A234 WPB
También sujeto a 187 HBW máximo para servicio sour. Se aplica el mismo requisito de tratamiento térmico después de la conformación.
Materiales CRA
Para dúplex 22Cr, súper dúplex 25Cr, súper austenítico 6Mo, Inconel 625/825/925: consulte las curvas de presión parcial de ISO 15156-3 para determinar el rango aceptable de H₂S. Las CRA no son "siempre inmunes al servicio sour": cada grado tiene límites.
Qué exige MR0175 en el MTC
Cada accesorio y brida suministrados según NACE MR0175 debe tener un MTC que demuestre:
- Número de colada trazable hasta el componente marcado
- Química dentro del margen restringido por NACE (P, S, CEV)
- Mediciones de dureza Brinell — típicamente 5 lecturas, con todas las lecturas y el máximo registrado
- Registro del tratamiento térmico (temperatura de normalizado, tiempo, enfriamiento)
- Declaración en el certificado: \"El material cumple con los requisitos de NACE MR0175 / ISO 15156 para servicio sour\"
Si el certificado no dice específicamente \"cumple con NACE MR0175\", considere la pieza como no calificada — incluso si la química coincidiera.
Para artículos susceptibles a HIC
Para artículos derivados de chapa (fondos, accesorios laminados de chapa, ciertos componentes de gran diámetro exterior), se puede especificar una prueba HIC adicional según NACE TM0284. TM0284 en sí mismo es un método de ensayo y no establece criterios de aceptación — estos se acuerdan entre el comprador y el fabricante. La aceptación de facto en la industria ampliamente adoptada (referenciada en EFC 16, ejemplos del Anexo B de MR0175 y la mayoría de las especificaciones del propietario) es:
- Crack Length Ratio (CLR) ≤ 15 %
- Crack Thickness Ratio (CTR) ≤ 5 %
- Crack Sensitivity Ratio (CSR) ≤ 2 %
Confirme siempre los números de aceptación contractuales en su especificación de proyecto.
Para SSC de zonas soldadas, se puede especificar NACE TM0177.
Diferencias con NACE MR0103
NACE MR0103 fue históricamente la norma para servicio húmedo de H₂S en refinería downstream. Desde 2015, ISO 15156 / MR0175 se ha ampliado para incorporar el servicio de refinería en la Parte 3, y MR0103 se está eliminando gradualmente en muchas especificaciones.
Si su especificación de proyecto aún menciona \"MR0103\", aclare con el ingeniero del proyecto si MR0175 Parte 3 (actual) es aceptable. La mayoría de las especificaciones EPC más nuevas utilizan por defecto solo MR0175.
Errores comunes en la compra
- Especificar \"A105 NACE\" sin límites de dureza. \"Conforme a NACE\" no es un número único — escriba \"A105 N (normalizado) según ASTM A105 + NACE MR0175 / ISO 15156-3, dureza máxima 187 HBW\".
- Aceptar el certificado sin una verificación de dureza independiente. En servicio crítico, presencie la prueba de dureza o haga que un inspector externo (SGS / BV / TÜV / DNV) verifique el conjunto de 5 lecturas.
- Olvidar la calificación del procedimiento de soldadura. Una brida conforme a NACE soldada a una tubería con un WPS no calificado que produce una zona de soldadura dura no es conforme. El WPS/PQR para servicio NACE debe mostrar una dureza de la ZAC ≤ 248 HV (típico).
- Mezclar A105 (conforme a NACE) con A350 LF2 (también conforme a NACE) sin verificar las reglas de intercambiabilidad del proyecto. Ambos pueden cumplir NACE por separado, pero la especificación del proyecto a menudo se fija en uno.
Lista de verificación de compra para servicio sour
- [ ] El PO menciona \"NACE MR0175 / ISO 15156\" y el número de parte (Parte 3 para carbón/baja aleación)
- [ ] Dureza máxima especificada explícitamente (187 HBW para A105/A234)
- [ ] Requisito de tratamiento térmico escrito explícitamente (\"normalizado\" no \"tal como forjado\")
- [ ] Se requiere que el MTC incluya lecturas de dureza + declaración NACE
- [ ] Prueba HIC (NACE TM0284) para artículos derivados de chapa en servicio crítico
- [ ] WPS/PQR para cualquier soldadura en campo calificado según límites NACE
- [ ] Inspección por terceros que presencie la dureza para el primer artículo y lotes aleatorios
Este artículo es una referencia para el comprador. Las especificaciones del proyecto deben seguir la última edición de NACE MR0175 / ISO 15156.
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Lecturas adicionales
- Certificados de ensayo en fábrica EN 10204 3.1 vs 3.2
- Lista de verificación de inspección previa al envío ASME B16.9
Próximos pasos
- Este artículo es una referencia de compras; todos los números de norma, límites de química y parámetros de proceso se remiten a la última edición publicada
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