为何重要

酸性环境——含有湿H2S的工艺流——使碳钢和低合金钢面临硫化物应力开裂（SSC）的风险。NACE MR0175 / ISO 15156是限制化学成分、硬度、热处理和焊接的全球性规范，以使材料能够抵抗SSC。对于用于酸性环境的管件和法兰，买方必须控制焊接工艺（WPS）和工艺评定记录（PQR），而不仅仅是母材。本酸性环境焊接指南解释了WPS / PQR控制要求，包括22 HRC硬度限值及其验证方法。

明确酸性环境焊接控制要求——WPS、PQR、硬度扫描、NACE MR0175引用——是使管件采购订单满足H2S要求的关键。

WPS / PQR逐步控制

1. 在采购订单中注明NACE MR0175 / ISO 15156。 引用具体部分：-1（通用）、-2（碳钢和低合金钢）、-3（耐腐蚀合金）。注明项目规范所引用版本的年份。

2. 硬度限值。 所有MR0175版本对碳钢和低合金钢母材均适用22 HRC最大值。焊缝和热影响区受MR0175-2表格中记载的维氏硬度限值约束。碳钢焊缝金属和热影响区典型最大值为250 HV 10。

3. PQR硬度检测。 对于碳钢，采用除热应力消除以外的控制措施进行的工艺评定必须包括焊缝、热影响区和母材的硬度扫描，按照标准的检测图使用HV 10、HV 5或HR15N进行。如果缺少硬度数据，则PQR对酸性环境无效。

4. PWHT（焊后热处理）。 PWHT是将碳钢热影响区硬度降到22 HRC以下最可靠的方法。ASME IX和B31.3提供了时间-温度参数；对于P-No.1碳钢，通常为595–650 °C，保温时间1小时/英寸。PQR记录实际温度。

5. WPS重要变量。 买方应审查WPS的以下内容：母材P编号、填充金属分类（例如，低氢型E7018-H4R）、预热（碳钢通常为100–150 °C）、层间温度限制（≤ 250 °C）、热输入范围和PWHT周期。

6. 填充金属控制。 仅使用低氢型焊接材料。氢吸收会在酸性环境中引发氢致开裂风险。

7. 生产硬度检查。 每个生产焊缝（或每炉批样品）需要进行硬度检查，通常使用维氏HV 10扫描或按照ASTM A1038使用校准块进行表面UCI检测。

8. 夏比冲击。 虽然并非严格的SSC要求，但酸性环境常与低温结合；在采购订单中指定夏比V型缺口试验温度和冲击功。

常见买方错误

将PQR上的"22 HRC"仅理解为母材限值而忽略热影响区维氏硬度限值。
接受使用HRC进行检测的PQR——标准要求使用HV 10、HV 5或HR15N。
允许高线能量焊接（大摆幅）导致热影响区粗晶且硬度超出限值。
忘记指定低氢型焊接材料及其存储要求（焊条烘箱> 120 °C）。
对厚壁碳钢焊缝省略PWHT，导致热影响区硬度检测不合格。

买方检查清单

[ ] 采购订单引用NACE MR0175 / ISO 15156-1和-2及版本年份
[ ] 注明母材最大22 HRC / 焊缝及热影响区最大250 HV 10
[ ] PQR硬度扫描方法符合MR0175（HV 10 / HV 5 / HR15N）
[ ] 酌情注明PWHT周期
[ ] WPS预热、层间温度、热输入范围在限值内
[ ] 列出低氢型填充材料分类
[ ] 商定生产硬度取样计划
[ ] 必要时注明夏比冲击温度和冲击功

采购订单条款示例

"承压管件的所有焊缝应符合ANSI/NACE MR0175 / ISO 15156-2（最新版本）。PQR应包括按照标准检测布置进行的焊缝、热影响区和母材维氏HV 10硬度扫描，最大250 HV 10。母材最大22 HRC。对于壁厚超过19 mm的P-No.1母材，必须按照ASME B31.3表331.1.1进行PWHT。填充金属应为低氢型，控制为H4或更低。"

我们的无缝对焊管件用于酸性环境时随货提供PQR/WPS文件和维氏扫描报告；相应的锻造法兰包含硬度映射。通过询价入口讨论您的酸性环境规格，或从证书库下载示例报告。

来源

NACE MR0175 / ISO 15156-1 参考PDF：https://www.octalsteel.com/wp-content/uploads/2017/10/NACE-MR0175-ISO15156-specification.pdf
ANSI/NACE MR0175 / ISO 15156-1:2015：https://farsi.msrpco.com/wp-content/uploads/2019/05/standard-nace-mr0175.pdf
Valve Magazine NACE MR0175 解释：https://www.valvemagazine.com/articles/nace-mr0175iso-15156
Gilbert Industries CRA 选材指南：https://www.gilbertindustries.com/solutions-for-corrosion/nace-mr0175-guidelines-for-corrosion-resistant-materials/
SSM Alloys MR0175 H2S 环境指南：https://ssmalloys.com/nace-mr0175-iso-15156/