ISO 15156-3:2020
(Main)Petroleum and natural gas industries — Materials for use in H2S-containing environments in oil and gas production — Part 3: Cracking-resistant CRAs (corrosion-resistant alloys) and other alloys
Petroleum and natural gas industries — Materials for use in H2S-containing environments in oil and gas production — Part 3: Cracking-resistant CRAs (corrosion-resistant alloys) and other alloys
This document gives requirements and recommendations for the selection and qualification of CRAs (corrosion-resistant alloys) and other alloys for service in equipment used in oil and natural gas production and natural gas treatment plants in H2S-containing environments whose failure can pose a risk to the health and safety of the public and personnel or to the environment. It can be applied to help avoid costly corrosion damage to the equipment itself. It supplements, but does not replace, the materials requirements of the appropriate design codes, standards, or regulations. This document addresses the resistance of these materials to damage that can be caused by sulfide stress cracking (SSC), stress corrosion cracking (SCC), and galvanically induced hydrogen stress cracking (GHSC). This document is concerned only with cracking. Loss of material by general (mass loss) or localized corrosion is not addressed. Table 1 provides a non-exhaustive list of equipment to which this document is applicable, including exclusions. This document applies to the qualification and selection of materials for equipment designed and constructed using load controlled design methods. For design utilizing strain-based design methods, see ISO 15156‑1:2020, Clause 5. This document is not necessarily suitable for application to equipment used in refining or downstream processes and equipment.
Industries du pétrole et du gaz naturel — Matériaux pour utilisation dans des environnements contenant de l'hydrogène sulfuré (H2S) dans la production de pétrole et de gaz — Partie 3: ARC (alliages résistants à la corrosion) et autres alliages résistant à la fissuration
Le présent document spécifie des exigences et donne des recommandations concernant la sélection et la qualification des alliages ARC (alliages résistants à la corrosion) et d'autres alliages dans des équipements utilisés pour la production de pétrole et de gaz naturel et dans des installations de traitement de gaz naturel en milieux contenant de l'hydrogène sulfuré (H2S), où toute défaillance peut présenter un risque pour la santé et la sécurité du public et du personnel ou pour l'environnement. Il peut être appliqué pour aider à prévenir les dommages coûteux occasionnés par la corrosion aux équipements. Il complète, sans toutefois s'y substituer, les exigences concernant les matériaux dans les codes de construction, normes ou autres réglementations appropriés. Le présent document traite de la résistance de ces matériaux aux dommages pouvant être causés par la fissuration sous contrainte induite par les sulfures (SSC, sulfide stress-cracking), la corrosion fissurante sous contrainte (SCC, stress-corrosion cracking) et la fissuration sous contrainte par l'hydrogène induite par couplage galvanique (GHSC, galvanically-induced hydrogen stress cracking). Le présent document ne porte que sur la fissuration. Toute perte de matériau par corrosion générale (perte de masse) ou localisée n'est pas étudiée. Le Tableau 1 donne une liste non exhaustive d'équipements relevant du domaine d'application du présent document et comprenant une liste d'équipements pouvant en être exclus. Le présent document s'applique à la qualification et au choix des matériaux pour les équipements conçus et construits sur la base des méthodes de calcul sous charge contrôlée. Pour les conceptions effectuées sur la base de méthodes de calcul basées sur le niveau de déformation acceptable, voir l'ISO 15156‑1:2020, Article 5. Le présent document ne convient pas nécessairement à des équipements utilisés dans des processus et des équipements de raffinage ou en aval.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15156-3
Fourth edition
2020-11
Petroleum and natural gas
industries — Materials for use in H S-
containing environments in oil and
gas production —
Part 3:
Cracking-resistant CRAs (corrosion-
resistant alloys) and other alloys
Industries du pétrole et du gaz naturel — Matériaux pour utilisation
dans des environnements contenant de l'hydrogène sulfuré (H S) dans
la production de pétrole et de gaz —
Partie 3: ARC (alliages résistants à la corrosion) et autres alliages
résistants à la fissuration
Reference number
©
ISO 2020
© ISO 2020
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be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address
below or ISO’s member body in the country of the requester.
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword .iv
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 2
3 Terms and definitions . 3
4 Symbols and abbreviated terms . 5
5 Factors affecting the cracking-resistance of CRAs and other alloys in H S-containing
environments . 6
6 Qualification and selection of CRAs and other alloys with respect to SSC, SCC, and
GHSC in H S-containing environments . 6
6.1 General . 6
6.2 Evaluation of materials properties . 7
6.2.1 Hardness of parent metals . 7
6.2.2 Cracking-resistance properties of welds. 7
6.2.3 Cracking-resistance properties associated with other fabrication methods . 8
6.3 PREN . 9
7 Purchasing information and marking . 9
7.1 Information that should be supplied for material purchasing . 9
7.2 Marking, labelling, and documentation .10
Annex A (normative) Environmental cracking-resistant CRAs and other alloys (including
Table A.1 — Guidance on the use of the materials selection tables) .11
Annex B (normative) Qualification of CRAs for H S-service by laboratory testing .57
Annex C (informative) Information that should be supplied for material purchasing .67
Annex D (informative) Nominated sets of test conditions .69
Bibliography .70
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso .org/
iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 67, Materials, equipment and offshore
structures for petroleum, petrochemical and natural gas industries, in collaboration with the European
Committee for Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC 12, Materials, equipment and
offshore structures for petroleum, petrochemical and natural gas industries, in accordance with the
Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This fourth edition cancels and replaces the third edition (ISO 15156-3:2015), which has been
technically revised. The main changes compared to the previous edition are as follows:
— Table A.27 UNS S17400 (17-4PH SS) has new limits. The use of the alloy at the annotated environmental
conditions is now limited to applications where sustained stress is no more than 50 % of SMYS;
— Table A.32 new limits and annotations for UNS N09946 separate from UNS N09945;
— Table A.41 inclusion of UNS R55400 (new a-b Ti alloy);
— Table A.3 UNS S20910 (Nitronic 50) note modifications;
— Tables A.22, A.23, A.26 through A.30, and A.33 temperature conversion corrections;
— Table A.23 new note for maximum design tensile stress for UNS J91540;
— Table A.32 newly added UNS N07718 (high strength Alloy 718, with two-step aging cycle, meeting
API 6A CRA composition and a maximum hardness of 45 HRC) and UNS N09955 requirements and
note letters designation changes on UNS N09925, N09935, N09945 and N09946;
— Table A.40 title modification and note clarification;
— Clause A.13 Cladding, overlays, and wear-resistant alloys modifications;
— Table A.18 and Table A.19 (Martensitic SS) remarks modifications;
— Table A.24 Duplex SS Hot Isostatically Pressed (HIP) inclusion and remarks modification;
iv © ISO 2020 – All rights reserved
— the informative Annex D, "Materials chemical compositions and other information", has been
removed due to copyright reasons;
— additions to the bibliography.
A list of all parts in the ISO 15156 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
Introduction
The consequences of sudden failures of metallic oil and gas field components associated with their
exposure to H S-containing production fluids led to the preparation of the first edition of NACE MR0175
which was published in 1975 by the National Association of Corrosion Engineers, now known as NACE
International.
The original and subsequent editions of NACE MR0175 established limits of H S partial pressure above
which precautions against sulfide stress cracking (SSC) were always considered necessary. They
also provided guidance for the selection and specification of SSC-resistant materials when the H S
thresholds were exceeded. In more recent editions, NACE MR0175 has also provided application limits
for some corrosion-resistant alloys in terms of environmental composition and pH, temperature, and
H S partial pressures.
In separate developments, the European Federation of Corrosion issued EFC Publication 16 in 1995 and
EFC Publication 17 in 1996. These documents are generally complementary to those of NACE, though
they differed in scope and detail.
In 2003, the publication of the ISO 15156 series and NACE MR0175/ISO 15156 was completed for the
first time. These technically identical documents utilized the above sources to provide requirements
and recommendations for materials qualification and selection for application in environments
containing wet H S in oil and gas production systems. They are complemented by NACE TM0177 and
NACE TM0284 test methods.
The revision of this document, i.e. ISO 15156, involves a consolidation of all changes agreed and published
in the Technical Circular 1, ISO 15156-3:2015/Cir.1:2016, the Technical Circular 2, ISO 15156-3:2015/
Cir.2:2018 and the Technical Circular 3, ISO 15156-3:2015/Cir.3:2019, published by the ISO 15156 series
Maintenance Agency secretariat at DIN.
The changes were developed by, and approved by the ballot of, representative groups from within
the oil and gas production industry. The great majority of these changes stem from issues raised by
document users. A description of the process by which these changes were approved can be found at
the ISO 15156 series maintenance website: www .iso .org/ iso15156maintenance.
When found necessary by oil and gas production industry experts, future interim changes to this
document will be processed in the same way and will lead to interim updates to this document in
the form of Technical Corrigenda or Technical Circulars. Document users should be aware that such
documents can exist and can impact the validity of the dated references in this document.
The ISO 15156 series Maintenance Agency at DIN was set up after approval by the ISO Technical
Management Board given in document 34/2007. This document describes the makeup of the agency,
which includes experts from NACE, EFC, and ISO/TC 67, and the process for approval of amendments.
It is available from the ISO 15156 series maintenance website and from the ISO/TC 67 Secretariat. The
website also provides access to related documents that provide more detail of the ISO 15156 series
maintenance activities.
vi © ISO 2020 – All rights reserved
INTERNATIONAL STANDARD ISO 15156-3:2020(E)
Petroleum and natural gas industries — Materials
for use in H S-containing environments in oil and gas
production —
Part 3:
Cracking-resistant CRAs (corrosion-resistant alloys) and
other alloys
WARNING — CRAs (corrosion-resistant alloys) and other alloys selected using this document
are resistant to cracking in defined HS-containing environments in oil and gas production,
but not necessarily immune to cracking under all service conditions. It is the equipment user's
responsibility to select the CRAs and other alloys suitable for the intended service.
1 Scope
This document gives requirements and recommendations for the selection and qualification of CRAs
(corrosion-resistant alloys) and other alloys for service in equipment used in oil and natural gas
production and natural gas treatment plants in H S-containing environments whose failure can pose
a risk to the health and safety of the public and personnel or to the environment. It can be applied to
help avoid costly corrosion damage to the equipment itself. It supplements, but does not replace, the
materials requirements of the appropriate design codes, standards, or regulations.
This document addresses the resistance of these materials to damage that can be caused by sulfide
stress cracking (SSC), stress corrosion cracking (SCC), and galvanically induced hydrogen stress
cracking (GHSC).
This document is concerned only with cracking. Loss of material by general (mass loss) or localized
corrosion is not addressed.
Table 1 provides a non-exhaustive list of equipment to which this documen
...
Norme
internationale
ISO 15156-3
Quatrième édition
Industries du pétrole et du
2020-11
gaz naturel — Matériaux
pour utilisation dans des
environnements contenant de
l'hydrogène sulfuré (H S) dans la
production de pétrole et de gaz —
Partie 3:
ARC (alliages résistants à la
corrosion) et autres alliages
résistant à la fissuration
Petroleum and natural gas industries — Materials for use in H S-
containing environments in oil and gas production —
Part 3: Cracking-resistant CRAs (corrosion-resistant alloys) and
other alloys
Numéro de référence
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2020
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
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CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions . 3
4 Symboles et abréviations . 5
5 Facteurs affectant la résistance à la fissuration des alliages résistant à la corrosion
(ARC) et d'autres alliages dans les milieux contenant de l'hydrogène sulfuré (H S) . 6
6 Qualification et sélection des alliages ARC et des autres alliages par rapport au risque
de fissuration sous contrainte induite par les sulfures (SSC), de corrosion fissurante
sous contrainte (SCC) et de fissuration sous contrainte par l'hydrogène induite par
couplage galvanique (GHSC) dans les milieux contenant de l'H S . 6
6.1 Généralités .6
6.2 Évaluation des propriétés des matériaux .7
6.2.1 Dureté des métaux de base .7
6.2.2 Propriétés de résistance à la fissuration des soudures .7
6.2.3 Propriétés de résistance à la fissuration associées à d'autres méthodes de
fabrication .9
6.3 PREN .9
7 Informations d'achat et marquage . 9
7.1 Informations qu'il est recommandé de fournir pour l'achat de matériaux .9
7.2 Marquage, étiquetage et documentation .10
Annexe A (normative) Alliages ARC et autres alliages résistants à la fissuration induite par
l'environnement (comprenant le Tableau A.1 — Guide d'utilisation des tableaux de
sélection des matériaux de l'Annexe A) .11
Annexe B (normative) Qualification des aciers ARC pour un service en milieu H S par des essais
en laboratoire . .60
Annexe C (informative) Information that should be supplied for material purchasing .72
Annexe D (informative) Nominated sets of test conditions . 74
Bibliographie .75
iii
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux
de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire
partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document
a été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de droits
de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir
identifié tout ou partie de tels droits de brevet. Les détails concernant les références aux droits de propriété
intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l'élaboration du document sont indiqués dans
l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l'intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion de
l'ISO aux principes de l'Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au
commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 67, Matériel, équipement et structures en
mer pour les industries pétrolière, pétrochimique et du gaz naturel, en collaboration avec le Comité technique
CEN/TC 12, Matériel, équipement et structures en mer pour les industries du pétrole, de la pétrochimie et du
gaz naturel du Comité européen de normalisation (CEN), conformément à l'Accord de coopération technique
entre l'ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette quatrième édition annule et remplace la troisième édition (ISO 15156-3:2015), qui a fait l'objet d'une
révision technique. Les principales modifications par rapport à l'édition précédente sont les suivantes:
— le Tableau A.27 UNS S17400 (17-4PH SS) présente de nouvelles limites. L'utilisation de l'alliage dans les
conditions environnementales indiquées est à présent limitée aux applications où la contrainte soutenue
n'est pas supérieure à 50 % de la SMYS;
— Tableau A.32 nouvelles limites et annotations pour l'UNS N09946 distinctes de l'UNS N09945;
— Tableau A.41 inclusion de l'UNS R55400 (nouvel alliage a-b Ti);
— Tableau A.3 modification des notes UNS S20910 (Nitronic 50);
— Tableaux A.22, A.23, A.26 à A.30, et A.33 corrections apportées à la conversion de la température;
— Tableau A.23 nouvelle note pour la contrainte de conception en traction maximale pour l'UNS J91540;
— Tableau A.32 exigences UNS N07718 (alliage 718 à haute résistance, avec cycle de vieillissement en
deux étapes, conforme à la composition API 6A ARC et une dureté maximale de 45 HRC) et UNS N09955
nouvellement ajoutées et changements de désignation des lettres des notes concernant UNS N09925,
N09935, N09945 et N09946;
— Tableau A.40 modification du titre et clarification de la note;
— Article A.13 modifications apportées aux alliages pour placages, pour rechargements et alliages résistants
à l'usure;
iv
— modifications apportées aux remarques des tableaux A.18 et A.19 (acier inoxydable martensitique);
— Tableau A.24 inclusion de l'acier inoxydable duplex compressé isostatique à chaud (HIP) et modification
des remarques;
— l'Annexe D informative, «Composition chimique des matériaux et autres informations», a été supprimée
pour des raisons de droits d'auteur;
— ajouts à la bibliographie.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 15156 se trouve sur le site web de l'ISO.
Il convient que l'utilisateur adresse tout retour d'information ou toute question concernant le présent
document à l'organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l'adresse www.iso.org/fr/members.html.
v
Introduction
Les conséquences de la rupture soudaine des composants métalliques des champs de pétrole et de gaz,
associée à leur exposition à des fluides de production contenant de l'hydrogène sulfuré (H S), ont conduit à
l'élaboration de la première édition de la NACE MR0175. Cette norme a été publiée en 1975 par la National
Association of Corrosion Engineers (Association nationale des ingénieurs en prévention de la corrosion),
connue désormais sous l'appellation NACE International.
La première édition ainsi que les éditions suivantes de la NACE MR0175 ont établi des limites de pression
partielle d'H S au-delà desquelles des mesures contre la fissuration sous contrainte induite par les
sulfures (SSC, Sulfide Stress Cracking) ont toujours été jugées nécessaires. Elles ont également fourni des
recommandations concernant le choix et la spécification de matériaux résistants à ce type de fissuration
lors du dépassement des seuils d'H S. Des éditions plus récentes de la NACE MR0175 ont également spécifié
des limites de résistance pour certains alliages résistants à la corrosion, en termes de composition et de pH
de milieu, de température et de pressions partielles d'H S.
La Fédération européenne de la corrosion (EFC, European Federation of Corrosion) a publié séparément
la Publication EFC 16 en 1995 et la Publication EFC 17 en 1996. Ces documents sont généralement
complémentaires de ceux de la NACE, bien que différents dans leur domaine d'application et leur contenu.
En 2003, la série de normes ISO 15156 et la NACE MR0175/ISO 15156 ont été publiées pour la première
fois. Ces documents identiques sur le plan technique ont utilisé les sources susmentionnées pour spécifier
des exigences et des recommandations concernant la qualification et le choix de matériaux destinés à être
utilisés dans des environnements aqueux contenant de l'H S dans la production de pétrole et de gaz. Ils sont
complétés par les méthodes d'essai de la NACE TM0177 et de la NACE TM0284.
La révision du présent document, c'est-à-dire l'ISO 15156, implique la consolidation de toutes les modifications
convenues et publiées dans la Circulaire technique 1, ISO 15156-3:2015/Cir.1:2016, la Circulaire technique 2,
ISO 15156-3:2015/Cir.2:2018 et la Circulaire technique 3, ISO 15156-3:2015/Cir.3:2019, publiées par l'Agence
de maintenance de la série ISO 15156 au DIN.
Les modifications ont été élaborées et approuvées par le vote des groupes représentatifs issus de l'industrie
de production de pétrole et de gaz. La grande majorité de ces modifications sont issues des questions
soulevées par les utilisateurs des documents. Une description du processus ayant permis l'approbation
de ces modifications est disponible sur le site web de maintenance de la série ISO 15156, à l'adresse
www.iso.org/iso15156maintenance.
Lorsque les experts de l'industrie de production de pétrole et de gaz les estiment nécessaires, les futures
modifications provisoires devant être apportées au présent document seront traitées de la même manière
et impliqueront des mises à jour provisoires du présent document qui se présenteront sous la forme de
Rectificatifs techniques ou de Circulaires techniques. Il convient que les utilisateurs du présent document
soient conscients que de tels documents peuvent exister et qu'i
...
ISO /TC 67
Date : 2020-11
Quatrième édition
2020-11
ISO/TC 67
Secrétariat : NEN
Industries du pétrole et du gaz naturel — Matériaux pour
utilisation dans des environnements contenant de l'hydrogène
sulfuré (H2S) dans la production de pétrole et de gaz —
Partie 3 : :
ARC (alliages résistants à la corrosion) et autres alliages résistant
à la fissuration
Petroleum and natural gas industries — Materials for use in H S-containing environments in oil and gas
production —Part 3: Cracking-resistant CRAs (corrosion-resistant alloys) and other alloys
Part 3: Cracking-resistant CRAs (corrosion-resistant alloys) and other alloys
Type de document : Norme Internationale
Sous-type de document :
Stade du document : (60) Publication
Langue du document : F
Document1 STD Version 2.2
NORME INTERNATIONALE ISO 15156-3:2020(F)
ICS :
Type de document : Norme Internationale
Sous-type de document :
Stade du document : (60) Publication
Langue du document : F
Document1 STD Version 2.2
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en oeuvre, aucune partie
de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé,
électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, ou la diffusion sur l’internet ou sur un
intranet, sans l'accord écrit de l'ISOautorisation écrite préalable. Une autorisation peut être demandée à
l'adressel’ISO à l’adresse ci-après ou duau comité membre de l'ISOl’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, GenèveGeneva
Tél. : + Phone: + 41 22 749 01 11
E-mail : : copyright@iso.org
Web Website: www.iso.orgorg
Publié en Suisse
Sommaire
Avant-propos . v
Introduction. vii
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions . 3
4 Symboles et abréviations . 5
5 Facteurs affectant la résistance à la fissuration des alliages résistant à la corrosion (ARC) et
d'autres alliages dans les milieux contenant de l'hydrogène sulfuré (H S) . 6
6 Qualification et sélection des alliages ARC et des autres alliages par rapport au risque de
fissuration sous contrainte induite par les sulfures (SSC), de corrosion fissurante sous contrainte
(SCC) et de fissuration sous contrainte par l'hydrogène induite par couplage galvanique (GHSC)
dans les milieux contenant de l'H S . 6
6.1 Généralités . 6
6.2 Évaluation des propriétés des matériaux . 7
6.2.1 Dureté des métaux de base . 7
6.2.2 Propriétés de résistance à la fissuration des soudures . 7
6.2.3 Propriétés de résistance à la fissuration associées à d'autres méthodes de fabrication . 9
6.3 PREN . 9
7 Informations d'achat et marquage . 10
7.1 Informations qu'il est recommandé de fournir pour l'achat de matériaux . 10
7.2 Marquage, étiquetage et documentation . 10
Annex A (normative) Alliages ARC et autres alliages résistants à la fissuration induite par
l'environnement (comprenant le Tableau A.1 — Guide d'utilisation des tableaux de sélection des
matériaux de l'Annexe A) . 11
Annex B (normative) Qualification des aciers ARC pour un service en milieu H2S par des essais en
laboratoire . 64
Annex C (informative) Information that should be supplied for material purchasing . 77
Annex D (informative) Nominated sets of test conditions . 79
Bibliographie . 80
iv © ISO 2020 – Tous droits réservés
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en
général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit
de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales
et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore
étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la
normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de
ne pas avoir identifié tout ou partie de tels droits de brevet. Les détails concernant les références aux
droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l'élaboration du document
sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par l'ISO
(voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l'intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l'Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 67, Matériel, équipement et structures
en mer pour les industries pétrolière, pétrochimique et du gaz naturel, en collaboration avec le Comité
technique CEN/TC 12, Matériel, équipement et structures en mer pour les industries du pétrole, de la
pétrochimie et du gaz naturel du Comité européen de normalisation (CEN), conformément à l'Accord de
coopération technique entre l'ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette quatrième édition annule et remplace la troisième édition (ISO 15156-3:2015), qui a fait l'objet
d'une révision technique. Les principales modifications par rapport à l'édition précédente sont les
suivantes:
— — le Tableau A.27Tableau A.27 UNS S17400 (17-4PH SS) présente de nouvelles limites. L'utilisation
de l'alliage dans les conditions environnementales indiquées est à présent limitée aux applications où
la contrainte soutenue n'est pas supérieure à 50 % de la SMYS;
— Tableau A.32— Tableau A.32 nouvelles limites et annotations pour l'UNS N09946 distinctes de
l'UNS N09945;
— Tableau A.41— Tableau A.41 inclusion de l'UNS R55400 (nouvel alliage a-b Ti) ;);
— Tableau A.3— Tableau A.3 modification des notes UNS S20910 (Nitronic 50) ;);
— Tableaux A.22, A.23— Tableaux A.22, A.23, A.26, A.26 à A.30A.30,, et A.33A.33 corrections
apportées à la conversion de la température;
— Tableau A.23— Tableau A.23 nouvelle note pour la contrainte de conception en traction maximale
pour l'UNS J91540;
— Tableau A.32— Tableau A.32 exigences UNS N07718 (alliage 718 à haute résistance, avec cycle de
vieillissement en deux étapes, conforme à la composition API 6A ARC et une dureté maximale de
45 HRC) et UNS N09955 nouvellement ajoutées et changements de désignation des lettres des notes
concernant UNS N09925, N09935, N09945 et N09946;
— Tableau A.40— Tableau A.40 modification du titre et clarification de la note;
— Article A.13— Article A.13 modifications apportées aux alliages pour placages, pour
rechargements et alliages résistants à l'usure;
— — modifications apportées aux remarques des tableaux A.18tableaux A.18 et A.19A.19 (acier
inoxydable martensitique) ;);
— Tableau A.24— Tableau A.24 inclusion de l'acier inoxydable duplex compressé isostatique à
chaud (HIP) et modification des remarques;
— — l'Annexe Dl'Annexe D informative, «Composition chimique des matériaux et autres
informations», a été supprimée pour des raisons de droits d'auteur;
— — ajouts à la bibliographie.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 15156 se trouve sur le site web de l'ISO.
Il convient que l'utilisateur adresse tout retour d'information ou toute question concernant le présent
document à l'organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l'adresse www.iso.org/fr/members.html.
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Introduction
Les conséquences de la rupture soudaine des composants métalliques des champs de pétrole et de gaz,
associée à leur exposition à des fluides de production contenant de l'hydrogène sulfuré (H S), ont conduit
à l'élaboration de la première édition de la NACE MR0175. Cette norme a été publiée en 1975 par la
National Association of Corrosion Engineers (Association nationale des ingénieurs en prévention de la
corrosion), connue désormais sous l'appellation NACE International.
La première édition ainsi que les éditions suivantes de la NACE MR0175 ont établi des limites de pression
partielle d'H S au-delà desquelles des mesures contre la fissuration sous contrainte induite par les
sulfures (SSC, Sulfide Stress Cracking) ont toujours été jugées nécessaires. Elles ont également fourni des
recommandations concernant le choix et la spécification de matériaux résistants à ce type de fissuration
lors du dépassement des seuils d'H2S. Des éditions plus récentes de la NACE MR0175 ont également
spécifié des limites de résistance pour certains alliages résistants à la corrosion, en termes de
composition et de pH de milieu, de température et de pressions partielles d'H2S.
La Fédération européenne de la corrosion (EFC, European Federation of Corrosion) a publié séparément
la Publication EFC 16 en 1995 et la Publication EFC 17 en 1996. Ces documents sont généralement
complémentaires de ceux de la NACE, bien que différents dans leur domaine d'application et leur contenu.
En 2003, la série de normes ISO 15156 et la NACE MR0175/ISO 15156 ont été publiées pour la première
fois. Ces documents identiques sur le plan technique ont utilisé les sources susmentionnées pour spécifier
des exigences et des recommandations concernant la qualification et le choix de matériaux destinés à être
utilisés dans des environnements aqueux contenant de l'H S dans la production de pétrole et de gaz. Ils
sont complétés par les méthodes d'essai de la NACE TM0177 et de la NACE TM0284.
La révision du présent document, c'est-à-dire l'ISO 15156, implique la consolidation de toutes les
modifications convenues et publiées dans la Circulaire technique 1, ISO 15156--3:2015/Cir.1:2016, la
Circulaire technique 2, ISO 15156--3:2015/Cir.2:2018 et la Circulaire technique 3, ISO 15156--
3:2015/Cir.3:2019, publiées par l'Agence de maintenance de la série ISO 15156 au DIN.
Les modifications ont été élaborées et approuvées par le vote des groupes représentatifs issus de
l'industrie de production de pétrole et de gaz. La grande majorité de ces modifications sont issues des
questions soulevées par les utilisateurs des documents. Une description du processus ayant permis
l'approbation de ces modifications est disponible sur le site web de maintenance de la série ISO 15156, à
l'adresse www.iso.org/iso15156maintenancewww.iso.org/iso15156maintenance.
Lorsque les experts de l'industrie de production de pétrole et de gaz les estiment nécessaires, les futures
modifications provisoires devant être apportées au présent document seront traitées de la même
manière et impliqueront des mises à jour provisoires du présent document qui se présenteront sous la
forme de Rectificatifs techniques ou de Circulaires techniques. Il convient que les utilisateurs du présent
document soient conscients que de tels documents peuvent exister et qu'ils peuvent avoir un impact sur
la validité des références dat
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.