ISO 21457:2010

Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Materials selection and corrosion control for oil and gas production systems

ISO 21457:2010 identifies the corrosion mechanisms and parameters for evaluation when performing selection of materials for pipelines, piping and equipment related to transport and processing of hydrocarbon production, including utility and injection systems. This includes all equipment from and including the well head, to and including pipelines for stabilized products. ISO 21457:2010 is not applicable to downhole components. Guidance is given for the following: corrosion evaluations; materials selection for specific applications, or systems, or both; performance limitations for specific materials; corrosion control. ISO 21457:2010 refers to materials that are generally available, with properties that are known and documented. It also allows other materials to be evaluated and qualified for use. ISO 21457:2010 does not provide detailed material requirements or guidelines for manufacturing and testing of equipment. Such information can be found in particular product and manufacturing standards.

Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel — Choix des matériaux et contrôle de la corrosion pour les systèmes de production de pétrole et de gaz

L'ISO 21457:2010 identifie les mécanismes et paramètres de corrosion à prendre en compte pour l'évaluation au moment de la sélection des matériaux pour les conduites, tuyauteries et équipements relatifs au transport et au traitement de la production d'hydrocarbures, y compris les systèmes auxiliaires et les systèmes d'injection. Sont également compris tous les équipements allant de la tête du puits, incluse, aux conduites, inclus, pour les produits stabilisés. L'ISO 21457:2010 ne s'applique pas aux composants de fond. Des lignes directrices sont fournies pour l'évaluation de la corrosion, la sélection des matériaux pour des applications et/ou des systèmes spécifiques, les limitations de performance pour des matériaux spécifiques, le contrôle de la corrosion. L'ISO 21457:2010 se réfère à des matériaux habituellement présents sur le marché, dotés de propriétés connues et documentées. Elle autorise également l'évaluation d'autres matériaux pour les qualifier à des fins d'utilisation. L'ISO 21457:2010 ne fournit ni exigence ni ligne directrice détaillée relative à des matériaux utilisés dans la fabrication et les essais des équipements. Ce type d'information peut être trouvé dans les normes relatives à un produit en particulier ainsi que dans les normes de fabrication.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 02-Sep-2010
• ICS: 75.180.01 - Equipment for petroleum and natural gas industries in general
• Technical Committee: ISO/TC 67 - Materials, equipment and offshore structures for petroleum, petrochemical and natural gas industries
• Drafting Committee: ISO/TC 67/WG 8 - Materials, corrosion control, welding and jointing, and non-destructive examination (NDE)
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Completion Date: 01-Oct-2024

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 21457
First edition
2010-09-01
Petroleum, petrochemical and natural gas
industries — Materials selection and
corrosion control for oil and gas
production systems
Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel — Choix des
matériaux et contrôle de la corrosion pour les systèmes de production
de pétrole et de gaz
Reference number
©
ISO 2010
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword .iv
Introduction.v
1 Scope.1
2 Normative references.1
3 Terms, definitions and abbreviated terms.2
3.1 Terms and definitions .2
3.2 Abbreviated terms .5
4 Design information for materials selection .6
5 Materials selection report.7
6 General guidelines for corrosion evaluations and materials selection.7
6.1 General .7
6.2 Internal corrosion in oil and gas production and processing .8
6.3 Internal corrosion in injection systems .12
6.4 Internal corrosion in utility systems.12
6.5 Sand erosion.13
6.6 External corrosion.13
6.7 Polymeric materials.15
6.8 Glass-fibre-reinforced plastic .15
6.9 Mechanical properties and material usage limitations.15
7 Materials selection for specific applications and systems.16
7.1 General .16
7.2 Oil and gas production and processing systems .17
7.3 Injection systems .19
7.4 Utility systems .20
7.5 Pipelines and flowlines.24
8 Corrosion control .25
8.1 Chemical treatment .25
8.2 Internal corrosion allowance.26
8.3 Selection of internal and external coatings.27
8.4 External splash zone protection .27
8.5 Cathodic protection.27
8.6 Corrosion protection of closed compartments.28
8.7 Connection of dissimilar materials.28
8.8 Sealing materials .29
8.9 Fasteners.29
8.10 Weld overlay .30
8.11 Preferential weld corrosion .30
8.12 Corrosion management .30
Annex A (informative) Design basis for hydrocarbon systems .31
Annex B (informative) Corrosion monitoring.33
Annex C (informative) Chemical composition of some typical oilfield alloys .34
Bibliography.38

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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
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.
ISO 21457 was prepared by Technical Committee ISO/TC 67, Materials, equipment and offshore structures
for petroleum, petrochemical and natural gas industries.
iv © ISO 2010 – All rights reserved

Introduction
The provision of well-established and robust material selection guidelines offers a means of satisfying
long-term materials performance that meet the minimum requirements for a broad range of end users in the
petroleum, petrochemical and natural gas industries. An additional benefit can be to enable product suppliers
to develop, manufacture and provide off-the-shelf equipment that meets these requirements.
Oil and gas production projects benefit from a structured evaluation of materials used for the different fluids
being handled. Therefore, the main objective of this International Standard is to provide general requirements
with guidelines for the selection of materials for systems and components, with due consideration to the
transported fluids and the external environment.
It is the end user's responsibility to provide a project document with respect to implementation of the
requirements and guidelines of this International Standard, and to specify the design conditions for material
selection. In addition to the end user, the organization responsible for the facility or for the equipment design,
or for both, is regarded as responsible for materials selection.
This International Standard is developed to provide responsible parties with a structured process to carry out
materials selection in a consistent manner as a part of the engineering work, based upon a design basis for a
particular installation. This International Standard is intended for use by oil companies and engineering
contractors.
Users of this International Standard are advised that further or differing requirements might be needed for
individual applications. This International Standard is not intended to inhibit a vendor from offering, or the
purchaser from accepting, alternative equipment or engineering solutions for the individual application. This
can be particularly applicable where there is innovative or developing technology. Where an alternative is
offered, it is advisable that the vendor identify any variations from this International Standard and provide
details.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 21457:2010(E)

Petroleum, petrochemical and natural gas industries —
Materials selection and corrosion control for oil and gas
production systems
1 Scope
This International Standard identifies the corrosion mechanisms and parameters for evaluation when
performing selection of materials for pipelines, piping and equipment related to transport and processing of
hydrocarbon production, including utility and injection systems. This includes all equipment from and including
the well head, to and including pipelines for stabilized products. This International Standard is not applicable
to downhole components.
Guidance is given for the following:
⎯ corrosion evaluations;
⎯ materials selection for specific applications, or systems, or both;
⎯ performance limitations for specific materials;
⎯ corrosion control.
This International Standard refers to materials that are generally available, with properties that are known and
documented. It also allows other materials to be evaluated and qualified for use.
This International Standard does not provide detailed material requirements or guidelines for manufacturing
and testing of equipment. Such information can be found in particular product and manufacturing standards.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
1)
ISO 15156-1 , Petroleum and natural gas industries — Materials for use in H S-containing environments in
oil and gas production — Part 1: General principles for selection of cracking-resistant materials
1)
ISO 15156-2 , Petroleum and natural gas industries — Materials for use in H S-containing environments in
oil and gas production — Part 2: Cracking-resistant carbon and low-alloy steels, and the use of cast irons
1)
ISO 15156-3 , 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

1) ISO 15156 (all parts) has been adopted by NACE as NACE MR0175/ISO 15156.
3 Terms, definitions and abbreviated terms
3.1 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1.1
aquifer water
water from an underground layer of water-bearing permeable rock or unconsolidated materials
3.1.2
carbon steel
alloy of carbon and iron containing up to 2 % mass fraction carbon and up to 1,65 % mass fraction
manganese and residual quantities of other elements, except those intentionally
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 21457
Première édition
2010-09-01
Industries du pétrole, de la pétrochimie et
du gaz naturel — Choix des matériaux et
contrôle de la corrosion pour les
systèmes de production de pétrole et de
gaz
Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Materials
selection and corrosion control for oil and gas production systems

Numéro de référence
©
ISO 2010
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Version française parue en 2012
Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos . iv
Introduction . v
1  Domaine d'application . 1
2  Références normatives . 1
3  Termes, définitions et abréviations . 2
3.2  Abréviations . 5
4  Informations relatives à la conception pour la sélection des matériaux . 6
5  Rapport sur la sélection des matériaux . 7
6  Recommandations générales pour l’évaluation de la corrosion et la sélection des
matériaux . 8
6.1  Généralités . 8
6.2  Corrosion interne dans les systèmes de production et de traitement du pétrole et du gaz . 8
6.3  Corrosion interne dans les systèmes d'injection . 13
6.4  Corrosion interne dans les systèmes auxiliaires . 13
6.5  Érosion par le sable . 14
6.6  Corrosion externe . 14
6.7  Matériaux polymères . 16
6.8  Plastique renforcé de fibres de verre . 17
6.9  Propriétés mécaniques et limites d'utilisation des matériaux . 17
7  Sélection des matériaux pour des applications et des systèmes spécifiques . 18
7.1  Généralités . 18
7.2  Systèmes de production et de traitement de pétrole et de gaz . 18
7.3  Systèmes d'injection . 21
7.4  Systèmes auxiliaires . 23
7.5  Canalisations et conduites d'écoulement . 28
8  Protection contre la corrosion . 28
8.1  Traitement chimique . 28
8.2  Surépaisseur de corrosion intérieure . 30
8.3  Sélection des revêtements intérieur et extérieur . 30
8.4  Protection externe dans les zones d'action des vagues . 31
8.5  Protection cathodique . 31
8.6  Protection contre la corrosion des compartiments fermés . 31
8.7  Raccordement de matériaux dissemblables . 32
8.8  Matériaux d'étanchéité . 33
8.9  Éléments de fixation . 33
8.10  Rechargement par soudage . 34
8.11  Corrosion préférentielle au joint de soudure . 34
8.12  Maîtrise de la corrosion . 35
Annexe A (informative) Base de conception des systèmes d'hydrocarbures . 36
Annexe B (informative) Surveillance de la corrosion . 38
Annexe C (informative) Composition chimique de certains alliages typiquement utilisés dans les
champs pétrolifères . 40
Bibliographie . 44

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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée 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 de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 21457 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 67, Matériel, équipement et structures en mer
pour les industries pétrolière, pétrochimique et du gaz naturel.
iv © ISO 2010 – Tous droits réservés

Introduction
La mise en place de lignes directrices bien établies et solides pour la sélection des matériaux fournit un
moyen d’obtenir des performances à long terme des matériaux qui satisfont aux exigences minimales pour
une grande diversité d’utilisateurs finaux dans les industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel.
Un autre avantage réside dans le fait qu’ainsi, les fournisseurs de produit développent, fabriquent et
fournissent des équipements standardisés répondant à ces exigences.
Les projets de production de gaz et de pétrole sont facilités dès que les matériaux utilisés pour les divers
fluides ont fait l’objet d’une évaluation structurée. Pour toutes ces raisons, le principal objectif de la présente
Norme internationale est de fournir des exigences générales avec des lignes directrices relatives à la
sélection de matériaux pour les systèmes et les composants, en tenant compte des fluides transportés et de
l’environnement extérieur.
Il appartient à l’utilisateur final de fournir, pour son projet, un document afférent à la mise en œuvre des
exigences et des lignes directrices de la présente Norme internationale et de spécifier les conditions de
conception en vue de la sélection des matériaux. Outre l'utilisateur final, l'organisation responsable de
l'installation et/ou de la conception des équipements est considérée comme responsable de la sélection des
matériaux.
La présente Norme internationale a été élaborée pour fournir aux parties responsables un processus structuré
pour réaliser la sélection des matériaux de manière cohérente et intégrée aux travaux d’ingénierie, qui fondent
la conception d’une installation spécifique. Les principaux utilisateurs de la présente Norme internationale
sont les compagnies pétrolières et les entreprises de génie civil.
Les utilisateurs de la présente Norme internationale sont informés que des exigences supplémentaires ou
différentes peuvent s’avérer nécessaires pour des applications particulières. La présente Norme internationale
n’a pas pour intention d’empêcher un vendeur d’offrir, ou un acheteur d'accepter, des équipements ou des
solutions techniques de remplacement pour une application particulière. Ceci peut notamment s'appliquer
lorsqu'on se trouve en présence d'une technologie innovante ou en cours de développement. Lorsqu’une
autre solution est offerte, il est recommandé que le vendeur identifie toutes les différences avec la présente
Norme internationale et fournisse des détails.

NORME INTERNATIONALE ISO 21457:2010(F)

Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel —
Choix des matériaux et contrôle de la corrosion pour les
systèmes de production de pétrole et de gaz
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale identifie les mécanismes et paramètres de corrosion à prendre en compte
pour l’évaluation au moment de la sélection des matériaux pour les conduites, tuyauteries et équipements
relatifs au transport et au traitement de la production d’hydrocarbures, y compris les systèmes auxiliaires et
les systèmes d’injection. Sont également compris tous les équipements allant de la tête du puits, incluse, aux
conduites, inclus, pour les produits stabilisés. La présente Norme internationale ne s'applique pas aux
composants de fond.
Des lignes directrices sont fournies pour
 l'évaluation de la corrosion,
 la sélection des matériaux pour des applications et/ou des systèmes spécifiques,
 les limitations de performance pour des matériaux spécifiques,
 le contrôle de la corrosion.
La présente Norme internationale se réfère à des matériaux habituellement présents sur le marché, dotés de
propriétés connues et documentées. Elle autorise également l’évaluation d’autres matériaux pour les qualifier
à des fins d’utilisation.
La présente Norme internationale ne fournit ni exigence ni ligne directrice détaillée relative à des matériaux
utilisés dans la fabrication et les essais des équipements. Ce type d’information peut être trouvé dans les
normes relatives à un produit en particulier ainsi que dans les normes de fabrication.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
1)
ISO 15156-1 , 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 1: Principes
généraux pour le choix des matériaux résistant au craquage
1)
ISO 15156-2 , 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 2: Aciers au carbone
et aciers faiblement alliés résistants à la fissuration, et utilisation de fontes

1) L'ISO 15156 (toutes les parties) a été adoptée par le NACE en tant que NACE MR0175/ISO 15156.
1)
ISO 15156-3 , 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
3 Termes, définitions et abréviations
3.1 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1.1
eau d’aquifère
eau proven
...