ISO 17945:2015
(Main)Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Metallic materials resistant to sulfide stress cracking in corrosive petroleum refining environments
Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Metallic materials resistant to sulfide stress cracking in corrosive petroleum refining environments
ISO 17945:2015 establishes material requirements for resistance to SSC in sour petroleum refining and related processing environments containing H2S either as a gas or dissolved in an aqueous (liquid water) phase with or without the presence of hydrocarbon. This International Standard does not include and is not intended to include design specifications. Other forms of wet H2S cracking, environmental cracking, corrosion, and other modes of failure are outside the scope of this International Standard. It is intended to be used by refiners, equipment manufacturers, engineering contractors, and construction contractors. Specifically, this International Standard is directed at the prevention of SSC of equipment (including pressure vessels, heat exchangers, piping, valve bodies, and pump and compressor cases) and components used in the refining industry. Prevention of SSC in carbon steel categorized under P-No. 1 in Section IX of the ASME Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC) is addressed by requiring compliance with NACE SP0472. ISO 17945:2015 applies to all components of equipment exposed to sour refinery environments (see Clause 6) where failure by SSC would (1) compromise the integrity of the pressure-containment system, (2) prevent the basic function of the equipment, and/or (3) prevent the equipment from being restored to an operating condition while continuing to contain pressure.
Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel — Matériaux métalliques résistant à la fissuration sous contrainte induite par les sulfures pour utilisation dans des environnements corrosifs de raffinage du pétrole
L'ISO 17945:2015 établit les exigences relatives aux matériaux pour la résistance à la fissuration sous contrainte induite par les sulfures dans les milieux corrosifs liés au raffinage du pétrole et aux traitements associés contenant du H2S soit sous forme de gaz soit dissous dans une phase aqueuse (eau liquide) en présence ou non d'hydrocarbures. La présente Norme internationale ne contient pas (et n'est pas destinée à contenir) des spécifications de conception. Les autres formes de fissuration en milieu H2S humide, de fissuration induite par l'environnement, de corrosion et d'autres modes de défaillance ne relèvent pas du domaine d'application de la présente Norme internationale. Elle est destinée à être utilisée par les raffineurs, par les fabricants d'équipements, les entreprises d'ingénierie et les entreprises de construction. L'ISO 17945:2015 concerne spécifiquement la prévention de la fissuration sous contrainte induite par les sulfures des équipements (y compris les appareils à pression, les échangeurs de chaleur, les tuyauteries, les corps de vannes et les carters de pompes et de compresseurs) et des composants utilisés dans l'industrie du raffinage. La prévention de la fissuration sous contrainte induite par les sulfures dans un acier au carbone de catégorie P-1, selon la Section IX du code ASME applicable aux chaudières et aux appareils à pression (BPVC), est traitée par une exigence de conformité à la spécification NACE SP0472. L'ISO 17945:2015 s'applique à tous les éléments d'équipement exposés aux milieux corrosifs d'une raffinerie (voir Article 6), dont la défaillance par fissuration sous contrainte induite par les sulfures (1) compromettrait l'intégrité du système de confinement de la pression, (2) empêcherait le fonctionnement de base de l'équipement et/ou (3) empêcherait la remise en état de marche de l'équipement tout en continuant à contenir la pression.
General Information
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 17945
First edition
2015-04-15
Petroleum, petrochemical and
natural gas industries — Metallic
materials resistant to sulfide stress
cracking in corrosive petroleum
refining environments
Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel —
Matériaux métalliques résistant à la fissuration sous contrainte
induite par les sulfures pour utilisation dans des environnements
corrosifs de raffinage du pétrole
Reference number
ISO 17945:2015(E)
©
ISO 2015
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ISO 17945:2015(E)
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Published in Switzerland
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ISO 17945:2015(E)
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols and abbreviated terms . 3
5 Responsibilities . 3
5.1 Responsibilities of the end user . 3
5.2 Responsibility of the manufacturer . 4
6 Factors contributing to SSC . 4
6.1 General parameters affecting SSC . 4
6.2 Effect of material condition and stress level on susceptibility to SSC . 4
6.3 Effect of hydrogen permeation flux on SSC . 5
6.4 Effect of elevated temperature exposure on SSC . 5
6.5 Factors affecting time to failure due to SSC . 6
6.6 Bases for establishing whether equipment falls within the scope of this
International Standard . 6
7 Materials included in this International Standard . 6
8 Hardness requirements . 7
9 Procedure for the addition of new materials or processes . 8
9.1 General balloting requirements . 8
9.2 Field experience data requirements . . 8
9.3 Laboratory test data requirements . 8
10 New restrictions and deleted materials . 8
11 Qualification of unlisted alloys, conditions, and/or processes for specific applications .9
12 Standard road map . 9
13 Ferrous materials .11
13.1 Carbon and alloy steels .11
13.1.1 Requirements for all carbon and alloy steels .11
13.1.2 Requirements for carbon steels listed as P-No. 1 Group 1 or 2 in Section IX
of the ASME BPVC .11
13.1.3 Requirements for other carbon steels .11
13.1.4 Requirements for alloy steels listed with P-numbers in Section IX of the
ASME BPVC .12
13.1.5 Requirements for other alloy steels .12
13.1.6 Requirements for cold-formed carbon and alloy steels .12
13.1.7 Welding requirements for carbon steels listed as P-No. 1 in Section IX of
the ASME BPVC .12
13.1.8 Welding requirements for alloy steels listed as P-No. 3, 4, or 5A in Section
IX of the ASME BPVC .13
13.1.9 Corrosion resistant weld overlays, hard facing weld overlays, cladding,
and thermal spray coatings on carbon steels and alloy steels .13
13.2 Cast iron and ductile iron .13
13.3 Ferritic stainless steels .14
13.4 Martensitic stainless steels .14
13.4.1 Conventional martensitic stainless steels .14
13.4.2 Low-carbon martensitic stainless steels .14
13.4.3 Welding and overlays on martensitic stainless steels .15
13.5 Austenitic stainless steels .15
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ISO 17945:2015(E)
13.6 Specific austenitic stainless steel grades .16
13.7 Highly alloyed austenitic stainless steels .16
13.8 Duplex stainless steels.16
13.8.1 General requirements for duplex stainless steels .16
13.8.2 Welding requirements for duplex stainless steels .17
13.9 Precipitation-hardenable stainless steels .17
13.9.1 Austenitic precipitation-hardenable stainless steel .17
13.9.2 Martensitic precipitation-hardenable stainless steels .17
13.9.3 Welding requirements for precipitation-hardenable stainless steels .18
14 Nonferrous materials .19
14.1 Nickel alloys .19
14.1.1 Solid-solution nickel alloys .19
14.1.2 Precipitation-hardenable nickel alloys .20
14.2 Cobalt-Nickel-chromium-molybdenum alloys .20
14.3 Cobalt-nickel-chromium-tungsten alloys .21
14.4 Titanium alloys .21
14.5 Aluminium alloys .22
14.6 Copper alloys .22
15 Fabrication requirements .22
15.1 General fabrication requirements .22
15.2 Corrosion resistant overlays, hard facing overlays, and cladding .22
15.3 Welding .22
15.4 Cladding on carbon steels, alloy steels, and martensitic stainless steels .23
15.5 Identification stamping .23
15.6 Threading .24
15.6.1 Machine-cut threads .24
15.6.2 Cold-formed (rolled) threads .24
15.7 Cold-deformation processes .24
16 Bolting .24
16.1 General bolting requirements .24
16.2 Exposed bolting .24
16.3 Nonexposed bolting .25
17 Plating, coatings, and diffusion processes .25
18 Special components .25
18.1 General requirements for special components .25
18.2 Bearings .25
18.3 Springs .26
18.4 Instrumentation and control devices .26
18.4.1 General requirements for instrumentation and control devices .26
18.4.2 Diaphragms, pressure-measuring devices, and pressure seals .26
18.5 Seal rings and gaskets .26
18.6 Snap Rings .27
18.7 Special process parts .27
19 Valves .27
20 Compressors and pumps .27
Annex A (informative) Sulfide species plot .29
Annex B (informative) Background information on hardness testing and requirements .30
Annex C (normative) Welding procedure qualification hardness survey layouts .34
Bibliography .43
iv © ISO 2015 – All rights reserved
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ISO 17945:2015(E)
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 on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers
to Trade (TBT), see the following URL: Foreword — Supplementary information.
The committee responsible for this document is ISO/TC 67, Materials, equipment and offshore structures
for petroleum, petrochemical and natural gas industries.
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ISO 17945:2015(E)
Introduction
The term “wet H S cracking”, as used in the refining industry, covers a range of damage mechanisms
2
that can occur because of the effects of hydrogen charging in wet H S refinery or gas plant process
2
environments. One of the types of material damage that can occur as a result of hydrogen charging
is sulfide stress cracking (SSC) of hard weldments and microstructures, which is addressed by this
International Standard. Other types of material damage include hydrogen blistering, hydrogen-induced
cracking (HIC), and stress-oriented hydrogen-induced cracking (SOHIC), which are not addressed by
this International Standard.
Historically, many end users, industry organizations (e.g. API), and manufacturers that have specified
and supplied equipment and products such as rotating equipment and valves to the refining industry
have used NACE MR0175/ISO 15156 to establish materials requirements to prevent SSC. However, it has
always been recognized that refining environments are outside the scope of NACE MR0175/ISO 15156,
which was developed specifically for the oil and gas production industry. In 2003, the first edition
of NACE MR0103 was published as a refinery-specific sour service metallic materials standard. This
International Standard is based on the good experience gained with NACE MR0175/ISO 15156, but
tailored to refinery environments and applications. Other references for this International Standard are
NACE SP0296, NACE Publication 8X194, NACE Publication 8X294, and the refining experience of the task
group members who developed NACE MR0103.
The materials, heat treatments, and material property requirements set forth in NACE MR0103
are based on extensive experience in the oil and gas production industry, as documented in NACE
MR0175/ISO 15156, and were deemed relevant to the refining industry by the task group.
This International Standard was developed on the basis of NACE MR0103.
vi © ISO 2015 – All rights reserved
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 17945:2015(E)
Petroleum, petrochemical and natural gas industries —
Metallic materials resistant to sulfide stress cracking in
corrosive petroleum refining environments
1 Scope
This International Standard establishes material requirements for resistance to SSC in sour petroleum
refining and related processing environments containing H S either as a gas or dissolved in an aqueous
2
(liquid water) phase with or without the presence of hydrocarbon. This International Standard does
not include and is not intended to include design specifications. Other forms of wet H S cracking,
2
environmental cracking, corrosion, and other modes of failure are outside the scope of this International
Standard. It is intended to be used by refiners, equipment manufacturers, engineering contractors, and
construction contractors.
Specifically, this International Standard is directed at the prevention of SSC of equipment (including
pressure vessels, heat exchangers, piping, valve bodies, and pump and compressor cases) and components
used in the refining industry. Prevention of SSC in carbon steel categorized under P-No. 1 in Section IX of the
ASME Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC) is addressed by requiring compliance with NACE SP0472.
This International Standard applies to all components of equipment exposed to sour refinery
environments (see Clause 6) where failure by SSC would (1) compromise the integrity of the pressure-
containment system, (2) prevent the basic function of the equipment, and/or (3) prevent the equipment
from being restored to an operating condition while continuing to contain pressure.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
NACE Standard TM0177, Laboratory Testing of Metals for Resistance to Sulfide Stress Cracking and Stress
1)
Corrosion Cracking in H2S Environments
ANSI/NACE MR0175/ISO 15156, Petroleum and natural gas industries — Materials for use in H2S-
1)
containing environments in oil and gas production
ASTM A833, Standard Practice for Indentation Hardness of Metallic Materials by Comparison Hardness Testers
ASTM E384, Standard Test Method for Knoop and Vickers Hardness of Materials
ASTM E562, Standard Test Method for Determining Volume Fraction by Systematic Manual Point Count
SAE AMS2430, Shot Peening, Automatic
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
lower transformation temperature
A
c1
temperature at which austenite begins to form during heating
1) NACE International, 1440 South Creek Dr., Houston, TX 77084-4906, USA.
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ISO 17945:2015(E)
3.2
upper transformation temperature
A
c3
temperature at which transformation of ferrite to austenite is completed during heating
3.3
alloy steel
iron-based alloy containing carbon (usually less than 2,5 %) and manganese (usually not less than
0,25 %), that contains specified minimum quantities for one or more alloying elements other than
manganese, silicon, and copper, and that does not specify a minimum chromium content greater than or
equal to 10 %
3.4
austenitic stainless steel
stainless steel whose microstructure, at room temperature, consists predominantly of austenite
3.5
carbon steel
iron-based alloy containing carbon (usually less than 2,0 %) and manganese (usually not less than
0,25 %), with no specified minimum quantity for any alloying element other than manganese, silicon,
and copper, and that contains only an incidental amount of any element other than carbon, silicon,
manganese, copper, sulfur, and phosphorus
3.6
cladding
metallurgically bonded layer (roll bonded, explosion bonded, or weld overlaid) of a corrosion-resistant alloy
material applied to the entire wetted surface of a substrate material that is relatively less corrosion-resistant
Note 1 to entry: See also weld overlay.
3.7
duplex stainless steel
austenitic/ferritic stainless steel
stainless steel whose microstructure at room temperature consists primarily of a mixture of
austenite and ferrite
3.8
end user
company or agency that owns and operates the component (e.g. vessel, piping, pump, compressor, etc.)
3.9
ferritic stainless steel
stainless steel whose microstructure, at room temperature, consists predominantly of ferrite
3.10
stainless steel
iron-based alloy containing 10,5 % mass fraction or more chromium, possibly with other elements
added to secure special properties
3.11
sulfide stress cracking
SSC
cracking of a metal under the combined action of tensile stress and corrosion in the presence of water
and H S (a form of hydrogen stress cracking)
2
3.12
thermal spray coating
high-temperature process by which finely divided metallic or nonmetallic materials are deposited in a
molten or semi-molten condition to form a coating on a surface when cooled
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3.13
weld overlay, corrosion resistant
deposition of one or more layers of corrosion resistant weld metal to the surface of a base material in an
effort to improve the corrosion resistance properties of the surface
Note 1 to entry: See also cladding.
3.14
weld overlay, hard facing
deposition of one or more layers of a weld metal to the surface of a material in an effort to improve the
wear resistance properties of the surface
4 Symbols and abbreviated terms
ANSI American National Standards Institute
API American Petroleum Institute
ASME ASME (formerly American Society of Mechanical Engineers)
AWS American Welding Society
BPVC boiler and pressure vessel code
HAZ heat-affected zone
HI heat input
HIC hydrogen-induced cracking
NACE NACE International (formerly National Association of Corrosion Engineers)
ppmw parts per million by weight, commonly expressed as mg/kg in SI units
PQR procedure qualification record
PREN pitting resistance equivalent number
PWHT postweld heat treatment
SOHIC stress-oriented hydrogen-induced cracking
SSC sulfide stress cracking
UNS unified numbering system (for metals and alloys)
WPQT welding procedure qualification test
5 Responsibilities
5.1 Responsibilities of the end user
5.1.1 It is the responsibility of the end user (or the end user’s agent) to determine the operating
conditions and to specify when this International Standard applies.
5.1.2 It is the end user’s (or the end user’s agent’s) responsibility to ensure that a material is satisfactory
in the intended environment. The end user (or the end user’s agent) may select specific materials for
use on the basis of operating conditions that include pressure, temperature, corrosiveness, and fluid
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ISO 17945:2015(E)
properties. A variety of candidate materials may be selected from this International Standard for any
given component. Unlisted materials may also be used based on either of the following processes.
a) If a metallurgical review based on scientific and/or empirical knowledge indicates that the SSC
resistance will be adequate, these materials may then be proposed for inclusion into the standard
using methods in Clause 9.
b) If a risk-based analysis indicates that the occ
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 17945
Première édition
2015-04-15
Industries du pétrole, de la
pétrochimie et du gaz naturel —
Matériaux métalliques résistant à la
fissuration sous contrainte induite
par les sulfures pour utilisation dans
des environnements corrosifs de
raffinage du pétrole
Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Metallic
materials resistant to sulfide stress cracking in corrosive petroleum
refining environments
Numéro de référence
ISO 17945:2015(F)
©
ISO 2015
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ISO 17945:2015(F)
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ii © ISO 2015 – Tous droits réservés
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ISO 17945:2015(F)
Sommaire Page
Avant-propos .vi
Introduction .vii
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles et abréviations . 3
5 Responsabilités . 4
5.1 Responsabilités de l’utilisateur final . 4
5.2 Responsabilité du fabricant . 4
6 Facteurs contribuant à la fissuration sous contrainte induite par les sulfures (SSC) .4
6.1 Paramètres généraux ayant une incidence sur la fissuration sous contrainte
induite par les sulfures (SSC) . 4
6.2 Effet de l’état du matériau et du niveau de contrainte sur la sensibilité à la
fissuration sous contrainte induite par les sulfures (SSC) . 5
6.3 Effet du flux de perméation d’hydrogène sur la fissuration sous contrainte induite
par les sulfures (SSC) . 5
6.4 Effet de l’exposition à des températures élevées sur la fissuration sous contrainte
induite par les sulfures (SSC) . 6
6.5 Facteurs ayant une incidence sur la durée de fonctionnement avant défaillance
due à la fissuration sous contrainte induite par les sulfures (SSC) . 6
6.6 Bases permettant de déterminer si un équipement relève du domaine
d’application de la présente Norme internationale . 7
7 Matériaux inclus dans la présente Norme internationale . 7
8 Exigences de dureté . 8
9 Procédure d’ajout de nouveaux matériaux ou procédés . 9
9.1 Exigences générales relatives au vote . 9
9.2 Exigences relatives aux données fondées sur l’expérience acquise sur le terrain . 9
9.3 Exigences relatives aux données d’essais en laboratoire . 9
10 Nouvelles restrictions et matériaux supprimés.10
11 Qualification d’alliages, d’états et/ou de procédés non répertoriés pour des
applications spécifiques .10
12 Guide de la norme .11
13 Matériaux ferreux .12
13.1 Aciers au carbone et aciers alliés .12
13.1.1 Exigences relatives aux aciers au carbone et aux aciers alliés .12
13.1.2 Exigences relatives aux aciers au carbone répertoriés en tant que
P-1 Groupe 1 ou 2 dans la section IX du code BPVC de l’ASME .13
13.1.3 Exigences relatives aux autres aciers au carbone .13
13.1.4 Exigences relatives aux aciers alliés répertoriés avec des numéros P dans
la Section IX du code BPVC de l’ASME .13
13.1.5 Exigences relatives aux autres aciers alliés .13
13.1.6 Exigences relatives aux aciers au carbone et aux aciers alliés formés à froid .13
13.1.7 Exigences relatives au soudage des aciers au carbone répertoriés en tant
que P-1 dans la Section IX du code BPVC de l’ASME .14
13.1.8 Exigences relatives au soudage des aciers alliés répertoriés en tant
que P-3, P-4 ou P-5A dans la section IX du code BPVC de l’ASME .14
13.1.9 Rechargements par soudage résistant à la corrosion, rechargements
par soudage de surfaçage de renfort, placages et revêtements projetés à
chaud sur des aciers au carbone et des aciers alliés .14
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ISO 17945:2015(F)
13.2 Fonte et fonte ductile .15
13.3 Aciers inoxydables ferritiques .15
13.4 Aciers inoxydables martensitiques .16
13.4.1 Aciers inoxydables martensitiques conventionnels .16
13.4.2 Aciers inoxydables martensitiques à faible teneur en carbone .16
13.4.3 Soudage et rechargements d’aciers inoxydables martensitiques .16
13.5 Aciers inoxydables austénitiques .17
13.6 Nuances spécifiques d’aciers inoxydables austénitiques .18
13.7 Aciers inoxydables austénitiques fortement alliés .18
13.8 Aciers inoxydables duplex.19
13.8.1 Exigences générales relatives aux aciers inoxydables duplex .19
13.8.2 Exigences relatives au soudage des aciers inoxydables duplex .19
13.9 Aciers inoxydables à durcissement structural .19
13.9.1 Acier inoxydable austénitique à durcissement structural .19
13.9.2 Aciers inoxydables martensitiques à durcissement structural .19
13.9.3 Exigences relatives au soudage des aciers inoxydables à
durcissement structural .20
14 Matériaux non ferreux.21
14.1 Alliages de nickel .21
14.1.1 Alliages de nickel en solution solide .21
14.1.2 Alliages de nickel à durcissement structural .22
14.2 Alliages cobalt-nickel-chrome-molybdène .23
14.3 Alliages cobalt-nickel-chrome-tungstène .23
14.4 Alliages de titane .23
14.5 Alliages d’aluminium .24
14.6 Alliages de cuivre .24
15 Exigences relatives à la fabrication .24
15.1 Exigences générales relatives à la fabrication .24
15.2 Rechargements résistant à la corrosion, par surfaçage de renfort et placage .25
15.3 Soudage .25
15.4 Placage sur des aciers au carbone, des aciers alliés et des aciers
inoxydables martensitiques.25
15.5 Marquage par poinçons .26
15.6 Taraudage .26
15.6.1 Filets usinés à la machine .26
15.6.2 Filets formés à froid (laminés) .26
15.7 Procédés de déformation à froid .27
16 Boulonnerie .27
16.1 Exigences générales relatives à la boulonnerie .27
16.2 Boulonnerie exposée .27
16.3 Boulonnerie non exposée .28
17 Placage, revêtements et processus de diffusion .28
18 Composants spéciaux .28
18.1 Exigences générales relatives aux composants spéciaux .28
18.2 Paliers .28
18.3 Ressorts .29
18.4 Instrumentation et dispositifs de commande .29
18.4.1 Exigences générales relatives à l’instrumentation et aux dispositifs
de commande.29
18.4.2 Membranes, dispositifs de mesurage de la pression et joints de pression .29
18.5 Bagues et garnitures d’étanchéité .30
18.6 Circlips.30
18.7 Pièces subissant un traitement spécial .30
19 Vannes .30
20 Compresseurs et pompes .30
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ISO 17945:2015(F)
Annexe A (informative) Tracé relatif aux espèces de sulfure .32
Annexe B (informative) Informations de base concernant les essais et exigences de dureté .33
Annexe C (normative) Dispositions pour le contrôle de la dureté lors de la qualification
d’un mode opératoire de soudage .38
Bibliographie .47
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ISO 17945:2015(F)
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 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. 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 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’OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos —
Informations supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 67, Matériel, équipement et structures
en mer pour les industries pétrolière, pétrochimique et du gaz naturel.
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ISO 17945:2015(F)
Introduction
L’expression «fissuration en milieu H S humide», telle qu’elle est utilisée dans l’industrie du raffinage,
2
couvre un éventail de mécanismes d’endommagement pouvant se produire en raison des effets de
chargement en hydrogène dans les environnements contenant de l’H S humide associés aux procédés
2
mis en œuvre dans les raffineries et les usines de traitement de gaz. L’un des types d’endommagement
des matériaux pouvant se produire sous l’effet du chargement en hydrogène est la fissuration sous
contrainte induite par les sulfures (SSC) des soudures et microstructures de forte dureté, qui est
traitée dans la présente Norme internationale. Les autres types d’endommagement des matériaux
comprennent le cloquage par l’hydrogène, la fissuration induite par l’hydrogène (HIC) et la fissuration
induite par l’hydrogène orientée sous contrainte (SOHIC), qui ne sont pas traitées dans la présente
Norme internationale.
Dans le passé, de nombreux utilisateurs finaux, organismes industriels (API par exemple) et fabricants
qui ont spécifié et fourni à l’industrie du raffinage des équipements et des produits, tels que des machines
tournantes et des appareils de robinetterie, ont utilisé la NACE MR0175/ISO 15156 pour établir les
exigences relatives aux matériaux visant à prévenir la fissuration sous contrainte induite par les sulfures.
Toutefois, il a toujours été admis que les environnements de raffinage ne relèvent pas du domaine
d’application de la NACE MR0175/ISO 15156, qui a été spécifiquement élaborée pour l’industrie de
production de pétrole et de gaz. En 2003, la première édition de la NACE MR0103 a été publiée en tant que
standard relatif aux matériaux métalliques pour service H S spécifique aux raffineries. La présente Norme
2
internationale est fondée sur l’expérience acquise avec la NACE MR0175/ISO 15156, mais adaptée aux
environnements et applications de raffinerie. Les autres références pour la présente Norme internationale
sont la NACE SP0296, la publication NACE 8X194, la publication NACE 8X294, ainsi que l’expérience en
matière de raffinage des membres du groupe de travail qui a élaboré la norme NACE MR0103.
Les exigences relatives aux matériaux, aux traitements thermiques et aux propriétés des matériaux
énoncées dans la NACE MR0103 sont fondées sur une vaste expérience dans l’industrie de production
de pétrole et de gaz, documentée dans la norme NACE MR0175/ISO 15156, et ont été jugées pertinentes
pour l’industrie du raffinage par le groupe de travail.
La présente Norme internationale a été élaborée en se fondant sur la NACE MR0103.
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NORME INTERNATIONALE ISO 17945:2015(F)
Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz
naturel — Matériaux métalliques résistant à la fissuration
sous contrainte induite par les sulfures pour utilisation
dans des environnements corrosifs de raffinage du pétrole
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale établit les exigences relatives aux matériaux pour la résistance à
la fissuration sous contrainte induite par les sulfures dans les milieux corrosifs liés au raffinage du
pétrole et aux traitements associés contenant du H S soit sous forme de gaz soit dissous dans une
2
phase aqueuse (eau liquide) en présence ou non d’hydrocarbures. La présente Norme internationale
ne contient pas (et n’est pas destinée à contenir) des spécifications de conception. Les autres formes de
fissuration en milieu H S humide, de fissuration induite par l’environnement, de corrosion et d’autres
2
modes de défaillance ne relèvent pas du domaine d’application de la présente Norme internationale.
Elle est destinée à être utilisée par les raffineurs, par les fabricants d’équipements, les entreprises
d’ingénierie et les entreprises de construction.
La présente Norme internationale concerne spécifiquement la prévention de la fissuration sous
contrainte induite par les sulfures des équipements (y compris les appareils à pression, les échangeurs
de chaleur, les tuyauteries, les corps de vannes et les carters de pompes et de compresseurs) et des
composants utilisés dans l’industrie du raffinage. La prévention de la fissuration sous contrainte
induite par les sulfures dans un acier au carbone de catégorie P-1, selon la Section IX du code ASME
applicable aux chaudières et aux appareils à pression (BPVC), est traitée par une exigence de conformité
à la spécification NACE SP0472.
La présente Norme internationale s’applique à tous les éléments d’équipement exposés aux milieux
corrosifs d’une raffinerie (voir Article 6), dont la défaillance par fissuration sous contrainte induite par
les sulfures (1) compromettrait l’intégrité du système de confinement de la pression, (2) empêcherait
le fonctionnement de base de l’équipement et/ou (3) empêcherait la remise en état de marche de
l’équipement tout en continuant à contenir la pression.
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
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).
NACE Standard TM0177, Laboratory Testing of Metals for Resistance to Sulfide Stress Cracking and Stress
1)
Corrosion Cracking in H2S Environments
ANSI/NACE MR0175/ISO 15156, Petroleum and natural gas industries — Materials for use in H2S-
1)
containing environments in oil and gas production
ASTM A833, Standard Practice for Indentation Hardness of Metallic Materials by Comparison Hardness
Testers
ASTM E384, Standard Test Method for Knoop and Vickers Hardness of Materials
ASTM E562, Standard Test Method for Determining Volume Fraction by Systematic Manual Point Count
SAE AMS2430, Shot Peening, Automatic
1) NACE International, 1440 South Creek Dr., Houston, TX 77084-4906, USA.
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3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
température de transformation inférieure
A
c1
température du début de la formation de l’austénite au chauffage
3.2
température de transformation supérieure
A
c3
température à laquelle la transformation de la ferrite en austénite est achevée au chauffage
3.3
acier allié
alliage ferreux contenant du carbone (généralement moins de 2,5 %) et du manganèse (généralement
au moins 0,25 %), qui contient des quantités minimales spécifiées d’un ou plusieurs éléments d’alliage
autres que le manganèse, le silicium et le cuivre, et qui ne spécifie pas une teneur minimale en chrome
supérieure ou égale à 10 %
3.4
acier inoxydable austénitique
acier inoxydable dont la microstructure, à température ambiante, est principalement constituée
d’austénite
3.5
acier au carbone
alliage ferreux contenant du carbone (généralement moins de 2,0 %) et du manganèse (généralement
au moins 0,25 %), sans quantité minimale spécifiée de tout élément d’alliage autre que le manganèse,
le silicium et le cuivre, et qui contient seulement une quantité accessoire de tout élément autre que le
carbone, le silicium, le manganèse, le cuivre, le soufre et le phosphore
3.6
placage
couche d’un matériau d’alliage (colaminée, plaquée par explosion, ou rechargée par soudage) résistant à
la corrosion appliquée sur la totalité de la surface exposée d’un matériau sous-jacent qui est relativement
moins résistant à la corrosion et liée métallurgiquement à celui-ci
Note 1 à l’article: Voir également le rechargement par soudage.
3.7
acier inoxydable duplex
acier inoxydable austéno-ferritique
acier inoxydable dont la microstructure, à température ambiante, est principalement constituée d’un
mélange d’austénite et de ferrite
3.8
utilisateur final
entreprise ou intermédiaire qui possède et utilise le composant (par exemple appareil, tuyauterie,
pompe, compresseur, etc.)
3.9
acier inoxydable ferritique
acier inoxydable dont la microstructure, à température ambiante, est principalement constituée de ferrite
3.10
acier inoxydable
alliage ferreux contenant une fraction massique de 10,5 % ou plus de chrome et éventuellement d’autres
éléments ajoutés pour obtenir des propriétés particulières
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ISO 17945:2015(F)
3.11
fissuration sous contrainte induite par les sulfures
SSC
fissuration d’un métal sous l’action combinée d’une contrainte de traction et d’une corrosion en
présence d’eau et de H S (forme de rupture induite par l’hydrogène)
2
3.12
revêtement projeté à chaud
traitement thermique à haute température par le biais duquel les i
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.