ISO 15156-3:2009

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

ISO 15156-3:2009 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. ISO 15156-3:2009 can be applied to help to 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. ISO 15156-3:2009 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). ISO 15156-3:2009 is concerned only with cracking. Loss of material by general (mass loss) or localized corrosion is not addressed. A non-exhaustive list of equipment is given to which this part of ISO 15156 is applicable, including permitted exclusions. ISO 15156-3:2009 applies to the qualification and selection of materials for equipment designed and constructed using conventional elastic design criteria. For designs utilizing plastic criteria (e.g. strain‑based and limit‑state designs), see ISO 15156-1:2009, Clause 5. ISO 15156-3:2009 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 résistants à la fissuration

L'ISO 15156-3:2009 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. L'ISO 15156-3:2009 peut aussi aider à prévenir les endommagements coûteux des équipements eux-mêmes dus à la corrosion. Elle complète, sans toutefois s'y substituer, les exigences concernant les matériaux dans les codes de construction, normes ou autres réglementations appropriés. L'ISO 15156-3:2009 traite de la résistance de ces matériaux aux dommages pouvant être causés par la rupture différée par H2S (SSC, sulfide stress-cracking), la corrosion fissurante sous contrainte (SCC, stress-corrosion cracking) et la rupture différée par l'hydrogène induite par couplage galvanique (GHSC, galvanically-induced hydrogen stress cracking). Elle ne porte que sur la fissuration. Toute perte de matériau par corrosion générale (perte de masse) ou localisée n'est pas étudiée. Elle s'applique à la qualification et à la sélection des matériaux pour les équipements conçus et construits sur la base des critères de calcul élastiques traditionnels. Pour les calculs utilisant des critères plastiques (les calculs fondés sur les déformations et calculs aux états limites, par exemple), voir l'ISO 15156-1:2009 à l'Article 5. L'application de l'ISO 15156-3:2009 ne convient pas nécessairement aux processus et équipements de raffinage ou en aval.

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 13-Oct-2009
• Withdrawal Date: 13-Oct-2009
• 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 7 - Corrosion resistant materials
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Start Date: 20-Aug-2015
• Completion Date: 13-Dec-2025

Relations

• Revised: ISO 15156-3:2015 - 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
• Effective Date: 24-May-2014
• Revises: ISO 15156-3:2003 - 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
• Effective Date: 04-Feb-2009

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15156-3
Second edition
2009-10-15
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 2009
PDF disclaimer
This PDF file may contain embedded typefaces. In accordance with Adobe's licensing policy, this file may be printed or viewed but
shall not be edited unless the typefaces which are embedded are licensed to and installed on the computer performing the editing. In
downloading this file, parties accept therein the responsibility of not infringing Adobe's licensing policy. The ISO Central Secretariat
accepts no liability in this area.
Adobe is a trademark of Adobe Systems Incorporated.
Details of the software products used to create this PDF file can be found in the General Info relative to the file; the PDF-creation
parameters were optimized for printing. Every care has been taken to ensure that the file is suitable for use by ISO member bodies. In
the unlikely event that a problem relating to it is found, please inform the Central Secretariat at the address given below.

©  ISO 2009
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or
ISO's member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail [e-mail]
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2009 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .iv
Introduction.v
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 .5
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 .6
6.3 PREN.8
7 Purchasing information and marking.9
7.1 Information that should be supplied for material purchasing.9
7.2 Marking, labelling and documentation.9
Annex A (normative) Environmental cracking-resistant CRAs and other alloys (including
Table A.1 — Guidance on the use of the materials selection tables) .10
Annex B (normative) Qualification of CRAs for H S-service by laboratory testing.48
Annex C (informative) Information that should be supplied for material purchasing .58
Annex D (informative) Materials chemical compositions and other information.60
Annex E (informative) Nominated sets of test conditions .72
Bibliography.73

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 15156-3 was prepared by Technical Committee ISO/TC 67, Materials, equipment and offshore structures
for petroleum, petrochemical and natural gas industries.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 15156-3:2003), of which it constitutes a minor
revision, specifically by the following:
⎯ inclusion of new materials, and revised limits for other materials, in the tables of Annex A;
⎯ inclusion of ISO equivalent ASTM hardness standards;
−
⎯ correction of the conversion from NaCl % mass fraction used in Annex E to Cl milligrams per litre as
used in Annex A;
⎯ inclusion of a small number of other technical changes;
⎯ inclusion of changes to make the intent of the text clearer and to correct typographical errors.
ISO 15156 consists of the following parts, under the general title 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
⎯ Part 2: Cracking-resistant carbon and low-alloy steels, and the use of cast irons
⎯ Part 3: Cracking-resistant CRAs (corrosion-resistant alloys) and other alloys
iv © ISO 2009 – All rights reserved

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 three parts of ISO 15156 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 part of ISO 15156 involves a consolidation of all changes agreed and published in the
Technical Corrigenda 1 and 2, ISO 15156-3:2003/Cor.1:2005 and ISO 15156-3:2003/Cor.2:2005 and by the
Technical Circulars 1 and 2, ISO 15156-3:2001/Cir.1:2007(E) and ISO 15156-3:2001/Cir.2:2008(E), published
by the ISO 15156 maintenance agency secretariat at DIN, Berlin.
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
maintenance website www.iso.org/iso15156maintenance.
When found necessary by oil and gas production industry experts, future interim changes to this part of
ISO 15156 will be processed in the same way and will lead to interim updates to this part of ISO 15156 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 part of ISO 15156.
The ISO 15156 maintenance agency at DIN was set up after approval by the ISO Technical Management
Board given in document 34/2007. This document describes the make up of the agency, which includes
experts from NACE, EFC and ISO/TC 67/WG 7, and the process for approval of amendments. It is available
from the ISO 15156 maintenance website and from the ISO/TC 67 Secretariat. The website also provides
access to related documents that provide more detail of ISO 15156 maintenance activities.

INTERNATIONAL STANDARD ISO 15156-3:2009(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 part of ISO 15156
are resistant to cracking in defined H S-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 part of ISO 15156 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 to 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 part of ISO 15156 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 part of ISO 15156 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 part of ISO 15156 is applicable, including
permitted exclusions.
This part of ISO 15156 applies to the qualification and selection of materials for equipment designed and
constructed using conventional elastic design criteria. For designs utilizing plastic criteria (e.g. strain-based
and limit-state designs), see ISO 15156-1:2009, Clause 5.
This part of ISO 15156 is not necessarily suitable for application to equipment used in refining or downstream
processes and equipment.
Table 1 — List of equipment
ISO 15156 is applicable to materials used for the Permitted exclusions
following equipment
Drilling, well construction and well-servicing equipment Equipment exposed only to drilling fluids of controlled
a
composition
Drill bits
b
Blowout-preventer (BOP) shear blades
Drilling riser systems
Work strings
c
Wireline and wireline equipment
Surface and intermediate casing
d
Wells, including subsurface equipment, gas lift equipment, Sucker rod pumps and sucker rods
wellheads and christmas trees
Electric submersible pumps
Other artificial lift equipment
Slips
Flow-lines, gathering lines, field facilities and field Crude oil storage and handling facilities operating at a total
processing plants absolute pressure below 0,45 MPa (65 psi)
Water-handling equipment Water-handling facilities operating at a total absolute
pressure below 0,45 MPa (65 psi)
Water injection and water disposal equipment
Natural gas treatment plants —
Transportation pipelines for liquids, gases and multiphase Lines handling gas prepared for general commercial and
fluids domestic use
For all equipment above Components loaded only in compression
a
See ISO 15156-2:2009, A.2.3.2.3 for more information.
b
See ISO 15156-2:2009, A.2.3.2.1 for more information.
c
Wireline lubricators and lubricator connecting devices are not permitted exclusions.
d
For sucker rod pumps and sucker rods, reference can be made to NACE MR0176.
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.
ISO 6507-1, Metallic materials — Vickers hardness test — Part 1: Test method
ISO 6508-1, Metallic materials — Rockwell hardness test — Test method (scales A, B, C, D, E, F, G, H, K,
N, T)
ISO 6892-1, Metallic materials — Tensile testing — Part 1: Method of test at room temperature
ISO 7539-7, Corrosion of metals and alloys — Stress corrosion testing — Part 7: Method for slow strain rate
testing
ISO 10423, Petroleum and natural gas industries — Drilling and production equipment — Wellhead and
christmas tree equipment
2 © ISO 2009 – All rights reserved

ISO 11960, Petroleum and natural gas industries — Steel pipes for use as casing or tubing for wells
ISO 15156-1:2009, 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
ISO 15156-2:2009, 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)
ASTM A747/A747M , Standard Specification for Steel Castings, Stainless, Precipitation Hardening
ASTM E562, Standard Test Method for Determining Volume Fraction by Systematic Manual Point Count
2)
EFC Publications Number 17 , Corrosion resistant alloys for oil and gas production: guidelines on general
requirements and test methods for H S service
3)
NACE CORROSION/95 , Paper 47, (Houston), 1995, Test methodology for elemental sulfur-resistant
advanced materials for oil and gas field equipment, by G. STEINBECK, W. BRUCKHOFF, M. KÖHLER,
H. SCHLERKMANN, G. SCHMITT
NACE CORROSION/97 Paper 58, Rippled strain rate test for CRA sour service materials selection, (Houston),
NACE TM0177-96, Laboratory testing of metals for resistance to sulfide stress cracking and stress corrosion
cracking in H S environments
NACE TM0198, Slow strain rate test method for screening corrosion resistant alloys (CRAs) for stress
corrosion cracking in sour oilfield service
4)
SAE — ASTM, Metals and alloys in the Unified Numbering System, ISBN 0-7680-04074
SAE AMS2430P, Shot Peening, Automatic
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 15156-1 and ISO 15156-2 and the
following apply.
3.1
ageing
change in metallurgical properties that generally occurs slowly at room temperature (natural ageing) and more
rapidly at higher temperature (artificial ageing)
3.2
anneal
heat to and hold at a temperature appropriate for the specific material and then cool at a suitable rate, for such
purposes as reducing hardness, improving machineability, or obtaining desired properties

1) ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959, USA.
2) European Federation for Corrosion, available from The Institute of Materials, 1 Carlton House Terrace, London SW1Y
5DB, UK [ISBN 0-901716-95-2].
3) NACE International, P.O. Box 2183140, Houston, TX 77218-8340, USA.
4) Society of Automotive Engineers (SAE), 400 Commonwealth Drive, Warrendale, PA 15096-0001, USA.
3.3
austenite
face-centred cubic crystalline phase of iron-based alloys
3.4
duplex stainless steel
austenitic/ferritic stainless steel
stainless steel whose microstructure at room temperature consists primarily of a mixture of austenite and
ferrite
3.5
ferrite
body-centred cubic crystalline phase of iron-based alloys
3.6
ferritic stainless steel
stainless steel whose microstructure, at room temperature, consists predominantly of ferrite
3.7
galvanically induced hydrogen stress cracking
GHSC
cracking that results due to the presence of hydrogen in a metal, induced in the cathode of a galvanic couple,
and tensile stress (residual and/or applied)
3.8
martensite
hard, supersaturated solid solution of carbon in iron characterized by an acicular (needle-like) microstructure
3.9
martensitic steel
steel in which a microstructure of martensite can be attained by quenching at a cooling rate fast enough to
avoid the formation of other microstructures
3.10
pitting-resistance equivalent number
PREN
F
PREN
number, developed to reflect and predict the pitting resistance of a CRA, based upon the proportions of the
elements Cr, Mo, W and N in the chemical composition of the alloy
NOTE See 6.3 for further information.
3.11
solid solution
single crystalline phase containing two or more elements
3.12
stainless steel
steel containing 10,5 % mass fraction or more chromium, possibly with other elements added to secure
special properties
4 © ISO 2009 – All rights reserved

4 Symbols and abbreviated terms
For the purposes of this document, the symbols and abbreviated terms shown in ISO 15156-1 and
ISO 15156-2 apply, some of which are repeated for the purpose of convenience, together with the following:
AYS actual yield strength
CRA corrosion-resistant alloy
HBW Brinell hardness
HRB Rockwell hardness (scale B)
HRC Rockwell hardness (scale C)
p partial pressure of CO
CO 2
p partial pressure of H S
H S
PWHT post-weld heat treatment
S elemental sulfur
RSRT rippled strain rate test
SSRT slow strain rate test
UNS unified (alloy) numbering system
5 Factors affecting the cracking resistance of CRAs and other alloys in
H S-containing environments
The cracking behavior of CRAs and other alloys in H S-containing environments can be affected by complex
interactions of parameters, including the following:
⎯ chemical composition, strength, heat treatment, microstructure, method of manufacture and finished
condition of the material;
⎯ H S partial pressure or equivalent dissolved concentration in the water phase;
⎯ acidity (in situ pH) of the water phase;
⎯ chloride or other halide ion concentration;
⎯ presence of oxygen, sulfur or other oxidants;
⎯ exposure temperature;
⎯ pitting resistance of the material in the service environment;
⎯ galvanic effects;
⎯ total tensile stress (applied plus residual);
⎯ exposure time.
These factors shall be considered when using this part of ISO 15156 for the selection of materials suitable for
environments containing H S in oil and gas production systems.
6 Qualification and selection of CRAs and other alloys with respect to SSC, SCC
and GHSC in H S-containing environments
6.1 General
CRAs and other alloys shall be selected for their resistance to SSC, SCC and/or GHSC as required by the
intended service.
Compliance of a CRA or other alloy with this part of ISO 15156 implies cracking resistance within defined
environmental service limits. These limits are dependent on the material type or the individual alloy.
To enable qualification and/or selection of CRAs and other alloys, the equipment purchaser can be required to
provide information on the proposed conditions of exposure to the equipment supplier.
In defining the severity of H S-containing environments, exposures that can occur during system upsets or
shutdowns, etc., shall also be considered. Such exposures can include unbuffered, low pH, condensed water
and acids used for well stimulation. In the case of stimulation acids, conditions occurring during backflow shall
be considered.
CRAs and other alloys shall be selected using Annex A or following qualification by successful laboratory
testing in accordance with Annex B. Qualification based on satisfactory field experience is also acceptable.
Such qualification shall comply with ISO 15156-1.
In Annex A, materials are identified by materials groups. Within each group, alloys are identified by materials
type (within compositional limits) or as individual alloys. Acceptable metallurgical conditions and
environmental limits are given for which alloys are expected to resist cracking. Environmental limits are given
for H S partial pressure, temperature, chloride concentration and elemental sulfur.
A CRA or other alloy may be qualified by testing for use under operating conditions that are more severe than
the environmental limits given in Annex A. Similarly, a CRA or other alloy may be qualified for use in different
metallurgical conditions (higher strength, alternative heat treatment, etc.) to those given in Annex A.
The documentation of qualifications performed in accordance with Annex B shall meet the requirements in
ISO 15156-1:2009, Clause 9.
The equipment user shall verify qualifications (see B.2.2) and retain documentation supporting the materials
selections made.
6.2 Evaluation of materials properties
6.2.1 Hardness of parent metals
If hardness measurements on parent metal are specified, sufficient hardness tests shall be made to establish
the actual hardness of the CRA or other alloy being examined. Individual HRC readings exceeding the value
permitted by this part of ISO 15156 may be considered acceptable if the average of several readings taken
within close proximity does not exceed the value permitted by this part of ISO 15156 and no individual reading
is greater than 2 HRC above the specified value. Equivalent requirements shall apply to other methods of
hardness measurement when specified in this part of ISO 15156 or referenced in a manufacturing
specification.
The conversion of hardness readings to or from other scales is material-dependent; the user may establish
the required conversion tables.
NOTE The number and location of hardness tests on parent metal are not specified in ISO 15156 (all parts).
6 © ISO 2009 – All rights reserved

6.2.2 Cracking-resistance properties of welds
6.2.2.1 General
The metallurgical changes that occur when welding CRAs and other alloys can affect their susceptibility to
SSC, SCC and/or GHSC. Welded joints can have a greater susceptibility to cracking than the parent
material(s) joined.
The equipment user may allow the cracking susceptibility of weldments to govern the limits of safe service
conditions for a fabricated system.
Processes and consumables used in welding should be selected in accordance with good practice and to
achieve the required corrosion and cracking resistances.
Welding shall be carried out in compliance with appropriate codes and standards as agreed between the
supplier and the purchaser. Welding procedure specifications (WPSs) and procedure qualification records
(PQRs) shall be available for inspection by the equipment user.
Welding PQRs shall include documented evidence demonstrating satisfactory cracking resistance under
conditions at least as severe as those of the proposed application. Such evidence shall be based upon one or
more of the following:
⎯ compliance with the requirements and recommendations for the specific materials group of Annex A
(6.2.2.2 and 6.2.2.3);
⎯ weld cracking-resistance qualification testing in accordance with Annex B;
⎯ documented field experience, modelled upon that specified for parent materials in ISO 15156-1.
The requirements and recommendations given in Annex A might not be appropriate for all combinations of
parent and weld metals used in the fabrication of equipment and components. The equipment user may
require evidence of successful cracking-resistance testing, as part of the welding procedure qualification, to
ensure the weldment produced provides adequate resistance to SSC, SCC and GHSC for the application.
6.2.2.2 Qualification of welding procedures in accordance with Annex A, based upon hardness
6.2.2.2.1 General
The qualification of welding procedures for sour service shall, if specified in Annex A, include hardness testing
in accordance with 6.2.2.2.2, 6.2.2.2.3 and 6.2.2.2.4.
6.2.2.2.2 Hardness testing methods for welding procedure qualification
Hardness testing for welding procedure qualification shall be carried out using Vickers HV 10 or HV 5 methods
in accordance with ISO 6507-1 or the Rockwell 15N method in accordance with ISO 6508-1.
NOTE For the purposes of this provision, ASTM E92 is equivalent to ISO 6507-1 and ASTM E18 is equivalent to
ISO 6508-1.
The use of other methods shall require explicit user approval.
6.2.2.2.3 Hardness surveys for welding procedure qualification
Hardness surveys for butt welds, fillet welds, repair and partial penetration welds and overlay welds shall be
carried out as described in ISO 15156-2:2009, 7.3.3.3.
6.2.2.2.4 Hardness acceptance criteria for welds
Weld hardness acceptance criteria for CRAs or other alloys given in Annex A shall apply to alloys selected
using Annex A.
Hardness acceptance criteria may also be established from successful cracking-resistance testing of welded
samples. Testing shall be in accordance with Annex B.
6.2.2.3 Qualification of welding procedures in accordance with Annex A, by other means of testing
Where appropriate, requirements and recommendations to ensure adequate cracking-resistance of welds,
using other means of testing, are provided in the materials groups of Annex A.
6.2.3 Cracking-resistance properties associated with other fabrication methods
For CRAs and other alloys that are subject to metallurgical changes caused by fabrication methods other than
welding, cracking-resistance qualification testing of the material affected by fabrication shall be specified as
part of the qualification of the fabrication process.
Qualification testing shall be specified as part of the qualification of burning and cutting processes if any HAZ
remains in the final product.
The requirements and acceptance criteria of 6.2.2 shall apply to the qualification testing of both fabrication
methods and burning/cutting processes, subject to the suitable interpretation of the hardness survey
requirements of 6.2.2.2.3 for the fabrication method or burning/cutting process.
The form and location of the samples used for evaluation and testing shall be acceptable to the equipment
user.
6.3 PREN
The PREN (F ) shall be calculated as given in Equation (1):
PREN
F =+ww3,3 + 0,5w + 16w (1)
()
PREN Cr Mo W N
where
w is the mass fraction of chromium in the alloy, expressed as a percentage mass fraction of the total
Cr
composition;
w is the mass fraction of molybdenum in the alloy, expressed as a percentage mass fraction of the
Mo
total composition;
w is the mass fraction of tungsten in the alloy, expressed as a percentage mass fraction of the total
W
composition;
w is the mass fraction of nitrogen in the alloy, expressed as a percentage mass fraction of the total
N
composition.
NOTE There are several variations of the PREN. All were developed to reflect and predict the pitting resistance of
Fe/Ni/Cr/Mo CRAs in the presence of dissolved chlorides and oxygen. e.g. in sea water. Though useful, these indices are
not directly indicative of corrosion resistance in H S-containing oil field environments.
8 © ISO 2009 – All rights reserved

7 Purchasing information and marking
7.1 Information that should be supplied for material purchasing
7.1.1 The preparation of material purchasing specifications can require co-operation and exchange of data
between the equipment user, the equipment supplier and the material manufacturer to ensure that the
material purchased complies with ISO 15156-1 and this part of ISO 15156.
7.1.2 The following information shall be provided:
⎯ preferred materials types and/or grades (if known);
⎯ equipment type (if known);
⎯ reference to this part of ISO 15156;
⎯ acceptable bases for selection of materials for cracking resistance; see Clause 6.
7.1.3 The equipment user and the equipment supplier/material manufacturer may agree that CRAs and
other alloys other than those described and or listed in Annex A may be selected subject to suitable
qualification testing.
If the purchaser intends to make use of such agreements, extensions and qualifications, the appropriate
additional information shall be clearly indicated in the materials purchasing specification. This information
includes
⎯ requirements for SSC, SCC and/or GHSC testing; see Clause 6 and Annex B;
⎯ service conditions for the specific sour service application.
7.1.4 The information required for material purchasing shall be entered on suitable data sheets. Suggested
formats are given in Annex C.
7.2 Marking, labelling and documentation
Materials complying with this part of ISO 15156 shall be made traceable, preferably by marking, before
delivery. Suitable labelling or documentation is also acceptable.
For materials qualified and selected for a special application in accordance with Annex B, traceability shall
include reference to the environmental conditions of the special application.
The equipment user may request the equipment or materials supplier to provide documentation of the
materials used in equipment or components and their environmental service limits as defined in this part of
ISO 15156.
The tables in Annex C provide designations that may be used to identify materials.
Annex A
(normative)
Environmental cracking-resistant CRAs and other alloys
(including Table A.1 — Guidance on the use of the materials selection
tables)
A.1 General
A.1.1 Materials groups
The materials groups used to list CRAs or other alloys (see 6.1) are as follows:
⎯ austenitic stainless steels (identified as material type and as individual alloys); see Clause A.2;
⎯ highly alloyed austenitic stainless steels (identified as material types and as individual alloys); see
Clause A.3;
⎯ solid-solution nickel-based alloys (identified as material types and as individual alloys); see Clause A.4;
⎯ ferritic stainless steels (identified as material type); see Clause A.5;
⎯ martensitic stainless steels (identified as individual alloys); see Clause A.6;
⎯ duplex stainless steels (identified as material types); see Clause A.7;
⎯ precipitation-hardened stainless steels (identified as individual alloys); see Clause A.8;
⎯ precipitation-hardened nickel-based alloys (identified as individual alloys); see Clause A.9;
⎯ cobalt-based alloys (identified as individual alloys); see Clause A.10;
⎯ titanium and tantalum (identified as individual alloys); see Clause A.11;
⎯ copper, aluminium (identified as materials types); see Clause A.12.
Subject to A.1.2, A.1.3, A.1.4 and A.1.5 below, the CRAs and other alloys listed in Tables A.1 to A.42 may be
used, without further testing for SSC, SCC and GHSC cracking resistance, within the environmental limits
shown.
Information on the use of copper and aluminium alloys is contained in Clause A.12.
Clause A.13 contains recommendations on the use of cladding, overlays and wear-resistant alloys.
NOTE The materials listed and the restrictions shown are those originally listed in NACE MR0175:2003 (no longer
available) except for balloted changes introduced since 2003.
A.1.2 Limits of chemical composition
The user of a CRA or other alloy shall ensure that the chemical analysis of the material used meets the
material analysis requirements shown for the material in SAE — ASTM, Metals and Alloys in the Unified
Numbering System.
10 © ISO 2009 – All rights reserved

To comply with this part of ISO 15156, the material shall also meet any provision shown in the text and/or
tables of its materials group.
A.1.3 Environmental and metallurgical limits for cracking resistance
A.2.2 to A.11.2 contain materials selection tables showing the environmental limits of the materials when used
for any equipment or component. These subclauses also often contain materials selection tables showing the
less restrictive environmental limits of the materials when used for named equipment or components.
−
The tables show the application limits with respect to temperature, p , Cl , pH, S . These limits apply
H S
collectively. The pH used in the tables corresponds to the minimum in situ pH.
NOTE 1 In the tables of this annex, the SI unit “milligrams per litre” is used for mass concentration; in US Customary
units it is commonly expressed in parts per million (ppm).
NOTE 2 Guidance on the calculation of p , is given in ISO 15156-2:2009, Annex C.
H S
NOTE 3 Guidance on the calculation of pH is given in ISO 15156-2:2009, Annex D.
NOTE 4 In preparing the materials selection tables, it is assumed that no oxygen is present in the service environment.
Where no specified limit for a variable can be defined in a table, explanatory remarks that reflect current
knowledge have been included in the table.
The environmental limits for an alloy are valid only within any additional metallurgical limits given for the alloy
in the text of the same table. Where tempering of a material is required, the tempering time shall be sufficient
to ensure the achievement of the required through-thickness hardness.
When purchasing materials, metallurgical properties known to affect the materials' performance in
H S-containing oil and gas environments, in addition to those specifically listed in this annex, should also be
considered. ISO 15156-1:2009, 8.1, lists such properties.
A.1.4 Requirements and recommendations on welding
The clauses for the materials groups contain requirements and recommendations for welding the materials of
the group to achieve satisfactory cracking resistance in the weldment produced.
A.1.5 Other requirements and recommendations on CRAs and other alloys
A.1.5.1 Requirements for overlays, surface treatments, plating, coatings, linings, etc.
For the composition, cracking resistance and use of overlays, see Clause A.13.
Metallic coatings (electroplated and electroless plated), conversion coatings, plastic coatings or linings may be
used but are not acceptable for preventing cracking.
The effect of their application on the cracking resistance of the substrate shall be considered.
Nitriding with a maximum case depth of 0,15 mm (0,006 in) is an acceptable surface treatment if conducted at
a temperature below the lower critical temperature of the alloy being treated. The use of nitriding as a means
of preventing cracking in sour service is not acceptable.
A.1.5.2 Threading
Threads produced using a machine-cutting process are acceptable.
Threads produced by cold forming (rolling) are acceptable on CRAs and other alloys if the material and the
limits of its application otherwise comply with this part of ISO 15156.
A.1.5.3 Cold deformation of surfaces
Cold deformation of surfaces is acceptable if caused by processes, such as burnishing, that do not impart
more cold work than that incidental to normal machining operations (such as turning or boring, rolling,
threading, drilling, etc.).
Cold deformation by controlled shot-peening is acceptable if applied to base materials that comply with this
part of ISO 15156 and if restricted to a maximum shot size of 2,0 mm (0,080 in) and an Almen intensity not
exceeding 10C. The process shall be controlled in accordance with SAE AMS2430P.
A.1.5.4 Identification stamping
The use of identification stamping using low-stress (dot, vibratory, and round-V) stamps is acceptable.
The use of conventional sharp V-stamping is acceptable in low-stress areas, such as the outside diameter of
flanges. Conventional sharp V-stamping shall not be performed in high-stress areas unless agreed with the
equipment user.
A.1.6 Locating named equipment or components in the materials selection tables
Table A.1 provides a guide to the materials selection tables for any equipment or component. It also provides
a guide to additional materials selection tables for specific named equipment or components when other, less
restrictive, environmental or metallurgical limits may be applied.
A.2 Austenitic stainless steels (identified as material type and as individual alloys)
A.2.1 Materials analyses
Austenitic stainless steels of this material type shall contain the following elements in the following proportions,
expressed as mass fractions: C, 0,08 % max.; Cr, 16 % min.; Ni, 8 % min.; P, 0,045 % max.; S, 0,04 % max.;
Mn, 2,0 % max.; and Si, 2,0 % max. Other alloying elements are permitted.
Higher carbon contents for UNS S30900 and S31000 are acceptable up to the limits of their respective
specifications.
The alloys listed in Table D.1 can, but do not necessarily, meet the requirements above. In some cases, more
restrictive chemistries are required to comply with the requirements of this materials group. See also A.3.1.
Free-machining austenitic stainless steel products shall not be used.
12 © ISO 2009 – All rights reserved

Table A.1 — Guidance on the use of the materials selection tables of Annex A
Material selection table numbers for various materials groups
Equipment or components
A.31
A.13 A.41
Any equipment or component A.2 A.8 A.17 A.18 A.24 A.26 A.32 A.38
A.14 A.42
A.33
Additional materials selection tables for casing, tubing and downhole equipment
Downhole tubular components — A.9 — — A.19 A.25 — — — —
Packers and other subsurface A.20,
— A.9 — — A.25 A.27 — — —
equipment A.21
Gas lift equipment A.7 A.10 A.16 — — — — A.37 — —
Injection tubing and equipment A.7 — — — — — — — — —
Downhole control line tubing and
A.7 A.11 — — — — — — — —
downhole screens
Additional materials selection tables for wellheads, christmas trees, valves, chokes and level controllers
Wellhead and tree components
(with various specified — — A.13 — A.23 — A.27 A.34 — —
exclusions)
Valve and choke components
(with various specified — — — — A.23 — A.27 A.34 — —
exclusions)
Shafts, stems and pins A.3 — — — — — — — — —
Non-pressure-containing
internal-valve, pressure-
— — — — — — A.28 A.35 — —
regulator, and level-controller
components
Additional materials selection tables for process plant
Compressor components A.6 — — — A.22 — A.30 — — —
Additional materials selection tables for other equipment
Instrumentation and control
A.6 — — — — — — — — —
devices
Instrument tubing and
associated compression fittings,
A.4 A.11 — — — — — — — —
surface control line tubing and
surface screens
Springs — — — — — — — A.36 A.39 —
Diaphragms, pressure measuring
— — — — — — — — A.40 —
devices and pressure seals
Seal rings and gaskets A.5 — — — — — — — — —
Snap rings — — — — — — A.29 — — —
Bearing pins — — A.15 — — — — — — —
Miscellaneous equipment as
named in the tables (including
hardware (e.g. set screws, etc.), A.7 — A.16 — — — A.28 A.35 — —
downhole and surface temporary-
service tool applications)
Austenitic stainless steel
(see A.2)
Highly-alloyed austenitic
stainless steels
(see A.3)
Solid-solution
nickel-based alloys
(see A.4)
Ferritic stainless steels
(see A.5)
Martensitic stainless
steels
(see A.6)
Duplex stainless steels
(see A.7)
Precipitation-hardened
stainless steels
(see A.8)
Precipitation-hardened
nickel-based alloys
(see A.9)
Cobalt-based alloys
(see A.10)
Titanium and tantalum
(see A.11)
A.2.2 Environmental and materials limits for the uses of austenitic stainless steels
Table A.2 — Environmental and materials limits for austenitic stainless steels
used for any equipment or components
Materials type/ Temperature Partial Chloride pH Sulfur- Remarks
Individual alloy pressure conc. resistant?
UNS number H S
p
H S
max. max. max.
°C (°F) kPa (psi) mg/l
60 (140) 100 (15) See See No Any combination of chloride
“Remarks” “Remarks” concentration and in situ pH
column column occurring in production
environments is acceptable.
Austenitic
These materials have been used
stainless steel
without restrictions on
from materials
temperature, p or in situ pH in
H S
type described
See See See
production environments. No
in A.2
“Remarks” “Remarks” 50 “Remarks” No
limits on individual parameters are
column column column
set but some combinations of the
values of these parameters might
not be acceptable.
S31600 93 (200) 10,2 (1,5) 5 000 W 5,0 No
S31603 149 (300) 10,2 (1,5) 1 000 W 4,0 No
S20910 66 (150) 100 (15) See See No Any combination of chloride
“Remarks” “Remarks” concentration and in situ pH
column column occurring in production
environments is acceptable.
These materials shall also
— be in the solution-annealed and quenched, or annealed and thermally-stabilized heat-treatment condition;
— be free of cold work intended to enhance their mechanical properties; and
— have a maximum hardness of 22 HRC.
However, S20910 is acceptable in the annealed or
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 15156-3
Deuxième édition
2009-10-15
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
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
©
ISO 2009
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT

©  ISO 2009
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, 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, sans l'accord écrit
de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56  CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail [e-mail]
Web www.iso.org
Version française parue en 2011
Publié en Suisse
ii © ISO 2009 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos . iv
Introduction . v
1  Domaine d'application . 1
2  Références normatives . 2
3  Termes et définitions . 4
4  Symboles et termes abrégés . 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
rupture différée par H S (SSC), de corrosion fissurante sous contrainte (SCC) et de
rupture différée 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
6.3  PREN . 10
7  Informations d'achat et marquage . 10
7.1  Renseignements qu'il convient de fournir pour l'achat de matériaux . 10
7.2  Marquages, étiquetage et documentation . 11
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) . 12
Annexe B (normative) Qualification des aciers ARC pour un service en milieu H S par des essais
en laboratoire . 58
Annexe C (informative) Informations qu'il est recommandé de fournir pour l'achat de matériaux . 70
Annexe D (informative) Compositions chimiques des matériaux et autres informations . 72
Annexe E (informative) Ensembles proposés de conditions d'essais . 84
Bibliographie . 85

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 15156-3 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.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 15156-3:2003), dont elle constitue une
révision mineure, en particulier par rapport aux éléments suivants:
 l'insertion de nouveaux matériaux et de limites révisées pour d'autres matériaux, dans les tableaux de
l'Annexe A,
 l'insertion de normes de dureté ASTM équivalant à celles de l'ISO,
 la correction de la conversion de la fraction massique de NaCl en % utilisée à l'Annexe E en

concentration en Cl exprimée en milligrammes par litre utilisée à l'Annexe A,
 l'insertion d'un faible nombre d'autres changements techniques,
 l'insertion de changements à apporter pour rendre le texte plus compréhensible et pour corriger des
erreurs éditoriales.
L'ISO 15156 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général 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
 Partie 2: Aciers au carbone et aciers faiblement alliés résistants à la fissuration, et utilisation de fontes
 Partie 3: ARC (alliages résistants à la corrosion) et autres alliages résistants à la fissuration
iv © ISO 2009 – Tous droits réservés

Introduction
Les conséquences de la rupture soudaine des composants métalliques des champs de pétrole et de gaz
naturel, 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 de H S au-delà desquelles des mesures contre la rupture différée par H S (SSC: sulfide stress
2 2
cracking) ont toujours été jugées nécessaires. Elles ont également fourni des lignes directrices concernant la
sélection et la spécification de matériaux résistants à ce type de fissuration lors du dépassement des seuils de
H S. Des éditions plus récentes de la NACE MR0175 ont également spécifié des limites de résistance pour
certains matériaux métalliques résistant à la corrosion, en termes de composition et de pH de milieu, de
température et de pressions partielles de 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 objet et leur contenu.
En 2003, la publication des trois parties de l'ISO 15156 et de la NACE MR0175/ISO 15156 a été
effectuée 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 la
sélection de matériaux destinés à être utilisés dans des milieux aqueux contenant de l'hydrogène sulfuré
(H S) en production de pétrole et de gaz naturel. Ils sont complétés par les méthodes d'essai de la NACE
TM0177 et la NACE TM0284.
La révision de la présente partie de l'ISO 15156 implique une consolidation de toutes les modifications
apportées qui ont été approuvées et publiées dans les Rectificatifs techniques 1 et 2,
ISO 15156-3:2003/Cor.1:2005 et ISO 15156-3:2003/Cor.2:2005 et par les Circulaires techniques 1 et 2,
ISO 15156-3:2001/Cir.1:2007(E) et ISO 15156-3:2001/Cir.2:2008(E), publiées par le Secrétariat de l'Agence
de Maintenance de l'ISO 15156, au DIN, Berlin.
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
l'ISO 15156 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 à la présente partie de l'ISO 15156 seront traitées de la
même manière et impliqueront des mises à jour provisoires de la présente partie de l'ISO 15156 qui se
présenteront sous la forme de Rectificatifs techniques ou de Circulaires techniques. Il convient que les
utilisateurs de la présente Norme soient conscients que de tels documents peuvent exister et qu'ils peuvent
avoir un impact sur la validité des références datées citées dans la présente partie de l'ISO 15156.
L'Agence de Maintenance de l'ISO 15156, au DIN, a été créée après son approbation par le Bureau de
Gestion Technique de l'ISO communiquée dans le document 34/2007. Ce document décrit la création de
l'Agence, qui comprend des experts de la NACE, de l'EFC et de l'ISO TC 67/GT 7 ainsi que le processus
d'approbation des amendements. Il est disponible sur le site Web de maintenance de l'ISO 15156 et du
Secrétariat de l'ISO/TC 67. Le site Web permet également un accès aux documents concernés qui
fournissent plus de détails sur les activités de maintenance de l'ISO 15156.

NORME INTERNATIONALE ISO 15156-3:2009(F)

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
AVERTISSEMENT — Les alliages résistants à la corrosion (ARC) et d'autres alliages sélectionnés à
l'aide de la présente partie de l'ISO 15156 résistent à la fissuration dans les conditions de service
définies pour les milieux contenant de l'hydrogène sulfuré (H S) en production de pétrole et de gaz,
mais ils ne sont pas nécessairement insensibles à la fissuration dans toutes les conditions de service.
Il est de la responsabilité de l'utilisateur des équipements de sélectionner les alliages ARC et autres
convenant au service voulu.
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 15156 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 (H S), où toute défaillance peut présenter un risque
pour la santé et la sécurité du public et du personnel ou pour l'environnement. La présente partie de
l'ISO 15156 peut aussi aider à prévenir les endommagements coûteux des équipements eux-mêmes dus à la
corrosion. Elle complète, sans toutefois s'y substituer, les exigences concernant les matériaux dans les codes
de construction, normes ou autres réglementations appropriés.
La présente partie de l'ISO 15156 traite de la résistance de ces matériaux aux dommages pouvant être
causés par la rupture différée par H S (SSC, sulfide stress-cracking), la corrosion fissurante sous contrainte
(SCC, stress-corrosion cracking) et la rupture différée par l'hydrogène induite par couplage galvanique (GHSC,
galvanically-induced hydrogen stress cracking).
La présente partie de l'ISO 15156 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 de la présente
partie de l'ISO 15156 et comprenant une liste d'équipements pouvant en être exclus.
La présente partie de l'ISO 15156 s'applique à la qualification et à la sélection des matériaux pour les
équipements conçus et construits sur la base des critères de calcul élastiques traditionnels. Pour les calculs
utilisant des critères plastiques (les calculs fondés sur les déformations et calculs aux états limites, par
exemple), voir l'ISO 15156-1:2009 à l'Article 5.
L'application de la présente partie de l'ISO 15156 ne convient pas nécessairement aux processus et
équipements de raffinage ou en aval.
Tableau 1 — Liste des équipements
L'ISO 15156 s'applique aux matériaux Exclusions autorisées
utilisés avec les équipements suivants
Équipements de forage, de construction des puits et Équipements exposés uniquement à des fluides de forage

a
d'entretien des puits
de composition contrôlée
Trépans
b
Lames de cisaille de bloc d'obturation de puits (BOP)
Systèmes de tubes prolongateurs de forage
Colonnes de travail
Câble de travail métallique et équipement de travail au
c
câble
Tubes de cuvelage extérieurs et intermédiaires
d
Puits, y compris les équipements de subsurface, les
Pompes à tiges de pompage et tiges de pompage
équipements à poussée de gaz (gas lift), les têtes de puits
Pompes submersibles électriques
et arbres de Noël
Autre équipement de levage artificiel
Coins
Conduites, lignes de collecte, installations de terrain et Installations de stockage et de manutention du pétrole brut
unités de traitement sur le terrain fonctionnant à une pression absolue totale inférieure à
0,45 MPa (65 psi)
Matériel de traitement des eaux Installations de traitement des eaux fonctionnant à une
pression absolue totale inférieure à 0,45 MPa (65 psi)
Matériel d'injection d'eau et de rejet d'eau
Installations de traitement du gaz naturel —
Conduites de transport de liquides, gaz et fluides Conduites de gaz conditionné pour un usage général
polyphasiques commercial et domestique
Pour tous les équipements ci-dessus Composants chargés uniquement par compression
a
Voir l'ISO 15156 – 2: 2009, A. 2.3.2.3 pour plus d'informations.

b
Voir l'ISO 15156 – 2: 2009, A. 2.3.2.1 pour plus d'informations.

c
Les lubrificateurs des câbles de travail et les dispositifs de liaison des lubrificateurs ne sont pas des exclusions autorisées.
d
Pour les pompes à tiges de pompage et les tiges de pompage, se référer à la NACE MR0176.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont 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 (y compris les éventuels amendements) s'applique.
ISO 6507-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Vickers — Partie 1: Méthode d'essai
ISO 6508-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Rockwell — Partie 1: Méthode d'essai (échelles A, B, C,
D, E, F, G, H, K, N, T)
ISO 6892-1, Matériaux métalliques — Essai de traction — Partie 1: Méthode d'essai à température ambiante
ISO 7539-7, Corrosion des métaux et alliages — Essais de corrosion sous contrainte — Partie 7: Méthode
d'essai à faible vitesse de déformation
2 © ISO 2009 – Tous droits réservés

ISO 10423, Industries du pétrole et du gaz naturel — Équipement de forage et de production — Équipement
pour têtes de puits et arbre de Noël
ISO 11960, Industries du pétrole et du gaz naturel — Tubes d'acier utilisés comme cuvelage ou tubes de
production dans les puits
ISO 15156-1:2009, 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
ISO 15156-2:2009, 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)
ASTM A 747/A 747M , Standard specification for steel castings, stainless, precipitation hardening
ASTM E562, Standard Test Method for Determining Volume Fraction by Systematic Manual Point Count
2)
EFC Publications Number 17 , Corrosion resistant alloys for oil and gas production: guidelines on general
requirements and test methods for H S in service
3 )
NACE CORROSION/95 , Paper 47, (Houston), 1995, Test methodology for elemental sulfur-resistant
advanced materials for oil and gas field equipment, by G. Steinbeck, W. Bruckhoff, M. Köhler, H. Schlerkmann,
G. Schmitt
NACE CORROSION/97 Paper 58, Rippled strain rate test for CRA sour service materials selection, (Houston),
NACE TM0177-96, Laboratory testing of metals for resistance to sulfide stress cracking and stress corrosion
cracking in H S environments
NACE TM0198, Slow strain rate test method for screening corrosion resistant alloys (CRAs) for stress
corrosion cracking in sour oilfield service
4)
– ASTM, Metals and alloys in the Unified Numbering System, ISBN 0-7680-04074
SAE
SAE AMS2430P, Shot Peening, Automatic

1)
ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959, États-Unis.
2)
European Federation for Corrosion, disponible auprès de l'Institute of Materials, 1 Carlton House Terrace, Londres,
SW1Y 5DB, Royaume Uni [ISBN 0-901716-95-2].
3)
NACE International, P.O. Box 2183140, Houston, TX 77218-8340, États-Unis.
4)
Society of Automotive Engineers (SAE), 400 Commonwealth Drive, Warrendale, PA 15096-0001, États-Unis.
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 15156-1 et l'ISO 15156-2
ainsi que les suivants s'appliquent.
3.1
vieillissement
changement des propriétés métallurgiques qui se produit généralement lentement à la température ambiante
(vieillissement naturel) et plus rapidement à une température plus élevée (vieillissement artificiel)
3.2
recuit
chauffage et maintien à une température appropriée d'un matériau spécifique et refroidissement à une vitesse
correcte, dans le but de réduire la dureté, d'améliorer l'aptitude à l'usinage ou d'obtenir des propriétés
souhaitées
3.3
austénite
phase cristalline cubique à faces centrées d'alliages ferreux
3.4
acier inoxydable duplex
acier inoxydable austénitique/ferritique
acier inoxydable dont la microstructure, à température ambiante, est principalement constituée d'un mélange
d'austénite et de ferrite
3.5
ferrite
phase cristalline cubique centrée d'alliages ferreux
3.6
acier inoxydable ferritique
acier inoxydable dont la microstructure, à température ambiante, se compose essentiellement de ferrite
3.7
rupture différée par l'hydrogène induite par couplage galvanique
GHSC
fissuration due à la présence d'hydrogène dans un métal, induite dans la cathode d'un couple galvanique, et à
une contrainte de traction (résiduelle et/ou appliquée)
NOTE Le terme abrégé GHSC dérive du terme anglais galvanically induced hydrogen stress cracking.
3.8
martensite
solution solide, dure et sursaturée de carbone dans le fer caractérisée par une microstructure aciculaire (en
aiguilles)
3.9
acier martensitique
acier dans lequel une microstructure de martensite peut être obtenue par trempe à une vitesse de
refroidissement suffisamment rapide pour éviter la formation d'autres microstructures
4 © ISO 2009 – Tous droits réservés

3.10
nombre équivalent de corrosion par piqûres
PREN
F
PREN
nombre, développé pour refléter et prédire la résistance à la corrosion par piqûres d'un alliage ARC, basé sur
les proportions des éléments Cr, Mo, W et N dans la composition chimique de l'alliage
NOTE 1 Voir 6.3 pour d'autres informations.
NOTE 2 Le terme abrégé PREN dérive du terme anglais pitting-resistance equivalent number.
3.11
solution solide
phase cristalline unique contenant deux éléments ou plus
3.12
acier inoxydable
acier contenant une fraction massique de 10,5 % ou plus de chrome et éventuellement d'autres éléments
ajoutés pour obtenir des propriétés particulières
4 Symboles et termes abrégés
Pour les besoins du présent document, les symboles et termes abrégés donnés dans l'ISO 15156-1 et
l'ISO 15156-2, dont certains sont répétés dans un souci de commodité, ainsi que les suivants, s'appliquent.
AYS limite d'élasticité conventionnelle réelle (actual yield strength)
ARC alliage résistant à la corrosion
HB dureté Brinell (Brinell hardness)
HRB dureté Rockwell (échelle B) [Rockwell hardness (scale B)]
HRC dureté Rockwell (échelle C) [Rockwell hardness (scale C)]
p pression partielle de CO
CO
p pression partielle d'hydrogène sulfuré (H S)
H S 2
PWHT traitement thermique après soudage (post-weld heat treatment)
S soufre élémentaire
RSRT essai à vitesse de déformation variable (rippled strain rate test)
SSRT essai à vitesse de déformation lente (slow strain rate test)
UNS système de numérotation unifié (des alliages) [unified (alloy) numbering system]
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)
Le comportement des alliages ARC et d'autres alliages en milieux contenant de l'hydrogène sulfuré (H S)
peut être affecté par des interactions complexes entre les paramètres suivants:
 composition chimique, résistance, traitement thermique, microstructure, méthode de fabrication et état fini
du matériau,
 pression partielle de l'hydrogène sulfuré (H S) ou concentration équivalente dissoute en phase aqueuse,
 acidité (pH in situ) de la phase aqueuse,
 concentration en ions chlorures ou autres ions halogénures,
 présence d'oxygène, de soufre ou d'un autre oxydant,
 température d'exposition,
 résistance à la corrosion par piqûres du matériau dans l'environnement de service,
 effets galvaniques,
 contrainte de traction totale (appliquée plus résiduelle),
 temps d'exposition.
Ces facteurs doivent être pris en compte lorsque la présente partie de l'ISO 15156 est utilisée pour la
sélection de matériaux adaptés aux milieux contenant de l'H S dans les systèmes de production de pétrole et
de gaz.
6 Qualification et sélection des alliages ARC et des autres alliages par rapport au
risque de rupture différée par H S (SSC), de corrosion fissurante sous contrainte
(SCC) et de rupture différée par l'hydrogène induite par couplage galvanique (GHSC)
dans les milieux contenant de l'H S
6.1 Généralités
Les alliages ARC et les autres alliages doivent être sélectionnés pour leur résistance à la rupture différée par
H S (SSC), à la corrosion fissurante sous contrainte (SCC) et/ou à la rupture différée par l'hydrogène induite
par couplage galvanique (GHSC) en fonction de ce qui est nécessaire pour le service prévu.
La conformité à la présente partie de l'ISO 15156 d'un alliage ARC ou d'un autre alliage implique la résistance
à la fissuration dans les limites définies dans l'environnement de service. Ces limites dépendent du type de
matériau ou de l'alliage individuel.
Il peut être nécessaire pour l'acheteur de l'équipement de fournir au fournisseur des informations sur les
conditions d'exposition proposées pour permettre la qualification et/ou la sélection des alliages ARC et des
autres alliages.
6 © ISO 2009 – Tous droits réservés

Pour définir la sévérité des milieux contenant de l'H S, les expositions qui peuvent se produire au cours de
fonctionnements perturbés ou d'arrêts du système doivent également être considérées. De telles expositions
peuvent comprendre de l'eau condensée non tamponnée à faible pH et des acides utilisés pour la stimulation
des puits. Dans le cas d'acides de stimulation, les conditions apparaissant au cours du retour doivent être
considérées.
Les alliages ARC et les autres alliages doivent être sélectionnés en utilisant l'Annexe A ou après une
qualification par des essais réussis en laboratoire conformément à l'Annexe B. Une qualification fondée sur
une expérience sur le terrain satisfaisante est également acceptable. Une telle qualification doit satisfaire à
l'ISO 15156-1.
À l'Annexe A, les matériaux sont identifiés par groupes de matériaux. Dans chaque groupe, les alliages sont
identifiés par type de matériau (dans les limites de la composition) ou en tant qu'alliages individuels. Les
conditions métallurgiques et les limites environnementales acceptables dans lesquelles les alliages sont
prévus résister à la fissuration sont indiquées. Les limites environnementales sont données pour la pression
partielle d'H S, la température, la concentration en chlorures et le soufre élémentaire.
Un alliage ARC ou un autre alliage peut être qualifié par des essais pour une utilisation dans des conditions
d'exploitation qui sont plus sévères que les limites environnementales indiquées à l'Annexe A. De plus, un
alliage ARC ou un autre alliage peut être qualifié pour l'utilisation dans des conditions métallurgiques
différentes (résistance plus élevée, autre traitement thermique, etc.) de celles indiquées à l'Annexe A.
La documentation des qualifications effectuées conformément à l'Annexe B doit satisfaire aux exigences de
l'Article 9 de l'ISO 15156-1:2009.
L'utilisateur de l'équipement doit vérifier les qualifications (voir en B.2.2) et conserver la documentation
appuyant les choix de matériaux effectués.
6.2 Évaluation des propriétés des matériaux
6.2.1 Dureté des métaux de base
Si des mesures de dureté sur le métal de base sont précisées, suffisamment d'essais de dureté doivent être
effectués pour établir la dureté réelle de l'alliage ARC ou autre examiné. Les lectures individuelles de dureté
Rockwell C (HRC) dépassant la valeur permise par la présente partie de l'ISO 15156 peuvent être
considérées comme acceptables si la moyenne de plusieurs lectures proches de celles-ci ne dépasse pas la
valeur permise par la présente partie de l'ISO 15156 et qu'aucune lecture individuelle ne dépasse la valeur
acceptable de plus de 2 unités de l'échelle de dureté Rockwell HRC. Des exigences équivalentes doivent
s'appliquer aux autres méthodes de mesurage de dureté lorsque celles-ci sont spécifiées dans la présente
partie de l'ISO 15156 ou qu'il y est fait référence dans une spécification de fabrication.
La conversion de lectures de dureté vers ou depuis d'autres échelles dépend du matériau. L'utilisateur peut
établir les tables de conversion nécessaires.
NOTE Le nombre et l'emplacement des zones d'essais de dureté sur les métaux de base ne sont pas spécifiés dans
l'ISO 15156 (toutes les parties).
6.2.2 Propriétés de résistance à la fissuration des soudures
6.2.2.1 Généralités
Les modifications métallurgiques qui se produisent durant le soudage d'alliages ARC et d'autres alliages
peuvent modifier leur sensibilité à la rupture différée par H S (SSC), à la corrosion fissurante sous contrainte
(SCC) et/ou à la rupture différée par l'hydrogène induite par couplage galvanique (GHSC). Les raccords
soudés peuvent présenter une sensibilité à la fissuration supérieure à celle du ou des matériaux de base
raccordés.
L'utilisateur de l'équipement peut laisser la sensibilité à la fissuration des soudures régir les limites des
conditions de service sûres d'un système fabriqué.
Il convient de choisir les procédés et les consommables utilisés pour le soudage selon les règles de l'art et de
manière à obtenir les résistances à la corrosion et à la fissuration requises.
Le soudage doit être exécuté conformément aux codes et normes appropriés convenus entre le fournisseur et
l'acheteur. Les spécifications des modes opératoires de soudage (WPS, welding procedure specifications) et
les dossiers de qualification de ces modes opératoires (PQR, procedure qualification records) doivent être mis
à disposition de l'utilisateur de l'équipement pour inspection.
Les dossiers PQR de soudage doivent comprendre des preuves appuyées par des documents démontrant
une résistance à la fissuration satisfaisante dans des conditions au moins aussi sévères que celles de
l'application proposée. De telles preuves doivent se baser sur au moins l'un des éléments suivants:
 la conformité aux exigences et aux recommandations pour le groupe de matériaux spécifique de
l'Annexe A (6.2.2.2 et 6.2.2.3),
 des essais de qualification pour la résistance à la fissuration des soudures conformément à l'Annexe B,
 une expérience sur le terrain appuyée par des documents, sur le modèle de celle spécifiée pour les
métaux de base dans l'ISO 15156-1.
Les exigences et les recommandations indiquées à l'Annexe A peuvent ne pas être appropriées pour toutes
les combinaisons de métaux de base et du métal fondu utilisés pour la fabrication de l'équipement et des
composants. L'utilisateur de l'équipement peut demander des preuves de la réussite d'un essai de résistance
à la fissuration, intégré à la qualification des modes opératoires de soudage, pour s'assurer que les soudures
produites confèrent une résistance adéquate à la rupture différée par H S (SSC), à la corrosion fissurante
sous contrainte (SCC) et à la rupture différée par l'hydrogène induite par couplage galvanique (GHSC) pour
l'application.
6.2.2.2 Qualification des modes opératoires de soudage conformément à l'Annexe A,
basée sur la dureté
6.2.2.2.1 Généralités
La qualification des modes opératoires de soudage pour le service en milieu H S doit, si elle est spécifiée à
l'Annexe A, comprendre des essais de dureté conformément aux Paragraphes 6.2.2.2.2, 6.2.2.2.3 et 6.2.2.2.4.
8 © ISO 2009 – Tous droits réservés

6.2.2.2.2 Méthodes d'essais de dureté pour une qualification des modes opératoires de soudage
Les essais de dureté pour les dossiers de qualification des modes opératoires de soudage doivent être
effectués à l'aide des méthodes Vickers HV 10 ou HV 5 conformément à l'ISO 6507-1 ou Rockwell 15 N
conformément à l'ISO 6508-1.
NOTE Pour les besoins de la présente disposition, l'ASTM E92 est équivalente à l'ISO 6507-1 et l'ASTM E18 est
équivalente à l'ISO 6508-1.
L'utilisation d'autres méthodes doit nécessiter l'approbation explicite de l'utilisateur.
6.2.2.2.3 Inspections de dureté pour une qualification des modes opératoires de soudage
Les inspections de dureté pour les soudures bout à bout, les soudures d'angle, les soudures de réparation et
à pénétration partielle et les soudures de recouvrement doivent être effectuées comme décrit en 7.3.3.3 de
l'ISO 15156-2:2009.
6.2.2.2.4 Critères d'acceptation pour la dureté des soudures
Les critères d'acceptation relatifs à la dureté des soudures pour les alliages ARC ou les autres alliages,
indiqués à l'Annexe A, doivent s'appliquer aux alliages sélectionnés en utilisant l'Annexe A.
Les critères d'acceptation de dureté peuvent également être établis à partir d'essais de résistance à la
fissuration réussis sur des échantillons soudés. Les essais doivent être conformes à l'Annexe B.
6.2.2.3 Qualification des modes opératoires de soudage conformément à l'Annexe A,
avec d'autres moyens d'essai
Lorsque cela est approprié, les exigences et recommandations pour s'assurer d'une résistance à la fissuration
adéquate des soudures, en utilisant d'autres moyens d'essais, sont fournies dans les groupes de matériaux
de l'Annexe A.
6.2.3 Propriétés de résistance à la fissuration associées à d'autres méthodes de fabrication
Pour les alliages ARC et les autres alliages qui sont sujets à des modifications métallurgiques provoquées par
des méthodes de fabrication autres que le soudage, les essais de qualification de résistance à la fissuration
du matériau affecté par la fabrication doivent être spécifiés dans la qualification du processus de fabrication.
Les essais de qualification doivent être spécifiés en tant que partie intégrante de la qualification du procédé
d'oxycoupage si une quelconque zone affectée thermiquement (ZAT) reste dans le produit final.
Les exigences et les critères d'acceptation en 6.2.2 doivent s'appliquer aux essais de qualification des
méthodes de fabrication et des procédés d'oxycoupage, sous réserve de l'interprétation correcte des
exigences d'inspections de dureté en 6.2.2.2.3 pour la méthode de fabrication ou le procédé d'oxycoupage.
La forme et l'emplacement des échantillons utilisés pour l'évaluation et les essais doivent avoir fait l'objet d'un
accord avec l'utilisateur de l'équipement.
6.3 PREN
Le PREN (F ) doit être calculé comme indiqué dans l'Équation (1):
PREN
F ww3,3  0,5w  16w (1)

PREN Cr Mo W N
où
w est la fraction massique du chrome dans l'alliage, exprimée en fraction massique en pourcentage
Cr
de la composition totale;
w est la fraction massique du molybdène dans l'alliage, exprimée en fraction massique en
Mo
pourcentage de la composition totale;
w est la fraction massique du tungstène dans l'alliage, exprimée en fraction massique en
W
pourcentage de la composition totale;
w est la fraction massique de l'azote dans l'alliage, exprimée en fraction massique en pourcentage
N
de la composition totale.
NOTE Il existe plusieurs variantes du PREN. Elles ont toutes été développées pour refléter et prédire la résistance à
la corrosion par piqûres des alliages ARC au Fe/Ni/Cr/Mo en présence de chlorures et d'oxygène dissous, par exemple
dans l'eau de mer. Bien qu'utiles, ces indices n'indiquent pas directement la résistance à la corrosion dans un
environnement de champs de pétrole contenant de l'H S.
7 Informations d'achat et marquage
7.1 Renseignements qu'il convient de fournir pour l'achat de matériaux
7.1.1 La préparation des spécifications pour l'achat de matériaux peut nécessiter la coopération et des
échanges de données entre l'utilisateur de l'équipement, le fournisseur de l'équipement et le fabricant de
matériaux afin de garantir que les matériaux achetés répondent aux exigences de l'ISO 15156-1 et de la
présente partie de l'ISO 15156.
7.1.2 Les renseignements suivants doivent être fournis:
 préférence pour des types et/ou grades de matériaux (s'ils sont connus),
 type d'équipement (s'il est connu),
 référence à la présente partie de l'ISO 15156,
 bases d'acceptation pour la sélection de matériaux en fonction de la résistance à la fissuration, voir
l'Article 6.
7.1.3 L'utilisateur de l'équipement et le fournisseur de l'équipement et/ou le fabricant de matériaux peuvent
convenir que des alliages ARC et d'autres alliages, autres que ceux décrits et/ou répertoriés à l'Annexe A,
soient sélectionnés, sous couvert d'essais de qualification appropriés.
Si l'acheteur a l'intention de faire usage de tels accords, extensions et qualifications, les informations
complémentaires appropriées doivent être clairement indiquées dans la spécification de commande des
matériaux. Ces informations comprennent:
 des exigences pour les essais à la rupture différée par H S (SSC), à la corrosion fissurante sous
contrainte (SCC) et/ou à la rupture différée par l'hydrogène induite par couplage galvanique (GHSC) (voir
l'Article 6 et l'Annexe B),
10 © ISO 2009 – Tous droits réservés

 des conditions de service pour une application en milieu H S particulière.
7.1.4 Les renseignements requis pour l'achat de matériaux doivent être indiqués dans les fiches techniques
appropriées. Des exemples de formats sont indiqués à l'Annexe C.
7.2 Marquages, étiquetage et documentation
Les matériaux conformes à la présente partie de l'ISO 15156 doivent être rendus traçables, de préférence par
marquage, avant livraison. Un étiquetage ou une documentation appropriés sont également acceptables.
Pour des matériaux qualifiés et sélectionnés pour une application particulière conformément à l'Annexe B,
une traçabilité doit comprendre une référence aux conditions environnementales de l'application particulière.
L'utilisateur de l'équipement peut exiger du fournisseur de l'équipement ou des matériaux de fournir une
documentation relative aux matériaux utilisés dans l'équipement ou des composants et leurs limites de
service dans un environnement comme défini dans la présente partie de l'ISO 15156.
Les tableaux de l'Annexe C fournissent des désignations pouvant être utilisées pour identifier les matériaux.
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)
A.1 Généralités
A.1.1 Groupes de matériaux
Les groupes de matériaux utilisés pour répertorier les alliages ARC ou les autres alliages (voir en 6.1) sont les
suivants:
 les aciers inoxydables austénitiques (identifiés comme type de matériau et comme alliages individuels),
voir le Paragraphe A.2,
 les aciers inoxydables austénitiques fortement alliés (identifiés comme types de matériaux et comme
alliages individuels), voir le Paragraphe A.3,
 les alliages à base de nickel en solution solide (identifiés comme types de matériaux et comme alliages
individuels, voir le Paragraphe A.4,
 les aciers inoxydables ferritiques (identifiés comme type de matériau), voir le Paragraphe A.5,
 les aciers inoxydables martensitiques (identifiés comme alliages individuels), voir le Paragraphe A.6,
 les aciers inoxydables duplex (identifiés comme types de matériaux), voir le Paragraphe A.7,
 les aciers inoxydables durcis par précipitation (identifiés comme alliages individuels), voir le Paragraphe
A.8,
 les alliages à base de nickel durcis par précipitation (identifiés comme alliages individuels), voir le
Paragraphe A.9,
 les alliages à base de cobalt (identifiés comme alliages individuels), voir le Paragraphe A.10,
 le titane et le tantale (identifiés comme alliages individuels), voir le Paragraphe A.11,
 le cuivre et l'aluminium (identifiés comme types de matériaux), voir le Paragraphe A.12.
Sous réserve des Paragraphes A.1.2, A.1.3, A.1.4 et A.1.5 ci-dessous, les alliages ARC et les autres alliages
répertoriés dans les Tableaux A.1 à A.42 peuvent être utilisés, sans essais supplémentaires relatifs à la
résistance à la fissuration par rupture différée par H S (SSC), corrosion fissurante sous contrainte (SCC) et
rupture différée par l'hydrogène induite par couplage galvanique (GHSC), dans les limites environnementales
indiquées.
Le Paragraphe A.12 contient des informations sur l'utilisation des alliages de cuivre et d'aluminium.
Le Paragraphe A.13 contient des recommandations sur l'utilisation d'un placage, de rechargements et
d'alliages résistants à l'usure.
12 © ISO 2009 – Tous droits réservés

NOTE Les matériaux répertoriés et les restrictions indiquées sont ceux généralement répertoriés dans la NACE
MR0175: 2003 (plus disponible) à l'exception des modifications soumises au vote introduites depuis 2003.
A.1.2 Limites de la composition chimique
L'utilisateur d'un alliage ARC ou d'un autre alliage doit s'assurer que l'analyse chimique du matériau utilisé
satisfait aux exigences d'analyse des matériaux indiquées pour le matériau dans le document SAE – ASTM,
Metals and Alloys in the Unified Numbering System (Métaux et alliages dans le système de numérotation
unifié).
Pour se conformer à la présente partie de l'ISO 15156, le matériau doit également satisfaire à toutes les
dispositions indiquées dans le texte et/ou les tableaux de son groupe de matériaux.
A.1.3 Limites environnementales et limites métallurgiques à la résistance à la fissuration
Les Paragraphes A.2.2 à A.11.2 contiennent des tableaux de sélection de matériaux indiquant les limites
environnementales des matériaux lorsqu'ils sont utilisés pour tout équipement ou composant. Ces
paragraphes contiennent également souvent des tableaux de sélection de matériaux indiquant les limites
environnementales les moins restrictives des matériaux lorsqu'ils sont utilisés pour l'équipement ou les
composants indiqués.
- 0
Les tableaux indiquent les limites d'application en ce qui concerne la température, p , Cl , pH, S . Ces
H S
limites s'appliquent collectivement. Le pH utilisé dans les tableaux correspond au pH minimal in situ.
NOTE 1 Dans les tableaux de la présente annexe, l'unité SI « milligrammes par litre » est utilisée pour la concentration
massique. Dans les unités usuelles des États-Unis, elle est habituellement exprimée en parties par million (ppm).
NOTE 2 Des lignes directrices sur le calcul de p sont données à l'Annexe C de l'ISO 15156-2:2009.
H S
NOTE 3 Des lignes directrices sur le calcul du pH sont données à l'Annexe D de l'ISO 15156-2:2009.
NOTE 4 Pour la préparation des tableaux de sélection des matériaux, il est supposé que l'environnement de service
est exempt d'oxygène.
Lorsque, pour une variable, aucune limite spécifiée ne peut être définie dans un tableau, des remarques
explicatives qui reflètent la connaissance actuelle ont été incluses dans le tableau.
Les limites environnemen
...