ISO 15156-1:2015
(Main)Petroleum and natural gas industries — Materials for use in H2S-containing environments in oil and gas production — Part 1: General principles for selection of cracking-resistant materials
Petroleum and natural gas industries — Materials for use in H2S-containing environments in oil and gas production — Part 1: General principles for selection of cracking-resistant materials
ISO 15156-1:2015 describes general principles and gives requirements and recommendations for the selection and qualification of metallic materials for service in equipment used in oil and gas production and in natural-gas sweetening plants in H2S-containing environments, where the failure of such equipment 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 given in the appropriate design codes, standards, or regulations. ISO 15156-1:2015 addresses all mechanisms of cracking that can be caused by H2S, including sulfide stress cracking, stress corrosion cracking, hydrogen-induced cracking and stepwise cracking, stress-oriented hydrogen-induced cracking, soft zone cracking, and galvanically induced hydrogen stress cracking. Table 1 provides a non-exhaustive list of equipment to which this part of ISO 15156 is applicable, including permitted exclusions. ISO 15156-1:2015 applies to the qualification and selection of materials for equipment designed and constructed using load controlled design methods. For design utilizing strain-based design methods, see Clause 5. ISO 15156-1:2015 is not necessarily applicable 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 1: Principes généraux pour le choix des matériaux résistant à la fissuration
ISO 15156-1:2017 décrit les principes généraux, spécifie des exigences et donne des recommandations concernant le choix et la qualification de matériaux métalliques destinés à être exposés à des environnements contenant de l'H2S, dans les équipements utilisés dans la production de pétrole et de gaz ainsi que dans les installations de traitement du gaz naturel, où la rupture d'un équipement 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 tente d'aider à éviter des dommages coûteux occasionnés par la corrosion aux équipements. Elle complète, sans toutefois s'y substituer, les exigences concernant les matériaux des codes de construction, normes ou autres réglementations appropriés. ISO 15156-1:2017 traite de tous les mécanismes de fissuration pouvant être induits par l'H2S, à savoir la fissuration sous contrainte par l'H2S et/ou tout autre agent dépassivant, la décohésion interne et la fissuration en gradins, la décohésion interne sous contrainte, la fissuration des zones de plus faible dureté et la fissuration en milieu hydrogénant induite par couplage galvanique.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15156-1
Third edition
2015-09-01
Petroleum and natural gas
industries — Materials for use in H2S-
containing environments in oil and
gas production —
Part 1:
General principles for selection of
cracking-resistant materials
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 1: Principes généraux pour le choix des matériaux résistant au
craquage
Reference number
ISO 15156-1:2015(E)
©
ISO 2015
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ISO 15156-1:2015(E)
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written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
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ISO 15156-1:2015(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 2
3 Terms and definitions . 2
4 Abbreviated terms . 6
5 General principles . 6
6 Evaluation and definition of service conditions to enable material selection .7
7 Selection of materials resistant to SSC/SCC in the presence of sulfides from existing
lists and tables . 7
8 Qualification of materials for H S service . 7
2
8.1 Material description and documentation . 7
8.2 Qualification based upon field experience . 8
8.3 Qualification based upon laboratory testing . 8
8.3.1 General. 8
8.3.2 Sampling of materials for laboratory testing . 8
8.3.3 Selection of laboratory test methods . 8
8.3.4 Conditions to be applied during testing . 9
8.3.5 Acceptance criteria . 9
9 Report of the method of selection or qualification . 9
Bibliography .10
© ISO 2015 – All rights reserved iii
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ISO 15156-1:2015(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.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 15156-1:2009), which has been
technically revised to contain the following changes in the Scope and Clause 5:
— replacement of the term “conventional elastic design criteria” by the term “load controlled design
methods”;
— inclusion of improved guidance on the approach to the qualification of materials for use with strain-
based design methods.
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:
2
— 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
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ISO 15156-1:2015(E)
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,
2
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
2
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
2
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.
2
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
2
NACE TM0284 test methods.
The revision of this part of ISO 15156 involves a consolidation of all changes agreed and published in
the Technical Circular 1, ISO 15156-1:2009/Cir.1:2014(E), published by the ISO 15156 Maintenance
Agency secretariat at DIN.
The changes were developed by, and approved by the ballot of, representative groups from within
the oil and gas production industry. The great majority of these changes stem from issues raised by
document users. A description of the process by which these changes were approved can be found at
the ISO 15156 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 makeup of the agency, which includes
experts from NACE, EFC, and ISO/TC 67, and the process for approval of amendments. It is available
from the ISO 15156 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.
© ISO 2015 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 15156-1:2015(E)
Petroleum and natural gas industries — Materials for
use in H2S-containing environments in oil and gas
production —
Part 1:
General principles for selection of cracking-resistant
materials
WARNING — Metallic materials selected using ISO 15156 are resistant to cracking in defined
H S-containing environments in oil and gas production but not necessarily immune to cracking
2
under all service conditions. It is the equipment user’s responsibility to select materials suitable
for the intended service.
1 Scope
This part of ISO 15156 describes general principles and gives requirements and recommendations
for the selection and qualification of metallic materials for service in equipment used in oil and
gas production and in natural-gas sweetening plants in H S-containing environments, where the
2
failure of such equipment 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 given in the appropriate design codes,
standards, or regulations.
This part of ISO 15156 addresses all mechanisms of cracking that can be caused by H S, including
2
sulfide stress cracking, stress corrosion cracking, hydrogen-induced cracking and stepwise cracking,
stress-oriented hydrogen-induced cracking, soft zone cracking, and galvanically induced hydrogen
stress cracking.
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 load controlled design methods. For design utilizing strain-based design methods,
see Clause 5.
This part of ISO 15156 is not necessarily applicable to equipment used in refining or downstream
processes and equipment.
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ISO 15156-1:2015(E)
Table 1 — List of equipment
ISO 15156-1 is applicable to materials used for the Permitted exclusions
following equipment
Drilling, well construction, and well-servicing Equipment exposed only to drilling fluids of controlled
a
equipment 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 Sucker rod pumps and sucker rods
equipment, wellheads, and christmas trees
Electric submersible pumps
Other artificial lift equipment
Slips
Flowlines, gathering lines, field facilities, and field Crude-oil storage and handling facilities operating at a
processing plants total 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 Lines handling gas prepared for general commercial
multiphase fluids and domestic use
For all equipment above Components loaded only in compression
a
See ISO 15156-2:2015, A.2.3.2.3 for more information.
b
See ISO 15156-2:2015, 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 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.
ISO 15156-2:2015, Petroleum and natural gas industries — Materials for use in H2S-containing
environments in oil and gas production — Part 2: Cracking-resistant carbon and low alloy steels, and the
use of cast irons
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
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
2 © ISO 2015 – All rights reserved
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ISO 15156-1:2015(E)
3.1
blowout preventer
BOP
mechanical device capable of containing pressure, used for control of well fluids and drilling fluids
during drilling operations
3.2
braze, verb
join metals by flowing a thin layer (of capillary thickness) of a lower-melting-point non-ferrous filler
metal in the space between them
3.3
carbon steel
alloy of carbon and iron containing up to 2 % mass fraction carbon and up to 1,65 % mass fraction
manganese and residual quantities of other elements, except those intentionally added in specific
quantities for deoxidation (usually silicon and/or aluminium)
Note 1 to entry: Carbon steels used in the petroleum industry usually contain less than 0,8 % mass fraction
carbon.
3.4
christmas tree
equipment at a wellhead for the control of fluid production or injection
3.5
cold work, verb
deform metal plastically under conditions of temperature and strain rate that induce strain hardening,
usually, but not necessarily, conducted at room temperature
3.6
corrosion-resistant alloy
CRA
alloy intended to be resistant to general and localized corrosion of oilfield environments that are
corrosive to carbon steels (3.3)
3.7
ferrite
body-centred cubic crystalline phase of iron-based alloys
3.8
ferritic steel
steel whose microstructure (3.15) at room temperature consists predominantly of ferrite (3.7)
3.9
hardness
resistance of metal to plastic deformation, usually measured by indentation
3.10
heat-affected zone
HAZ
portion of the base metal that is not melted during brazing, cutting, or welding, but whose microstructure
(3.15) and properties are altered by the heat of these processes
3.11
heat treatment
heating and cooling a solid metal or alloy in such a way as to obtain desired properties
Note 1 to entry: Heating for the sole purpose of hot working is not considered heat treatment.
© ISO 2015 – All rights reserved 3
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ISO 15156-1:2015(E)
3.12
hydrogen-induced cracking
HIC
planar cracking that occurs in carbon and low alloy steels when atomic hydrogen diffuses into the steel
and then combines to form molecular hydrogen at trap sites
Note 1 to entry: Cracking results from the pressuriz
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 15156-1
Troisième édition
2015-09-01
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 1:
Principes généraux pour le choix des
matériaux résistant à la fissuration
Petroleum and natural gas industries — Materials for use in H2S-
containing environments in oil and gas production —
Part 1: General principles for selection of cracking-resistant materials
Numéro de référence
ISO 15156-1:2015(F)
©
ISO 2015
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ii © ISO 2015 – Tous droits réservés
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ISO 15156-1:2015(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions . 2
4 Abréviations . 6
5 Principes généraux . 6
6 Évaluation et définition des conditions de service en vue du choix des matériaux .7
7 Choix des matériaux résistants à la SSC/SCC, en présence de sulfures, à partir des
listes et tableaux existants . 8
8 Qualification de matériaux pour service H S . 8
2
8.1 Description et documentation des matériaux . 8
8.2 Qualification basée sur l'expérience sur site . 8
8.3 Qualification basée sur des essais de laboratoire . 8
8.3.1 Généralités . 8
8.3.2 Échantillonnage des matériaux pour les essais de laboratoire . 9
8.3.3 Choix des méthodes d'essai de laboratoire . 9
8.3.4 Conditions d'essai . 9
8.3.5 Critères d'acceptation .10
9 Rapport de la méthode de sélection ou de qualification .10
Bibliographie .11
© ISO 2015 – Tous droits réservés iii
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ISO 15156-1:2015(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 attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié 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 nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www.iso.org/avant-propos.
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.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 15156-1:2009), qui a fait l'objet
d'une révision technique pour refléter les modifications suivantes dans le Domaine d’application et
l’Article 5:
— remplacement de l’expression «critères de calcul élastiques traditionnels» par «méthodes de calcul
sous charge contrôlée»;
— amélioration des recommandations relatives à l’approche de qualification des matériaux destinés à
être utilisés avec les méthodes de calcul fondées sur les déformations.
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)
2
dans la production de pétrole et de gaz:
— Partie 1: Principes généraux pour le choix des matériaux résistants à la fissuration
— Partie 2: Aciers au carbone, aciers faiblement alliés et fontes résistants à la fissuration
— Partie 3: Alliages résistants à la corrosion et autres alliages résistants à la fissuration
iv © ISO 2015 – Tous droits réservés
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ISO 15156-1:2015(F)
Introduction
Les conséquences de la rupture soudaine des composants métalliques des champs de pétrole et de
gaz, associée à leur exposition à des fluides de production contenant de l'hydrogène sulfuré (H S), ont
2
conduit à l'élaboration de la première édition de la NACE MR0175. Cette norme a été publiée en 1975 par
la National Association of Corrosion Engineers (Association Nationale des Ingénieurs en Prévention de
la Corrosion), connue désormais sous l'appellation NACE International.
La première édition ainsi que les éditions suivantes de la NACE MR0175 ont établi des limites de
pression partielle d’H S au-delà desquelles des mesures contre la fissuration sous contrainte par
2
l’H S (SSC, Sulfide Stress Cracking) ont toujours été jugées nécessaires. Elles ont également fourni
2
des recommandations concernant le choix et la spécification de matériaux résistants à ce type de
fissuration lors du dépassement des seuils d’H S. Des éditions plus récentes de la NACE MR0175 ont
2
également spécifié des limites de résistance pour certains alliages résistants à la corrosion, en termes
de composition et de pH de milieu, de température et de pressions partielles d’H S.
2
La Fédération Européenne de la Corrosion (EFC, European Federation of Corrosion) a publié séparément
la Publication EFC 16 en 1995 et la Publication EFC 17 en 1996. Ces documents sont généralement
complémentaires de ceux de la NACE, bien que différents dans leur domaine d’application et leur
contenu.
En 2003, les trois parties de l'ISO 15156 et de la NACE MR0175/ISO 15156 ont été publiées pour la
première fois. Ces documents identiques sur le plan technique ont utilisé les sources susmentionnées
pour spécifier des exigences et des recommandations concernant la qualification et le choix de matériaux
destinés à être utilisés dans des environnements aqueux contenant de l'H S dans la production de
2
pétrole et de gaz. Ils sont complétés par les méthodes d'essai de la NACE TM0177 et de 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 la Circulaire technique 1, ISO 15156-1:2009/Cir.1:2014(E),
publiée par le secrétariat de l’Agence de Maintenance de l’ISO 15156 au DIN.
Les modifications ont été élaborées et approuvées par le vote des groupes représentatifs issus de
l'industrie de production de pétrole et de gaz. La grande majorité de ces modifications sont issues des
questions soulevées par les utilisateurs des documents. Une description du processus ayant permis
l'approbation de ces modifications est disponible sur le site Web de maintenance de l'ISO 15156, à
l’adresse www.iso.org/iso15156maintenance.
Lorsque les experts de l'industrie de production de pétrole et de gaz les estiment nécessaires, les futures
modifications provisoires devant être apportées 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 des documents 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, ainsi que le processus
d'approbation des amendements. Il est disponible sur le site Web de maintenance de l'ISO 15156 et
auprès du Secrétariat de l'ISO/TC 67. Ce site Web permet également d’accéder aux documents associés
qui fournissent plus de détails sur les activités de maintenance de l'ISO 15156.
© ISO 2015 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 15156-1:2015(F)
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 1:
Principes généraux pour le choix des matériaux résistant à
la fissuration
AVERTISSEMENT — Les matériaux métalliques choisis à l’aide de l'ISO 15156 résistent à la
fissuration dans les conditions de service définies pour les environnements contenant de
l'H S dans la production de pétrole et de gaz, mais ils ne sont pas nécessairement insensibles
2
à la fissuration en toutes conditions de service. Il est de la responsabilité de l'utilisateur des
équipements de choisir des matériaux appropriés au service voulu.
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 15156 décrit les principes généraux, spécifie des exigences et donne des
recommandations concernant le choix et la qualification de matériaux métalliques destinés à être
exposés à des environnements contenant de l'H S, dans les équipements utilisés dans la production
2
de pétrole et de gaz ainsi que dans les installations de traitement du gaz naturel, où la rupture d'un
équipement 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 tente d’aider à éviter des dommages coûteux
occasionnés par la corrosion aux équipements. Elle complète, sans toutefois s'y substituer, les exigences
concernant les matériaux des codes de construction, normes ou autres réglementations appropriés.
La présente partie de l'ISO 15156 traite de tous les mécanismes de fissuration pouvant être induits par
l'H S, à savoir la fissuration sous contrainte par l’H S et/ou tout autre agent dépassivant, la décohésion
2 2
interne et la fissuration en gradins, la décohésion interne sous contrainte, la fissuration des zones de
plus faible dureté et la fissuration en milieu hydrogénant induite par couplage galvanique.
Le Tableau 1 donne une liste non exhaustive d'équipements relevant du domaine d'application de la
présente partie de l'ISO 15156 et comprend une liste d'équipements pouvant en être exclus.
La présente partie de l'ISO 15156 s'applique à la qualification et au choix des matériaux pour les
équipements conçus et construits sur la base des méthodes de calcul sous charge contrôlée. Pour les
conceptions effectuées sur la base de méthodes de calcul fondées sur les déformations, voir 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.
© ISO 2015 – Tous droits réservés 1
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ISO 15156-1:2015(F)
Tableau 1 — Liste des équipements
L’ISO 15156-1 s’applique aux matériaux utilisés
Exclusions autorisées
avec les équipements suivants
Équipements de forage, de construction des puits et Équipements exposés uniquement à des fluides de
a
d'entretien des puits forage de composition contrôlée
Trépans
b
Bloc d'obturation de puits (BOP, Blowout Preventer)
Systèmes de tubes prolongateurs de forage
Colonnes de travail
c
Câble et équipement de travail au câble
Tubes de cuvelage de surface 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
Pompes submersibles électriques
puits et les 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
unités de traitement sur le terrain brut fonctionnant à une pression absolue totale infé-
rieure à 0,45 MPa (4,5 bar)
Matériel de traitement des eaux Installations de traitement des eaux fonctionnant à une
pression absolue totale inférieure à 0,45 MPa (4,5 bar)
Matériel d'injection d'eau et de rejet d'eau
Installations de traitement du gaz naturel —
Conduites de transport de liquides, gaz et fluides poly- Conduites de gaz conditionné pour un usage général
phasiques commercial et domestique
Pour tous les équipements ci-dessus Composants chargés uniquement par compression
a
Voir l’ISO 15156-2:2015, A.2.3.2.3 pour plus d’informations.
b
Voir l’ISO 15156-2:2015, A.2.3.2.1 pour plus d’informations.
c
Les lubrificateurs des câbles 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 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).
ISO 15156-2:2015, 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:
2
Aciers au carbone, aciers faiblement alliés et fontes résistants à la fissuration
ISO 15156-3:2015, 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:
2
Alliages résistants à la corrosion et autres alliages résistants à la fissuration
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
2 © ISO 2015 – Tous droits réservés
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ISO 15156-1:2015(F)
3.1
bloc d'obturation de puits
BOP
dispositif mécanique capable de confiner la pression, utilisé pour contrôler les fluides de puits et les
fluides de forage lors des opérations de forage
3.2
braser
assembler des métaux par insertion entre ces métaux d'une mince couche fondue (d'épaisseur capillaire)
d'un métal d'apport non ferreux et de point de fusion inférieur
3.3
acier au carbone
alliage de carbone et de fer contenant un pourcentage maximal de 2 % de fraction massique de carbone
et de 1,65 % de fraction massique de manganèse ainsi que des quantités résiduelles d'autres éléments, à
l'exception de ceux ajoutés délibérément en quantités spécifiques pour désoxydation (généralement du
silicium et/ou de l'aluminium)
Note 1 à l'article: Les aciers au carbone utilisés dans l'industrie du pétrole contiennent généralement moins de
0,8 % de fraction massique de carbone.
3.4
arbre de Noël
équipement au niveau de la tête de puits permettant de contrôler la production ou l'injection de fluide
3.5
écrouir
déformer de manière plastique un métal dans des conditions de température et de vitesse de déformation
entraînant un durcissement par déformation, s'effectuant généralement, mais pas obligatoirement, à
température ambiante
3.6
alliage résistant à la corrosion
CRA (Corrosion Resistant Alloy)
alliage utilisé pour sa résistance à la corrosion, générale et localisée, dans des milieux pétroliers
corrodant les aciers au carbone (3.3)
3.7
ferrite
phase cristalline cubique centrée d'alliages ferreux
3.8
acier ferritique
acier dont la microstructure (3.15) à température ambiante se compose essentiellement de ferrite (3.7)
3.9
dureté
résistance d'un métal à la déformation plastique, généralement mesurée à l'aide d'une empreinte
3.10
zone affectée thermiquement
ZAT
partie du métal de base qui n’est pas en fusion lors du brasage, du découpage ou du soudage, mais dont
la microstructure (3.15) et les propriétés sont modifiées par l’énergie émise par ces différents procédés
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ISO 15156-1:2015(F)
3.11
traitement thermique
opérations de chauffage et de refroidissement d'un métal ou d'un alliage solide visant à obtenir les
propriétés souhaitées
Note 1 à l'article: Le chauffage dans le seul but de procéder à une déformation à chaud n'est pas considéré comme
un traitement thermique.
3.12
décohésion interne
HIC (Hydrogen Induced Cracking)
fissuration dans le sens du laminage des aciers au carbone et des aciers faiblement alliés due à la
recombinaison au voisinage de sites de piégeage d’hydrogène protonique concentré dans l’acier en
hydrogène moléculaire
Note 1 à l'article: La fissuration est due à la pressurisation des pièges par l'hydrogène. La formation de décohésions
internes ne requiert l'application d'aucune contrainte extérieure. Les pièges pouvant engendrer une décohésion
interne se rencontrent généralement dans les aciers présentant des niveaux élevés d’impureté et une densité
élevée d'inclusions et/ou régions de microstructure (3.15) hétérogènes (par exemple structure en bandes), dues
à la ségrégation des impuretés et des éléments d'alliage dans l'acier. Cette forme de fragilisation par l'hydrogène
n'a aucun rapport avec le soudage.
3.13
fissuration en milieu hydrogénant
HSC (Hydrogen induced Stress Cracking)
fissuration
...
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