NACE MR 0175和NACE MR 0103的概述

国际NACE由美国腐蚀工程师协会(NACE)于2001年开始共同发布的标准“NACE”。NACE 负责管理大量的标准，其中影响最大、名气最大的是MR0175，其全称为“用于油田设备的抗硫化应力裂纹金属材料”。MR0175 由NACE 于1975 年颁布，其目的是为了在油气生产环境中抗硫化氢失效的金属材料的选择提供指南。MR0175 在过程工业中如此广泛使用，以致于NACE 等同于MR0175。但在2003 年，这种情况发生了变化。

2003 年，MR0175 作了大幅度的改变，在硫化应力裂纹的基础上增加了氯化应力腐蚀裂纹。然后，在2003 年的后期，文件再次被修改，命名为NACE/ISO 联合文件颁布，并称为NACE MR0175/ISO 15156，“石油和天然气工业—用于油气生产中含H2S 环境的材料”。

在2003 年4 月，NACE 也发布了一个新的标准MR0103，其名称为“在腐蚀性石油炼化环境中金属抵抗硫化应力裂纹能力。”这是炼化工业的“NACE MR0175”。MR0103 只提及硫化应力裂纹，在很多方面和2003 年前的MR0175 相类似，使得MR0103 在炼化工业中的应用不断加快。

2013 年，该文件经过修订，重新格式化，并作为ISO 文件ISO 17945 颁布，其名称为“石油、石化和天然气工业- 在腐蚀性石油精炼环境中抵抗硫化应力裂纹的金属材料”。2015 年，NACE 采用了MRO103/ISO 17945。

请注意，NACE MR0175 或NACE MR0175/ISO 15156 的某些版本完全一致，因此在美国的一些洲和地区该标准被当作法令来执行。但是，NACE MR0103/ISO 17945 没有被任何的政府机构当作法令来实施。

NACE MR0175 2003 年前的修正本

以下说明是以MR0175 2003 年前的修正本中的信息和要求为基础的，但不可能以标准本身提供的细节来叙述，而且不保证任何给定材料在含硫化氢的酸性环境中的适用性。因此，强烈建议读者在为酸性气体工况选择阀门前，参考实际的标准。

大多数黑色金属由于热处理产生的和（或）冷加工产生的硬化，会变得对硫化应力裂纹(SSC) 十分敏感。相反，也有许多黑色金属可以用热处理来改善其抵抗SSC 的能力。

碳钢和低合金钢必须通过适当的热处理才能具备抵抗SSC 的能力。最高的HRC 22 硬度限制适用于碳钢和低合金钢。

奥氏体不锈钢在退火条件下最能抵抗SSC。其它一些特定等级和条件的不锈钢在达到35HRC 前抵抗SSC 的性能也是可以接受的。

铜基合金具有天然的抗SSC 性，但考虑到其抗腐蚀性能，除非得到购买者的同意，一般不作为阀门的关键部件。

总的来说，镍合金具有最佳的抗SSC 性能。一些可沉淀的镍合金可用于需要高强度/高硬度（最高至40HRC）的场合。

铬、镍以及其他形式的镀层不提供抗SSC 性。它们可以在酸性工况中抗腐蚀，但不能用于保护没有抗SSC 性的金属。

在碳钢和低合金钢上的焊补或装配焊接均需要正确的处理，以确保它们满足金属的热影响区(HAZ) 和焊接堆积物22HRC 最大硬度的要求。合金钢焊接后需要热处理，碳钢同样也需要。

在低应力区域，允许打上常规的识别印记，如在管道法兰的外径处。低应力识别印记也可用于其它区域。

该标准不允许在暴露的应用场合使用ASTM A193 等级B7 螺栓。使用抗SSC 螺栓材料（如ASTM A193 等级B7M），有时必须降低原始设计中应用B7 螺栓的阀门等级。例如，在CL600 的直通阀中，使用17-4PH H1150 DBL 螺栓可以避免阀门降低使用等级。

NACE MR0175/ISO 15156

NACE MR0175/ISO 15156 对标准作了重大改变，但很多终端用户仍继续指定NACE MR0175-2002，因为他们觉得在提供良好的使用寿命方面，该标准已经足够满足他们的需求。NACE MR0175/ISO 15156 的最重大改变包括：

修正本内容涉及硫化应力裂纹和氯化应力腐蚀裂纹两个方面。先前版本只是简单地列出大部分材料可以接受或不可以接受。因为它的范围延伸到氯化应力腐蚀裂纹，新的标准列出了所有的抗腐蚀性合金在它的限制范围内是可以接受的，称为“环境限制或环境约束。”它们通常表示为H2S 的分压力、最高温度、ppm 的氯含量和自由硫的存在。

316 不锈钢仍允许使用，但具有严格的环境限制条件。如果严格根据标准，这种材料的使用将有限。

该标准只适用于石油生产、钻井、采集和流动管道设备以及用于涉及到H2S 的碳氢服务的现场过程设备。它不适用于炼化工业。

该标准对购买者指定正确的材料给出了明确的责任。制造商的责任是满足MR0175/ISO 15156 冶金学的要求。

NACE MR0103的概述

前面也提及，NACE MR0103 在很多方面和NACE MR0175 2003 年的修正本相似。以下是一些主要的不同处：

为适合酸性环境，MR0103 使用不同的、以炼化工业为基础的定义。当MR0103 适用时，用户对MR0103 强加的要求负责。

2002 年和更老的MR0175 修正本包括了对少些材料的环境约束，这在以后的版本中继续。MR0103 只针对硫化应力裂纹。它没有对任何材料强加环境限制。材料要么合适，要么不合适。

MR0103 对碳钢的焊接控制要求比MR0175-2002 的要求更加严格。MR0103 要求P-No.1 碳钢的焊接应根据另外一个NACE 文件，该文件称为RP0472，“在腐蚀性石油炼化环境中防止碳钢焊接在服务环境中裂化的方法和控制”。RP0472 要求进行控制以确保焊接堆积物和热影响区(HAZ) 必须充分软化以抵抗硫化应力裂化。虽然使用特定的焊接工艺/填充材料的组合可以放弃硬度测试，但RP0742 要求在生产过程中的焊接堆积物应进行实际的硬度测试。可以通过焊接后热处理(PWHT) 或对基材的化学成分进行约束，如强制要求最大的碳当量(CE) 以控制HAZ 的硬度。

涉及测试：NACE MR 0175腐蚀试验