Technische Information

Allgemeine Information über NACE-Standards
Für Sauergas-Anwendungen bei WIKA-Produkten
WIKA Datenblatt IN 00.21

Allgemeines
Diese technische Information bezieht sich auf zwei Publikationen aus dem Bereich Werkstoffanforderungen. „MR“ steht
dabei für „Material Requirements”.
■■ NACE 1) MR0175“Petroleum and natural gas industries. Material for use in
H2S-containing environments in oil and gas production.”■■ NACE 1) MR0103„Materials resistant to sulfide stress cracking in corrosive
petroleum refining environments.”■■ Nur für Druckmessgeräte, Druckmessumformer, Druckmittler und Schutzrohre

Abb. links: Rohrfederdruckmessgerät Typ 232.30
Abb. rechts: Membran-Druckmittler, Flanschanschluss
Typ 990.27

Beschreibung
Erdgas und Erdöl als Rohprodukte enthalten mehr oderweniger hohe Anteile an Schwefelwasserstoff (H2S). Beim
Vorliegen einer Mindestmenge H2S und eines Mindestgesamtdrucks wird eine solche Mischung als „Sauergas“ bzw.
„Saueröl“ bezeichnet.
Beide Standards beschreiben die Korrosionseigenschaften
von Metallen in Gegenwart von H2S unter unterschiedlichenKorrosionsmechanismen. Zum einen wird die wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion betrachtet. Diese ist beiRaumtemperatur am größten und ist der Schwerpunkt derMR0103. Eine typische Anwendung für diesen Standard ist
die Weiterverarbeitung in einer Raffinerie.
Zum anderen wird die chlorinduzierte Spannungsrisskorrosion unter Begünstigung von H2S betrachtet. Diese wird
bei höheren Temperaturen begünstigt und wird von der
NACE MR0175 beschrieben. Typische Anwendung ist die Ölund Gasförderung.
1) Hinter dem Begriff "NACE" verbirgt sich eine Organisation (National Association ofCorrosion Engineers) welche sich in erster Linie mit jeglicher Form von Korrosion
beschäftigt. Die Ergebnisse dieser Arbeiten werden in vielen Publikationen als NACEStandards veröffentlicht und regelmäßig aktualisiert. Stammsitz dieser Organisation ist
Houston,Texas/USA.

WIKA Datenblatt IN 00.21 ∙ 12/2018

Anwendungsbeispiel:
Druckmessumformer Typen E-10 und E-11

Schutzrohre in verschiedenen Ausführungen
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Der Standard NACE MR0175 ist in dem weltweit gültigen
Standard ISO 15156 (Teil 1 - 3) abgebildet. Dieser befasst
sich mit korrosionstechnischen Werkstofffragen bei derGewinnung und Verarbeitung von Erdöl und Erdgas.
Der Standard ISO 15156 Teil 3 beschreibt den Einsatz
von korrosionsbeständigen Metallen und entspricht derNACE MR0175.

NACE MR0103
Dieser Standard ist ähnlich aufgebaut und kann auf Kundenwunsch ebenfalls für WIKA-Produkte zur Anwendung gebracht
werden. Er beschreibt die Werkstoffanforderungen undTemperaturgrenzen für die Anwendungen in der Raffinerie.

NACE MR0175
Die NACE MR0175 (ISO 15156-3) beschreibt je nachAnwendung für die verschiedenen Werkstoffgruppen
die entsprechenden Anforderungen an jeden einzelnen
Werkstoff und die maximal zugelassene Temperaturgrenze(siehe Tabelle).

Werkstoffauswahl
In den Sauergas-Anwendungen hängen die Korrosionseigenschaften der Metalle von den Umgebungsbedingungen(pH-Wert, Chloridgehalt, H2S Konzentration und Temperaturgrenzen) sowie den maximalen Festigkeiten der Werkstoffe
ab. Für unterschiedliche Werkstoffe gibt es unterschiedlicheFestigkeitsanforderungen.

Beispiel:
Für Nickelbasislegierungen wie z. B. HC276 in kaltverfestigtem Zustand gilt ohne Kenntnis der Umgebungsbedingungen eine maximale Temperatur von 132 °C, wobei bei
gegebenem Partialdruck H2S kleiner 200 kPa eine maximale
Temperatur von 232 °C möglich wäre.

Gemäß Standard ISO 15156-1/Abschnitt 5 „General principles” ist es in der Verantwortung des Anwenders, festzulegen,welches Material für die Anwendung geeignet ist.

Grundsätzlich erfüllt WIKA mit seinen Produkten die Festigkeitsanforderungen (maximale Härte) der Werkstoffe.
Ausnahme sind die Messelemente der mechanischenManometer. Hier wird, bedingt durch die federelastischen
Eigenschaften, eine höhere Festigkeit benötigt. WIKA hat dieEignung seiner Rohrfedermesssysteme, gemäß ISO 15156-3
durch unabhängige Laborversuche bis 120 °C, detailliert
nachgewiesen.

Bei Kenntnis der o. g. Umgebungsbedingungen kann WIKA
Empfehlungen für die Werkstoffauswahl aussprechen.
Falls die Details der Umgebungsbedingungen nicht ausreichend bekannt sind, legt WIKA die Einsatzbedingungen derISO 15156-3 unter Annahme der kritischsten Umgebungsbedingungen fest.
Aus diesem Grund kann daher nur die niedrigste maximale
Prozesstemperatur bestätigt werden.

Die nachfolgende Tabelle gibt eine beispielhafte Übersicht über die niedrigste maximale Einsatztemperatur pro Werkstoff undProduktgruppe nach „Any equipment and component” nach ISO 15156-3/NACE MR0175.
Produktgruppe

CrNi-Stahl 316L

Monel 400

Duplex 1.4462

Alloy C276

Elgiloy 2.4711

n/an/an/an/akeine Begrenzung 3)

keine Begrenzung 2)

keine Begrenzungmax. 232 °C

max. 132 °C

n/akeine Begrenzung 2)

keine Begrenzungmax. 232 °C

max. 132 °C

n/aMechanische
Druckmessgeräte

max. 120 °C 1)

Druckmittler

Elektronische
Druckmessgeräte
Schutzrohre

keine Begrenzung

n/an/an/a1) Nachgewiesen über Labortest
2) Eingeordnet über „Instrumentation and control device“: Stand 20093) Eingeordnet über „Diaphragms, pressure diaphragms, pressure measuring devices and pressure seals“Selbst wenn der NACE-Standard keine Temperaturbegrenzung hat, sind die produktspezifischen Details zu beachten, welche
die maximale Einsatztemperatur begrenzen können.
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Seite 2 von 3Allgemeine Hinweise
Schweißen
Die Schweißverfahren (WPS/PQR) sind in Übereinstimmung
mit anerkannten Standards (AD 2000 oder ASME) qualifiziert. Ein Bestandteil der Schweißverfahrensprüfungensind Härteprüfungen der Schweißnähte. Eine nachträglicheÜberprüfung der Härtewerte am geschweißten Produkt wird
durch die NACE-Standards für Spannungsrissbeständige
Legierungen nicht vorgeschrieben.
Wärmebehandlung nach dem Schweißen
Eine Wärmenachbehandlung (PWHT) ist nicht zwingend
erforderlich. Für bestimmte Werkstoffe (z. B. C-Stähle) kanneine Wärmebehandlung aus schweißtechnischer Sicht erforderlich sein.
Härtewerte am Halbzeug
Ein Nachweis der Härtewerte der Halbzeuge erfolgt durch
das 3.1-Abnahmeprüfzeugnis des Vorlieferanten (Ausnahme: Rohrfedern aus CrNi-Stahl und Plattenfedern aus
NiCrCo-Legierung 2.4668 (Inconel 718).

12/2018 DE© 05/2012 WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG, alle Rechte vorbehalten.
Die in diesem Dokument beschriebenen Geräte entsprechen in ihren technischen Daten dem derzeitigen Stand der Technik.
Änderungen und den Austausch von Werkstoffen behalten wir uns vor.

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