استاندارد NACE چیست؟

استاندارد NACE حاصل کار National Association of Corrosion Engineers یا انجمن ملی مهندسان خوردگی است. این انجمن یکی از انجمن‌های آمریکایی است که به دلیل تخصصی بودن و سابقه فنی، در سرتاسر جهان اعتبار دارد. در این مقاله از استیل رخ قصد داریم تا با استاندارد NACE بیشتر آشنا شویم و نگاهی به ابعاد آن در صنعت نفت و گاز بیاندازیم.

معرفی استاندارد NACE

خوردگی یکی از عیوبی است که اهمیت بسیار زیادی در صنعت نفت و گاز دارد و سالانه هزینه زیادی برای پیشگیری از این نوع عیوب و یا تعمیر قطعات آسیب دیده از خوردگی صرف می‌شود. استاندارد NACE که حاصل کار انجمن ملی مهندسان خوردگی است، در سال 1975 با هدف تدوین استانداردهایی مرتبط با خوردگی پایه گذاری شد. سه دسته از استانداردهای NACE وجود دارد:

• روش‌های استاندارد یا Standard Practices (SPs)
• الزامات مواد یا Material Requirements (MRs)
• روش‌های تست یا Test Methods (TMs)

در سال 1978 اولین سند با کد NACE MR0175 منتشر شد که مربوط به خواص مواد و آلیاژهای لوله و اتصالات فولادی در محیط سولفیدی یا محیط چاه‌های نفت خام ترش بود و در سال 1984 مورد بازبینی قرار گرفت. امروزه نیز آخرین ویرایش این استاندارد که در سال 2002 منتشر شده است در سرتاسر جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد. در سال 2009 نیز دو انجمن ISO و NACE با یکدیگر استانداردی ارائه دادند که این استاندارد با عنوان صنایع نفت و گاز- مواد برای استفاده در محیط‌های حاوی H2S منتشر شد. در این استاندارد الزامات متالورژیکی برای فولادهای کربنی، فولادهای کم آلیاژ و آلیاژهای CRA منتشر شده است. به طور کلی استاندارد NACE MR0175/ISO 15156 به سه بخش تقسیم می‌شود که این بخش‌ها عبارتند از:

• اصول انتخاب مواد مقاوم در برابر ترک خوردگی
• فولادهای کم کربن و کم آلیاژ برای جلوگیری از رخداد ترک
• آلیاژهای مقاوم در برابر ترک خوردگی تنشی یا آلیاژ های موسوم به CRA

پس از آن نیز تشکیلات استاندارد NACE در توسعه استانداردهای پیشگیری و کنترل خوردگی اقدام به آموزش و صدور گواهینامه کرد و امروزه تعداد زیادی از متخصصین تحت نظارت این مؤسسه استاندارد دارای گواهینامه هستند.

 

کمیته و تیم فنی استاندارد NACE، هر 5 سال استانداردها و قوانین را بررسی می‌کند. همچنین کنفرانس‌هایی به صورت سالیانه توسط این انجمن برگزار می‌شود که محور اصلی آن مباحث مربوط به خوردگی و راه‌های کنترل و پیشگیری از آن است.

استاندارد NACE در صنعت نفت و گاز

اغلب کاربرد استاندارد NACE در صنعت نفت و گاز است. خوردگی یکی از معضلات مهم این صنعت است که می‌تواند هزینه‌های بسیار هنگفتی را در زیرساخت‌های این صنعت به بار آورد. خطرات ایمنی ناشی از خوردگی به گونه‌ای است که در سراسر جهان نزدیک 76% از عیوب رخ داده بر اثر خوردگی، به آتش سوزی منجر شده است. این حوادث می‌توانند صدمات جبران ناپذیری برای واحدهای صنعتی و کارکنان آن واحد داشته باشند. لذا جلوگیری و پیش‌بینی خوردگی می‌تواند امری ضروری می‌باشد.

استاندارد NACE با چه هدفی شکل گرفت؟

خوردگی تاثیر بسیار زیادی بر اقتصاد شرکت‌ها و کارخانه‌ها دارد. بر اساس یک مطالعه که توسط انجمن NACE انجام شد، هزینه جهانی خوردگی حدود 2.5 تریلیون دلار تخمین زده می‌شود که این عدد حدود 3% تولید ناخالص جهان است! این هزینه‌ها شامل تعویض لوله‌های فرسوده و قطعات معیوب خورده شده، نصب و جایگزینی قطعات جدید، تست و بازرسی و … می‌شوند. استاندارد NACE با وضع قوانین، محدودیت‌ها و استانداردهایی فنی سعی در کاهش این هزینه‌ها دارد.

علاوه بر این استاندارد NACE الزامات زیست محیطی را هم در دستور کار خود قرار داده تا از آسیب به محیط زیست جلوگیری کند.

گواهی NACE چیست؟

انجمن NACE یک گواهی با عنوان NII که مخفف NACE International Institute است را به کسانی که صلاحیت اخذ مجوز را داشته باشند اعطا می‌کند. این گواهی‌ها در جهت بالا بردن سطح ایمنی عمومی و حفاظت از محیط زیست با کاهش زیان اقتصادی اعطا می‌شود. در استاندارد NACE محافظت از محیط زیست و توسعه پایدار نقش بسیار پررنگی دارد.

معمولا در ساخت و طراحی سیستم‌های بزرگ صنعتی که با فراوری و انتقال سیال در ارتباط هستند باید استاندارد NACE رعایت شود. برای اینکه یک سیستم گواهی NACE را داشته باشد، باید تمامی عناصر و اجزای سیستم الزامات استاندارد NACE را رعایت کرده باشند. برای مثال، سوپاپ‌ها، بدنه، لوله‌ها، فنر و سایر اجزا باید مطابق این استاندارد طراحی و ساخته شده باشند.

انتخاب مواد در استاندارد NACE

این استاندارد برای آلیاژهای پرکاربرد در صنعت الزاماتی را تعیین کرده است. این الزامات شامل تعریف سختی سطح مواد، عملیات حرارتی مناسب و انجام کارسرد یا گرم بر روی قطعات است. برای مثال می دانیم که برخی از گریدهای استیل و آلیاژهای دیگر، با انجام عملیات حرارتی سخت می‌شوند. در استاندارد NACE به عنوان مثال، برای برخی از گریدها بازه‌ای از سختی سطح را مشخص کرده‌اند. اگر قطعات پس از عملیات حرارتی سختی مناسب را داشته باشند، استاندارد NACE در این مورد را پاس می‌کنند.

استثناهای استاندارد NACE

در استاندارد NACE جدولی ارائه شده است که در برخی از کاربردها و برای طراحی و ساخت برخی از تجهیزات، نیاز به رعایت شرایط استاندارد NACE نیست. به عنوان نمونه، یکی از مواردی که در این جدول وجود دارد تجهیزات مربوط به تاسیسات ذخیره سازی نفت خام است که فشار کمتر از 65PSI دارند. همانطور که در جداول این استاندارد بیان شده است، نیازی به رعایت الزامات NACE برای طراحی این تجهیزات نیست.

هشدارهای استاندارد NACE

در این استاندارد بیان شده است که مهندسین طراح خود مسئول انتخال مواد مناسب متناسب با نیازهای فنی هرکاربردی هستند. در هر قسمت از استاندارد NACE با حروف بزرگ و پررنگ هشدارهایی داده شده است. برای مثال در استاندارد ANSI/NACE MR0175/ISO 15156 گفته شده است مواد فلزی که در این استاندارد نام برده شده‌اند در برابر محیط‌های حاوی H2S مقاوم هستند اما لزوما در برابر ترک خوردگی تنشی مقاومت ندارند.

در صورت تمایل برای آشنایی با استانداردهای استنلس استیل، مطلب آن را  در بلاگ استیل رخ مطالعه کنید.

سخن آخر

استاندارد NACE که حاصل کار انجمن مهندسین خوردگی است، یکی از استانداردهای جهانی است که در صنعت نفت و گاز کاربرد بسیار زیادی دارد. در این استاندارد الزاماتی برای تجهیزات مورد استفاده، آلیاژهای مورد استفاده، سختی سطح مواد، عملیات حرارتی و … بیان شده است که با رعایت این الزامات می‌توان هزینه‌های مرتبط با تعمیر و نگهداری قطعاتی که در شرایط خورنده هستند را تا حد بسیار زیادی کاهش داد و الزامات زیست محیطی را مورد توجه قرار داد.