مقدمة

أصبح الهيدروجين ذا أهمية متزايدة في استراتيجيات التحول في مجال الطاقة عالميًا، وتشير وزارة الطاقة الأمريكية إلى أن خطوط الأنابيب هي مسار رئيسي لتوصيل الهيدروجين. يعمل حاليًا حوالي 1600 ميل من خطوط أنابيب الهيدروجين في الولايات المتحدة، وهي مملوكة بشكل أساسي لمنتجي الهيدروجين التجاريين وتتركز بالقرب من المستخدمين الكبار مثل مصافي البترول والمصانع الكيماوية. مع توسع مشاريع الهيدروجين، يجب على مهندسي الهندسة والإنشاءات (EPC) ومديري المشتريات فهم المتطلبات المحددة لمكونات خطوط الأنابيب وفقًا لمعيار ASME B31.12، وهو الكود المخصص لخطوط أنابيب الهيدروجين وخطوط الأنابيب.

يركز هذا الدليل على ما يجب أن يحدده طلب عرض الأسعار (RFQ) عند توريد الأنابيب الفولاذية غير الملحومة والتجهيزات المطروقة الملحومة بالمقبس لخدمة الهيدروجين. إنه ليس بديلاً عن الكود، ولكنه قائمة مرجعية عملية لمساعدتك على تجنب الأخطاء الشائعة.

فهم معيار ASME B31.12

ينطبق معيار ASME B31.12، بعنوان "خطوط أنابيب الهيدروجين وخطوط الأنابيب"، على الأنابيب وخطوط الأنابيب التي تتعامل مع غاز الهيدروجين، ومخاليط غاز الهيدروجين، وخدمة الهيدروجين السائل. ينطبق الكود حتى الوصلة التي تربط الأنابيب بأوعية الضغط والمعدات المرتبطة بها، ولكن ليس على الأوعية والمعدات نفسها. كما يغطي موقع ونوع عناصر الدعم، ولكن ليس الهيكل الذي ترتبط به.

يتم تنظيم الكود في أجزاء:

الجزء GR – المتطلبات العامة: التعريفات، المواد، اللحام، اللحام بالنحاس، المعالجة الحرارية، التشكيل، الاختبار، الفحص، التفتيش، التشغيل، والصيانة.
الجزء IP – الأنابيب الصناعية: متطلبات المكونات، التصميم، التصنيع، التجميع، التركيب، الفحص، التفتيش، والاختبار.
الجزء PL – خطوط الأنابيب: متطلبات المكونات، التصميم، التركيب، واختبار خطوط أنابيب الهيدروجين.
الملاحق الإلزامية من الأول إلى التاسع والملاحق غير الإلزامية من أ إلى و.

يجب استخدام كل جزء بالتزامن مع الجزء GR ولكنه مستقل عن الأجزاء الأخرى. يجب أن تخضع الوصلة التي تربط الأنابيب التي يحكمها جزءان مختلفان حصريًا لمتطلبات جزء واحد. لا يُقصد تطبيق الكود بأثر رجعي على أنظمة الهيدروجين الحالية.

اعتبارات رئيسية لطلب عرض الأسعار (RFQ)

عند إعداد طلب عرض أسعار (RFQ) لمكونات خطوط أنابيب الهيدروجين، يجب عليك تحديد ما يلي:

1. حالة الخدمة وجزء الكود

حدد ما إذا كان المكون مخصصًا للأنابيب الصناعية (الجزء IP) أو خط الأنابيب (الجزء PL). يحدد هذا متطلبات التصميم والمواد والاختبار. قم بتضمين ضغط التشغيل ودرجة الحرارة وتركيز الهيدروجين (نقي أو خليط). بالنسبة لخدمة الهيدروجين السائل، تنطبق متطلبات إضافية لدرجات الحرارة المنخفضة.

2. مواصفات المواد والتأهيل

يمكن أن تسبب خدمة الهيدروجين هشاشة في الفولاذ واللحامات، كما لاحظت وزارة الطاقة. لذلك، اختيار المواد أمر بالغ الأهمية. يجب أن يحدد طلب عرض الأسعار (RFQ) درجة المواد الدقيقة والمعيار (على سبيل المثال، ASTM A106 للأنابيب غير الملحومة، ASTM A105 للتجهيزات المطروقة). ومع ذلك، لا تفترض أن المادة التقليدية مؤهلة تلقائيًا للهيدروجين. يتطلب كود التصميم وظروف الخدمة وأداء المواد واللحام والاختبار مراجعة المشروع. يجب على المورد إثبات أن المادة وعملية التصنيع مناسبة لخدمة الهيدروجين، غالبًا من خلال اختبارات إضافية أو وثائق.

3. متطلبات التصميم والتصنيع

ارجع إلى معيار ASME B31.12 للتصميم والتصنيع. يجب أن يتطلب طلب عرض الأسعار (RFQ) الامتثال للجزء المعمول به (IP أو PL) وأي مواصفات مشروع إضافية. قم بتضمين متطلبات اللحام والمعالجة الحرارية والتشكيل. بالنسبة للتجهيزات المطروقة الملحومة بالمقبس، تأكد من أن أبعاد التجهيزات وتصنيفاتها تلبي ظروف التصميم.

4. الفحص والاختبار

حدد الفحص والاختبار المطلوبين، مثل الاختبار الهيدروستاتيكي، والاختبار غير المتلف (NDT) (التصوير الإشعاعي، والموجات فوق الصوتية، واختبار الجسيمات المغناطيسية، واختبار الاختراق السائل)، وتتبع المواد. يجب أن يحدد طلب عرض الأسعار (RFQ) ما إذا كان الفحص من طرف ثالث مطلوبًا والمعايير المطبقة (على سبيل المثال، ASME V للاختبار غير المتلف). بالنسبة لخدمة الهيدروجين، قد يكون اختبار التسرب الإضافي ضروريًا للتحكم في النفاذية والتسربات.

5. التوثيق

اطلب شهادات اختبار المواد (MTCs) وفقًا لمعيار EN 10204 3.1 أو 3.2، وأي وثائق خاصة بالهيدروجين. يجب على المورد تقديم دليل على الامتثال لمعيار ASME B31.12، بما في ذلك حسابات التصميم وتقارير الاختبار.

فحوصات المشتريات

قبل إصدار طلب عرض الأسعار (RFQ)، تحقق من العناصر التالية:

قدرة المورد: هل لدى المورد خبرة في مكونات خطوط أنابيب الهيدروجين؟ اطلب مراجع ودراسات حالة.
توافر المواد: تأكد من أن المواد المحددة متوفرة بالأحجام والكميات المطلوبة.
الامتثال للكود: تأكد من أن المورد على دراية بمعيار ASME B31.12 ويمكنه تقديم وثائق الامتثال.
نظام الجودة: تحقق مما إذا كان المورد معتمدًا وفقًا لمعيار ISO 9001 أو ما شابه ذلك، وما إذا كان لديه دليل جودة يتناول خدمة الهيدروجين.

المخاطر الشائعة وكيفية التخفيف منها

هشاشة الهيدروجين: هذا هو الشاغل الرئيسي. خفف من ذلك بتحديد مواد ذات مقاومة مثبتة، والتحكم في الصلابة، واستخدام إجراءات لحام مناسبة.
النفاذية والتسربات: جزيئات الهيدروجين صغيرة ويمكن أن تتسرب عبر الأختام واللحامات. حدد اختبار التسرب واستخدم تصميمات مناسبة للحشوات والوصلات.
التوثيق غير الكافي: بدون شهادات اختبار المواد (MTCs) وشهادات الامتثال للكود المناسبة، قد يتم رفض المكون أثناء الفحص. اطلب التوثيق الكامل مقدمًا.
الخلط بين الأبحاث والموافقة: تناقش وزارة الطاقة خلط الهيدروجين في خطوط أنابيب الغاز الطبيعي كمجال بحثي. لا تفترض أن المكون معتمد لخدمة الهيدروجين فقط لأنه مستخدم في الغاز الطبيعي. تحقق دائمًا من معيار ASME B31.12 ومواصفات المشروع.

مدخلات طلب عرض الأسعار (RFQ): ما يجب تضمينه

يجب أن يتضمن طلب عرض الأسعار (RFQ) الخاص بك:

اسم المشروع وموقعه
الكود والطبعة المعمول بها (على سبيل المثال، ASME B31.12-2023)
الجزء (IP أو PL) وظروف الخدمة (الضغط، درجة الحرارة، تركيز الهيدروجين)
مواصفات المواد ودرجتها
الحجم، والجدول الزمني، ووصلات النهاية (على سبيل المثال، مشطوف للحام التناكبي، لحام بالمقبس)
الكمية وجدول التسليم
متطلبات الفحص والاختبار
متطلبات التوثيق (شهادات اختبار المواد، تقارير الاختبار غير المتلف، وما إلى ذلك)
أي متطلبات خاصة (على سبيل المثال، صلابة درجات الحرارة المنخفضة، حدود الصلابة)

نقاط الفحص والتوثيق

أثناء الفحص، تحقق من:

تتبع المواد: يجب أن تتطابق شهادات اختبار المواد (MTCs) مع علامات المواد الموجودة على المكونات.
الامتثال الأبعادي: تحقق وفقًا لمعيار ASME B16.9 للتجهيزات الملحومة التناكبية أو ASME B16.11 للتجهيزات الملحومة بالمقبس، حسب الاقتضاء.
نتائج الفحص البصري والاختبار غير المتلف: تأكد من عدم وجود شقوق أو مسامية أو عيوب أخرى.
شهادات الاختبار الهيدروستاتيكي: تأكد من ضغط الاختبار ومدته.
الوسم: يجب وضع علامات على المكونات وفقًا لمعيار MSS SP-25 أو كما هو محدد.

الخاتمة

تتطلب خطوط أنابيب الهيدروجين تحديدًا دقيقًا وتحققًا. يوفر معيار ASME B31.12 الإطار، ولكن يجب على المشتري التأكد من أن كل مكون يلبي الكود ومتطلبات المشروع. من خلال تحديد ظروف الخدمة، ومؤهلات المواد، واحتياجات الفحص في طلب عرض الأسعار (RFQ) الخاص بك، يمكنك تقليل المخاطر وضمان تشغيل آمن وموثوق.

للتوريد، فكر في الأنابيب الفولاذية غير الملحومة والتجهيزات المطروقة الملحومة بالمقبس لدينا، والتي يمكن توريدها مع الوثائق اللازمة. تحقق دائمًا من ملاءمة الهيدروجين مع فريق الهندسة الخاص بك.