Εξαρτήματα Σωληνώσεων Υδρογόνου: Τι Πρέπει να Καθορίζει ένα RFQ σύμφωνα με το ASME B31.12

Ο κώδικας οργανώνεται σε μέρη:

• Μέρος GR – Γενικές Απαιτήσεις: ορισμοί, υλικά, συγκόλληση, συγκόλληση με ορείχαλκο, θερμική επεξεργασία, διαμόρφωση, δοκιμές, επιθεώρηση, εξέταση, λειτουργία και συντήρηση.
• Μέρος IP – Βιομηχανικές Σωληνώσεις: απαιτήσεις για εξαρτήματα, σχεδιασμό, κατασκευή, συναρμολόγηση, ανέγερση, επιθεώρηση, εξέταση και δοκιμή.
• Μέρος PL – Αγωγοί: απαιτήσεις για εξαρτήματα, σχεδιασμό, εγκατάσταση και δοκιμή αγωγών υδρογόνου.
• Υποχρεωτικά Παραρτήματα I έως IX και Μη Υποχρεωτικά Παραρτήματα A έως F.

Κάθε μέρος πρέπει να χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με το Μέρος GR, αλλά είναι ανεξάρτητο από τα άλλα μέρη. Η σύνδεση που ενώνει σωληνώσεις που διέπονται από δύο διαφορετικά μέρη πρέπει να υπόκειται αποκλειστικά στις απαιτήσεις ενός μέρους. Ο κώδικας δεν προορίζεται να εφαρμοστεί αναδρομικά σε υπάρχοντα συστήματα υδρογόνου.

Βασικές Θεωρήσεις για το RFQ

Κατά την προετοιμασία ενός RFQ για εξαρτήματα σωληνώσεων υδρογόνου, πρέπει να καθορίσετε τα εξής:

1. Συνθήκες Υπηρεσίας και Μέρος Κώδικα

Προσδιορίστε εάν το εξάρτημα προορίζεται για βιομηχανικές σωληνώσεις (Μέρος IP) ή αγωγούς (Μέρος PL). Αυτό καθορίζει τις απαιτήσεις σχεδιασμού, υλικών και δοκιμών. Συμπεριλάβετε την πίεση λειτουργίας, τη θερμοκρασία και τη συγκέντρωση υδρογόνου (καθαρό ή μείγμα). Για υπηρεσία υγρού υδρογόνου, ισχύουν πρόσθετες απαιτήσεις χαμηλής θερμοκρασίας.

2. Προδιαγραφή Υλικού και Πιστοποίηση

Η υπηρεσία υδρογόνου μπορεί να προκαλέσει ψαθυρότητα του χάλυβα και των συγκολλήσεων, όπως σημειώνει το DOE. Επομένως, η επιλογή υλικού είναι κρίσιμη. Το RFQ πρέπει να προσδιορίζει την ακριβή ποιότητα υλικού και το πρότυπο (π.χ., ASTM A106 για χαλυβδοσωλήνες χωρίς ραφή, ASTM A105 για σφυρήλατα εξαρτήματα). Ωστόσο, μην υποθέτετε ότι ένα συμβατικό υλικό είναι αυτόματα κατάλληλο για υδρογόνο. Ο κώδικας σχεδιασμού, οι συνθήκες υπηρεσίας, η απόδοση του υλικού, η συγκόλληση και οι δοκιμές απαιτούν όλα αναθεώρηση από το έργο. Ο προμηθευτής πρέπει να αποδείξει ότι το υλικό και η διαδικασία κατασκευής είναι κατάλληλα για υπηρεσία υδρογόνου, συχνά μέσω πρόσθετων δοκιμών ή τεκμηρίωσης.

3. Απαιτήσεις Σχεδιασμού και Κατασκευής

Αναφερθείτε στο ASME B31.12 για σχεδιασμό και κατασκευή. Το RFQ πρέπει να απαιτεί συμμόρφωση με το ισχύον μέρος (IP ή PL) και τυχόν πρόσθετες προδιαγραφές έργου. Συμπεριλάβετε απαιτήσεις για συγκόλληση, θερμική επεξεργασία και διαμόρφωση. Για σφυρήλατα εξαρτήματα με υποδοχή συγκόλλησης, βεβαιωθείτε ότι οι διαστάσεις και οι ονομαστικές τιμές του εξαρτήματος πληρούν τις συνθήκες σχεδιασμού.

4. Επιθεώρηση και Δοκιμές

Καθορίστε τις απαιτούμενες επιθεωρήσεις και δοκιμές, όπως υδροστατική δοκιμή, ΜΔΕ (RT, UT, PT, MT) και ιχνηλασιμότητα υλικών. Το RFQ πρέπει να προσδιορίζει εάν απαιτείται επιθεώρηση από τρίτους και ποια πρότυπα ισχύουν (π.χ., ASME V για ΜΔΕ). Για υπηρεσία υδρογόνου, μπορεί να χρειαστούν πρόσθετες δοκιμές διαρροής για τον έλεγχο της διαπερατότητας και των διαρροών.

5. Τεκμηρίωση

Απαιτήστε πιστοποιητικά δοκιμών υλικών (MTC) σύμφωνα με το EN 10204 3.1 ή 3.2, και τυχόν ειδική τεκμηρίωση για υδρογόνο. Ο προμηθευτής πρέπει να παρέχει αποδεικτικά συμμόρφωσης με το ASME B31.12, συμπεριλαμβανομένων υπολογισμών σχεδιασμού και εκθέσεων δοκιμών.

Έλεγχοι Προμηθειών

Πριν από την έκδοση ενός RFQ, επαληθεύστε τα εξής:

• Ικανότητα προμηθευτή: Έχει ο προμηθευτής εμπειρία με εξαρτήματα σωληνώσεων υδρογόνου; Ζητήστε παραπομπές και μελέτες περιπτώσεων.
• Διαθεσιμότητα υλικού: Επιβεβαιώστε ότι το καθορισμένο υλικό είναι διαθέσιμο στα απαιτούμενα μεγέθη και ποσότητες.
• Συμμόρφωση με τον κώδικα: Βεβαιωθείτε ότι ο προμηθευτής είναι εξοικειωμένος με το ASME B31.12 και μπορεί να παρέχει τεκμηρίωση συμμόρφωσης.
• Σύστημα ποιότητας: Ελέγξτε εάν ο προμηθευτής είναι πιστοποιημένος κατά ISO 9001 ή παρόμοιο, και εάν διαθέτει εγχειρίδιο ποιότητας που να αντιμετωπίζει την υπηρεσία υδρογόνου.

Κοινοί Κίνδυνοι και Τρόποι Μετριασμού

• Ψαθυρότητα υδρογόνου: Αυτή είναι μια πρωταρχική ανησυχία. Μετριάστε προσδιορίζοντας υλικά με αποδεδειγμένη αντοχή, ελέγχοντας τη σκληρότητα και χρησιμοποιώντας κατάλληλες διαδικασίες συγκόλλησης.
• Διαπερατότητα και διαρροές: Τα μόρια υδρογόνου είναι μικρά και μπορούν να διαρρεύσουν μέσω στεγανοποιήσεων και συγκολλήσεων. Προσδιορίστε δοκιμές διαρροής και χρησιμοποιήστε κατάλληλα σχέδια φλάντζας και αρμών.
• Ανεπαρκής τεκμηρίωση: Χωρίς σωστά MTC και πιστοποιητικά συμμόρφωσης με τον κώδικα, το εξάρτημα μπορεί να απορριφθεί κατά την επιθεώρηση. Απαιτήστε πλήρη τεκμηρίωση εκ των προτέρων.
• Ανάμειξη έρευνας και έγκρισης: Το DOE συζητά την ανάμειξη υδρογόνου σε αγωγούς φυσικού αερίου ως ερευνητικό τομέα. Μην υποθέτετε ότι ένα εξάρτημα είναι εγκεκριμένο για υπηρεσία υδρογόνου μόνο επειδή χρησιμοποιείται σε φυσικό αέριο. Πάντα να επαληθεύετε σύμφωνα με το ASME B31.12 και τις προδιαγραφές του έργου.

Εισροές RFQ: Τι να Συμπεριλάβετε

Το RFQ σας πρέπει να περιλαμβάνει:

• Όνομα έργου και τοποθεσία
• Ισχύον κώδικας και έκδοση (π.χ., ASME B31.12-2023)
• Μέρος (IP ή PL) και συνθήκες υπηρεσίας (πίεση, θερμοκρασία, συγκέντρωση υδρογόνου)
• Προδιαγραφή υλικού και ποιότητα
• Μέγεθος, πάχος τοιχώματος και συνδέσεις άκρων (π.χ., λοξοτμημένο για συγκόλληση πισινών, υποδοχή συγκόλλησης)
• Ποσότητα και χρονοδιάγραμμα παράδοσης
• Απαιτήσεις επιθεώρησης και δοκιμών
• Απαιτήσεις τεκμηρίωσης (MTC, εκθέσεις ΜΔΕ, κ.λπ.)
• Τυχόν ειδικές απαιτήσεις (π.χ., αντοχή σε χαμηλή θερμοκρασία, όρια σκληρότητας)

Σημεία Επιθεώρησης και Τεκμηρίωσης

Κατά την επιθεώρηση, επαληθεύστε:

• Ιχνηλασιμότητα υλικών: Τα MTC πρέπει να ταιριάζουν με τα σημάδια υλικού στα εξαρτήματα.
• Συμμόρφωση διαστάσεων: Ελέγξτε σύμφωνα με το ASME B16.9 για εξαρτήματα συγκόλλησης πισινών ή ASME B16.11 για εξαρτήματα υποδοχής συγκόλλησης, ανάλογα με την περίπτωση.
• Οπτικά και ΜΔΕ αποτελέσματα: Βεβαιωθείτε ότι δεν υπάρχουν ρωγμές, πορώδες ή άλλα ελαττώματα.
• Πιστοποιητικά υδροστατικής δοκιμής: Επιβεβαιώστε την πίεση δοκιμής και τη διάρκεια.
• Σήμανση: Τα εξαρτήματα πρέπει να επισημαίνονται σύμφωνα με το MSS SP-25 ή όπως προσδιορίζεται.

Συμπέρασμα

Οι σωληνώσεις υδρογόνου απαιτούν προσεκτική προδιαγραφή και επαλήθευση. Το ASME B31.12 παρέχει το πλαίσιο, αλλά ο αγοραστής πρέπει να διασφαλίσει ότι κάθε εξάρτημα πληροί τον κώδικα και τις απαιτήσεις του έργου. Καθορίζοντας τις συνθήκες υπηρεσίας, τα προσόντα υλικών και τις ανάγκες επιθεώρησης στο RFQ σας, μπορείτε να μειώσετε τους κινδύνους και να εξασφαλίσετε ασφαλή και αξιόπιστη λειτουργία.

Για προμήθεια, εξετάστε τους χαλυβδοσωλήνες χωρίς ραφή και τα σφυρήλατα εξαρτήματα υποδοχής συγκόλλησης, τα οποία μπορούν να παρασχεθούν με την απαραίτητη τεκμηρίωση. Πάντα να επαληθεύετε την καταλληλότητα για υδρογόνο με την ομάδα μηχανικών σας.

Πηγές

• https://www.asme.org/codes-standards/find-codes-standards/b31-12-hydrogen-piping-pipelines
• https://www.energy.gov/eere/fuelcells/hydrogen-pipelines