Komponente za vodonične cevovode: Šta ASME B31.12 RFQ mora da definiše

Uvod

Vodonik je sve centralniji u globalnim strategijama energetske tranzicije, a Ministarstvo energetike SAD napominje da su cevovodi ključni put za isporuku vodonika. Približno 1.600 milja vodoničnih cevovoda trenutno radi u Sjedinjenim Državama, uglavnom u vlasništvu proizvođača vodonika i koncentrisanih u blizini velikih korisnika poput rafinerija nafte i hemijskih postrojenja. Kako se projekti vodonika šire, EPC inženjeri i menadžeri nabavke moraju razumeti specifične zahteve za komponente cevovoda prema ASME B31.12, kodu posvećenom vodoničnim cevovodima i cevovodnim sistemima.

Ovaj vodič se fokusira na ono što RFQ mora da definiše prilikom nabavke bešavnih čeličnih cevi i spojnih elemenata sa zavarivanjem u utičnicu za vodonične usluge. To nije zamena za kod, već praktična lista za proveru koja će vam pomoći da izbegnete uobičajene zamke.

Razumevanje ASME B31.12

ASME B31.12, pod nazivom "Vodonični cevovodi i cevovodni sistemi", primenjuje se na cevovode i cevovodne sisteme koji rukuju gasovitim vodonikom, mešavinama gasovitog vodonika i tečnim vodonikom. Kod se primenjuje do i uključujući spoj koji povezuje cevovod sa povezanim posudama pod pritiskom i opremom, ali ne i na same posude i opremu. Takođe pokriva lokaciju i tip potpornih elemenata, ali ne i strukturu na koju su pričvršćeni.

Kod je organizovan u delove:

• Deo GR – Opšti zahtevi: definicije, materijali, zavarivanje, lemljenje, termička obrada, oblikovanje, ispitivanje, inspekcija, pregled, rad i održavanje.
• Deo IP – Industrijski cevovodi: zahtevi za komponente, projektovanje, izradu, montažu, postavljanje, inspekciju, pregled i ispitivanje.
• Deo PL – Cevovodi: zahtevi za komponente, projektovanje, instalaciju i ispitivanje vodoničnih cevovoda.
• Obavezni dodaci I do IX i Neobavezni dodaci A do F.

Svaki deo se mora koristiti u kombinaciji sa delom GR, ali je nezavisan od ostalih delova. Spoj koji povezuje cevovod koji podleže dvama različitim delovima mora biti isključivo podložan zahtevima jednog dela. Kod nije namenjen retroaktivnoj primeni na postojeće vodonične sisteme.

Ključna razmatranja za RFQ

Prilikom pripreme RFQ-a za komponente vodoničnih cevovoda, morate definisati sledeće:

1. Radni uslovi i deo koda

Navedite da li je komponenta za industrijski cevovod (deo IP) ili cevovod (deo PL). Ovo određuje zahteve za projektovanje, materijal i ispitivanje. Uključite radni pritisak, temperaturu i koncentraciju vodonika (čist ili mešavina). Za tečni vodonik primenjuju se dodatni zahtevi za niske temperature.

2. Specifikacija i kvalifikacija materijala

Vodonični rad može izazvati krtost čelika i zavarenih spojeva, kako napominje DOE. Stoga je izbor materijala kritičan. RFQ mora specificirati tačnu klasu materijala i standard (npr. ASTM A106 za bešavne cevi, ASTM A105 za kovane spojne elemente). Međutim, nemojte pretpostavljati da je konvencionalni materijal automatski kvalifikovan za vodonik. Projektni kod, radni uslovi, performanse materijala, zavarivanje i ispitivanje zahtevaju pregled projekta. Dobavljač mora dokazati da su materijal i proizvodni proces pogodni za vodonični rad, često kroz dodatna ispitivanja ili dokumentaciju.

3. Zahtevi za projektovanje i izradu

Pozovite se na ASME B31.12 za projektovanje i izradu. RFQ treba da zahteva usklađenost sa primenljivim delom (IP ili PL) i svim dodatnim specifikacijama projekta. Uključite zahteve za zavarivanje, termičku obradu i oblikovanje. Za spojne elemente sa zavarivanjem u utičnicu, osigurajte da dimenzije i klase pritiska zadovoljavaju projektne uslove.

4. Inspekcija i ispitivanje

Definišite potrebnu inspekciju i ispitivanje, kao što su hidrostatičko ispitivanje, NDT (RT, UT, PT, MT) i sledljivost materijala. RFQ treba da specificira da li je potrebna inspekcija treće strane i koji standardi se primenjuju (npr. ASME V za NDT). Za vodonični rad, dodatno ispitivanje na curenje može biti neophodno za kontrolu permeacije i curenja.

5. Dokumentacija

Zahtevajte sertifikate o ispitivanju materijala (MTC) prema EN 10204 3.1 ili 3.2, i svu dokumentaciju specifičnu za vodonik. Dobavljač mora pružiti dokaz o usklađenosti sa ASME B31.12, uključujući proračune projektovanja i izveštaje o ispitivanju.

Provere nabavke

Pre izdavanja RFQ-a, proverite sledeće:

• Sposobnost dobavljača: Da li dobavljač ima iskustva sa komponentama za vodonične cevovode? Pitajte za reference i studije slučaja.
• Dostupnost materijala: Potvrdite da je specificirani materijal dostupan u potrebnim veličinama i količinama.
• Usklađenost sa kodom: Osigurajte da je dobavljač upoznat sa ASME B31.12 i da može pružiti dokumentaciju o usklađenosti.
• Sistem kvaliteta: Proverite da li je dobavljač sertifikovan prema ISO 9001 ili slično, i da li ima priručnik kvaliteta koji se bavi vodoničnim radom.

Uobičajeni rizici i kako ih ublažiti

• Krtost vodonika: Ovo je primarni problem. Ublažite specificiranjem materijala sa dokazanom otpornošću, kontrolom tvrdoće i korišćenjem odgovarajućih postupaka zavarivanja.
• Permeacija i curenje: Molekuli vodonika su mali i mogu curiti kroz zaptivače i zavarene spojeve. Specificirajte ispitivanje na curenje i koristite odgovarajuće dizajne zaptivača i spojeva.
• Neadekvatna dokumentacija: Bez odgovarajućih MTC-ova i sertifikata o usklađenosti sa kodom, komponenta može biti odbijena tokom inspekcije. Zahtevajte punu dokumentaciju unapred.
• Mešanje istraživanja i odobrenja: DOE raspravlja o mešanju vodonika u prirodne gasne cevovode kao oblasti istraživanja. Nemojte pretpostavljati da je komponenta odobrena za vodonični rad samo zato što se koristi za prirodni gas. Uvek proverite prema ASME B31.12 i specifikacijama projekta.

RFQ ulazi: Šta uključiti

Vaš RFQ treba da uključi:

• Naziv projekta i lokaciju
• Primenljivi kod i izdanje (npr. ASME B31.12-2023)
• Deo (IP ili PL) i radne uslove (pritisak, temperatura, koncentracija vodonika)
• Specifikaciju i klasu materijala
• Veličinu, debljinu zida i krajnje spojeve (npr. zakošeni za sučeono zavarivanje, zavarivanje u utičnicu)
• Količinu i raspored isporuke
• Zahteve za inspekciju i ispitivanje
• Zahteve za dokumentaciju (MTC, NDT izveštaji, itd.)
• Sve posebne zahteve (npr. žilavost na niskim temperaturama, ograničenja tvrdoće)

Tačke inspekcije i dokumentacije

Tokom inspekcije, proverite:

• Sledljivost materijala: MTC moraju odgovarati oznakama materijala na komponentama.
• Usklađenost dimenzija: Proverite prema ASME B16.9 za sučeono zavarene spojne elemente ili ASME B16.11 za spojne elemente sa zavarivanjem u utičnicu, prema primeni.
• Vizuelni i NDT rezultati: Osigurajte da nema pukotina, poroznosti ili drugih defekata.
• Sertifikati o hidrostatičkom ispitivanju: Potvrdite pritisak ispitivanja i trajanje.
• Obeležavanje: Komponente moraju biti obeležene prema MSS SP-25 ili kako je specificirano.

Zaključak

Vodonični cevovodi zahtevaju pažljivu specifikaciju i verifikaciju. ASME B31.12 pruža okvir, ali kupac mora osigurati da svaka komponenta ispunjava kod i zahteve projekta. Definisanjem radnih uslova, kvalifikacija materijala i potreba za inspekcijom u vašem RFQ-u, možete smanjiti rizike i osigurati siguran i pouzdan rad.

Za nabavku, razmotrite naše bešavne čelične cevi i spojne elemente sa zavarivanjem u utičnicu, koji se mogu isporučiti sa potrebnom dokumentacijom. Uvek proverite podobnost za vodonik sa vašim inženjerskim timom.

Izvori

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