- Édition publiée actuelle : ASME B31.12-2023.
- Le champ d'application comprend l'hydrogène gazeux, les mélanges d'hydrogène gazeux et les tuyauteries en service d'hydrogène liquide.
- Le Code s'applique aux joints de tuyauterie connectés aux récipients et équipements associés, mais pas aux récipients ou équipements eux-mêmes.
- La sélection des soupapes de décharge nécessite toujours une charge directrice distincte, une capacité de soupape certifiée et une analyse de décharge sécuritaire.
››› Champ d'application et structure du Code
B31.12 sépare les exigences générales, les tuyauteries industrielles et les pipelines
Les Exigences Générales établissent les règles communes pour le service d'hydrogène. La section Tuyauteries Industrielles traite des tuyauteries d'hydrogène au sein des installations et des ensembles, tandis que la section Pipelines traite des systèmes de pipelines d'hydrogène gazeux. La section applicable doit être identifiée avant l'approbation des conditions de conception, des matériaux, de l'examen et des essais.
B31.12 définit le système de tuyauterie ; il ne remplace pas le code de construction pour les compresseurs, les récipients sous pression, les bouteilles de stockage, les électrolyseurs ou d'autres équipements connectés. Le joint d'interface et la limite de responsabilité doivent donc être clairement indiqués sur le P&ID et les spécifications mécaniques.
Note sur l'édition et l'application
Cette page est basée sur l'ASME B31.12-2023. Confirmez toujours l'édition, la juridiction et les spécifications du propriétaire requises pour le projet. Les exigences relatives aux pipelines d'hydrogène peuvent également interagir avec d'autres codes de pipelines, la réglementation locale et les exigences de gestion de l'intégrité.
››› Caractéristiques du service d'hydrogène
L'hydrogène modifie l'analyse des matériaux, des fuites et de l'inflammation
Le système de tuyauterie et de décharge doit être évalué pour la concentration réelle d'hydrogène, la pression, la température, le cyclage et l'environnement de décharge.
01
Dégradation des matériaux assistée par l'hydrogène
La résistance du matériau seule ne suffit pas. L'examen doit tenir compte de la compatibilité avec l'hydrogène, de la fatigue, du comportement à la rupture, des soudures, du traitement thermique et des cycles de pression.
02
Fuite de petites molécules
L'hydrogène peut s'échapper par des chemins de fuite très petits. La conception du siège, les joints de tige, les garnitures, les raccords filetés et l'acceptation des tests nécessitent un contrôle minutieux.
03
Large inflammabilité et faible énergie d'allumage
Les sorties de ventilation, la classification électrique, les sources d'inflammation, la ventilation et la dispersion doivent être considérées ensemble.
04
Haute pression et expansion rapide
Les banques de stockage, les compresseurs et les systèmes de ravitaillement peuvent impliquer une haute pression, une grande énergie stockée, un refroidissement pendant l'expansion et une décharge à haute vitesse.
05
Cyclage de pression et thermique
Le remplissage rapide, le fonctionnement du compresseur, le chargement de remorques et la réduction répétée de la pression peuvent créer un service sensible à la fatigue.
06
Hydrogène liquide cryogénique
La tuyauterie d'hydrogène liquide présente des risques de températures très basses, d'évaporation, de contraction thermique, d'expansion du liquide bloqué et de panache froid.
>>> Systèmes protégés
Tuyauterie d'hydrogène et frontières de pression typiques B31.12
Chaque dispositif de décharge doit être attribué à une section protégée spécifique, à une pression source maximale et à un chemin d'écoulement crédible.
01
Tuyauterie de sortie d'électrolyseur
Protéger les séparateurs, les sécheurs, les équipements de purification et la tuyauterie en aval contre la pression de l'électrolyseur ou du compresseur.
02
Systèmes de compression d'hydrogène
Examiner les étages, les refroidisseurs intermédiaires, les séparateurs, les réservoirs de pulsation, les décharges bloquées et les défaillances de recyclage ou de contrôle.
03
Stockage haute pression et collecteurs
Protéger les collecteurs de stockage, les sections d'isolement, les banques en cascade et la tuyauterie connectée de faible capacité.
04
Stations de réduction de pression
Protéger la tuyauterie et les équipements en aval contre les défaillances de régulateur, de moniteur, de by-pass ou de vanne de contrôle.
05
Stations de ravitaillement et interfaces de remorques tubulaires
Examiner la décharge du compresseur, les panneaux prioritaires, les conduites de distribution, les collecteurs de remorques et les transitoires de remplissage rapide.
06
Pipelines d'hydrogène
Définir l'isolement de section, la tuyauterie de station, les interfaces de compresseur, les stations de régulation et les sources de pression crédibles en amont.
07
Systèmes d'alimentation de piles à combustible
Protéger la tuyauterie de pile à combustible basse pression, les réservoirs tampons et les équipements de processus contre les défaillances en amont du stockage ou du régulateur.
08
Tuyauteries de dihydrogène liquide
Protéger les conduites de transfert, les sections de chargement, les vaporiseurs, les volumes liquides bloqués et les connexions d'évaporation.
>>> Scénarios de surpression
Le cas de décharge déterminant doit être défini avant le dimensionnement de la soupape
Le débit source maximal et la limite aval la moins bien notée contrôlent souvent l'exigence de décharge de pression.
01
Défaillance d'un régulateur ou d'une vanne de contrôle
Un régulateur, un moniteur ou un bypass en position ouverte défaillante peut exposer la tuyauterie en aval à la pression et au débit maximum crédibles en amont.
02
Décharge bloquée de compresseur
Utilisez la capacité du compresseur, la condition de recyclage et la restriction en aval pour définir la charge de décharge requise.
03
Sortie bloquée ou isolation fermée
L'écoulement dans une section de tuyauterie d'hydrogène fermée peut rapidement dépasser la pression de conception de la section.
04
Dilatation thermique d'un fluide piégé
L'hydrogène liquide bloqué ou un autre liquide froid peut générer une pression élevée à mesure que la chaleur pénètre.
05
Défaillance d'un vaporiseur ou d'un échangeur de chaleur
Un apport de chaleur excessif, une sortie de gaz bloquée ou une fuite côté haute pression peuvent surcharger le système de moindre capacité.
06
Chaleur externe ou incendie
Lorsque requis par l'équipement applicable ou la base du projet, examinez l'exposition à la chaleur, la génération de gaz et l'élimination sûre.
››› Matériaux et conception
La compatibilité avec l'hydrogène doit être vérifiée pour la pression réelle et le cycle de service
L'examen des matériaux doit inclure les tuyaux, raccords, brides, corps de soupape, garniture, boulonnerie, soudures et zones affectées par la chaleur. La résistance, la ténacité, les effets de l'hydrogène, la fatigue, la mécanique de la rupture et les exigences d'inspection peuvent tous changer avec la pression, l'épaisseur de paroi et l'historique de service.
Pour l'hydrogène liquide, la ténacité à basse température, la contraction thermique, les essais de choc, le comportement des joints et la traçabilité des numéros de coulée doivent également être confirmés.
Liste de contrôle des matériaux et de la conception
- Concentration d'hydrogène et pureté du gaz
- Température de conception maximale et minimale
- Pression de conception et cycles de pression
- Matériau des tuyaux, raccords, brides et soupapes
- Procédure de soudage et condition de traitement thermique
- Évaluation de la fatigue et de la rupture si nécessaire
- Exigences de dureté et de tests de matériaux
- Contrôle des matériaux (PMI) et traçabilité des numéros de coulée
- Compatibilité des joints, garnitures et élastomères
- Marge de corrosion et environnement extérieur
››› Sélection et étanchéité de la soupape
Une soupape de décharge pour hydrogène doit satisfaire aux exigences de capacité, d'étanchéité et de fonctionnement
La soupape sélectionnée doit avoir une capacité de gaz certifiée suffisante pour la charge déterminante et rester adaptée à la pression de tarage, à la température, à la contre-pression, à la marge de pression de fonctionnement et au service hydrogène.
Les conceptions pilotées peuvent être envisagées pour un service propre, haute pression ou proche de la pression de tarage, tandis que les conceptions à ressort peuvent être préférées lorsque la simplicité et la tolérance à la contamination sont plus importantes. Le choix doit être fait à partir des données réelles du système et du fabricant.
Points d'examen des soupapes pour hydrogène
- Débit de décharge requis et capacité de gaz certifiée
- Pression de tarage et marge de pression de fonctionnement
- Conception conventionnelle, équilibrée par soufflet ou pilotée
- Construction du siège et exigence d'étanchéité
- Matériaux du corps, de la garniture, du ressort, du soufflet et du joint
- Contre-pression et pression de l'évent
- Perte de charge à l'admission et stabilité dynamique
- Norme de raccordement et classe de pression
- Nettoyage et contrôle de la contamination
- Rapports de calibrage, de pression et de test de siège
››› Évacuation et installation
La décharge d'hydrogène doit être acheminée vers un emplacement sûr défini
La sortie de décharge doit être évaluée pour la dispersion, les sources d'inflammation, les effets météorologiques, la haute vitesse, le bruit, la force de réaction, les préoccupations électrostatiques et une éventuelle entrée d'air. Les collecteurs de ventilation courants peuvent créer une contre-pression superposée et accumulée qui affecte la capacité et la stabilité de la soupape.
L'installation doit maintenir la ligne d'admission courte, supporter la sortie indépendamment, éviter les liquides piégés, assurer le drainage de la colonne de ventilation et préserver un accès sûr pour l'inspection et le remplacement.
Liste de contrôle du système de décharge
- Destination d'évacuation atmosphérique, de torche ou de récupération
- Élévation de la sortie de ventilation et séparation sécurisée
- Pression normale et maximale du collecteur
- Hypothèses de décharge simultanée
- Examen de la dispersion et des sources d'inflammation
- Support de tuyauterie de sortie et force de réaction
- Drainage et prévention de l'accumulation de liquide
- Décharge à basse température et givrage le cas échéant
- Exigences relatives aux zones électriques et à la mise à la terre
- Accès d'inspection et protection contre les intempéries
››› Flux de travail d'ingénierie
Flux de travail en huit étapes pour la protection contre la pression d'hydrogène selon B31.12
Le flux de travail relie la limite du code de tuyauterie au calcul de décharge de pression, à la spécification de la soupape et au système de décharge sécurisé.
01
Définir la limite B31.12
Identifier les interfaces de tuyauterie industrielle, de pipeline, de tuyauterie d'hydrogène liquide et d'équipements connectés.
02
Identifier les sections protégées
Marquer les collecteurs de stockage, les compresseurs, les régulateurs, les conduites bloquées et les tuyauteries aval à faible classification.
03
Définir les cas de décharge crédibles
Examiner la défaillance du régulateur, la décharge bloquée, la dilatation thermique, l'apport de chaleur et la défaillance de l'équipement.
04
Calculer la charge déterminante
Utiliser le débit source maximal, les propriétés du gaz, la pression, la température et les conditions aval.
05
Vérifier les matériaux et la conception
Vérifier la compatibilité avec l'hydrogène, la fatigue, la ténacité, les joints, les soudures et les caractéristiques pression-température.
06
Sélectionner le dispositif de décharge
Vérifier la capacité certifiée, la pression de tarage, les fuites, le type de soupape et les exigences de raccordement.
07
Examiner le dégazage et l'installation
Vérifier la contre-pression, la dispersion, le contrôle de l'inflammation, le support, le drainage et l'accès à la maintenance.
08
Compléter le dossier documentaire
Émettre les calculs, les fiches techniques, les dessins, les MTC, les rapports de test et les exigences d'inspection.
Vérification sur site
Des exigences du code à la vérification sur site
Les normes définissent les exigences techniques, mais la conformité du bon de commande dépend de la conception, des matériaux, de la portée de l'inspection et des résultats des tests enregistrés. Cette photographie ZOBAI réelle documente une soupape de sûreté pilotée en acier inoxydable exposée. Il s'agit d'une preuve d'installation, et non d'un substitut aux certificats spécifiques au projet ou à un plan d'inspection et de test convenu.
Données RFQ
Informations nécessaires pour une revue de soupape de sûreté hydrogène selon ASME B31.12
Une demande indiquant uniquement le service hydrogène et la taille du raccordement est incomplète. Fournir la section du code de tuyauterie, les conditions maximales de la source, le cas de décharge, la capacité requise et les données du système de décharge.
Entrées d'ingénierie recommandées
- Section et édition applicable de l'ASME B31.12
- P&ID, limite de tuyauterie et équipement protégé
- Composition, pureté et phase de l'hydrogène
- PSAM, pression de conception et pression de tarage
- Température de fonctionnement et de décharge
- Scénario déterminant et débit de décharge requis
- Données du compresseur, du régulateur ou de la source en amont
- Contre-pression et destination de la décharge
- Matériaux de tuyauterie, brides, soupapes et joints
- Calculs requis, certificats et rapports de test
››› Applications et normes associées
Poursuivre l'examen de la tuyauterie d'hydrogène et de la soupape de sûreté
Ces liens utilisent les pages ZOBAI actuelles déjà disponibles sur le site web.
01
Soupapes de sûreté pour hydrogène
Compresseurs d'hydrogène, bancs de stockage, électrolyseurs, stations de ravitaillement, pipelines et skids.
02
Soupapes de sûreté haute pression
Examiner les fuites, la classe de pression, les matériaux et le service de gaz haute pression.
03
Soupapes de sûreté pour pipelines
Examiner la défaillance du régulateur, les stations de compression, la sortie bloquée et la décharge de pipeline.
04
Caractéristiques Pression-Température
Vérifier le corps de la soupape, la bride, le groupe de matériaux et la pression admissible en fonction de la température.
05
Brides ASME B16.5
Vérifier la taille de la bride, la classe, la portée, le joint et la compatibilité du boulonnage.
06
Poser une question à un ingénieur
Soumettez un PID hydrogène, un calcul de décharge ou une spécification de soupape pour examen technique.
››› FAQ
Questions courantes sur la tuyauterie hydrogène ASME B31.12
L'ASME B31.12 fournit les exigences pour la conception, les matériaux, la fabrication, l'inspection, les essais, l'exploitation et la maintenance des systèmes de tuyauterie et de canalisation d'hydrogène.
L'édition actuellement publiée est ASME B31.12-2023. Les projets doivent confirmer l'édition requise auprès de la juridiction, du propriétaire et des spécifications du projet.
Oui. Son champ d'application couvre la tuyauterie en service hydrogène liquide. Les pipelines d'hydrogène gazeux sont également couverts, la section exacte du code dépendant du système.
Le code de tuyauterie s'applique par le raccordement reliant la tuyauterie aux récipients et équipements associés, mais il ne fournit pas les règles de construction pour les récipients ou les équipements eux-mêmes.
Les cas courants incluent la défaillance d'un régulateur ou d'une vanne de régulation, une décharge bloquée de compresseur, une sortie bloquée, la dilatation thermique d'un liquide piégé, la défaillance d'un vaporiseur et une exposition à la chaleur externe, le cas échéant.
Non automatiquement. La soupape sélectionnée doit être vérifiée pour les matériaux compatibles avec l'hydrogène, les exigences d'étanchéité, la pression de tarage, la capacité certifiée pour gaz, la marge de fonctionnement, la contre-pression, les joints, les raccords et les conditions de décharge.
Fournir la section B31.12, la tuyauterie protégée, la composition et la phase de l'hydrogène, les pressions de conception et de tarage, la température, le cas de décharge applicable, la capacité requise, la contre-pression, les matériaux, les raccords et les documents de test requis.
Besoin d'un examen de tuyauterie hydrogène ou de décharge de pression ?
Envoyez la limite de tuyauterie B31.12, le PID, les conditions d'hydrogène, la pression source, les scénarios de décharge, la capacité requise, la configuration de ventilation et les exigences matérielles. ZOBAI peut identifier les entrées manquantes et définir la prochaine étape de dimensionnement ou de devis.