- Edizione attualmente pubblicata: ASME B31.12-2023.
- L'ambito include idrogeno gassoso, miscele di idrogeno gassoso e tubazioni per idrogeno liquido.
- Il Codice si applica alle giunzioni delle tubazioni collegate a recipienti e attrezzature associate, ma non ai recipienti o alle attrezzature stesse.
- La selezione della valvola di sicurezza richiede ancora un carico di governo separato, una capacità certificata della valvola e una revisione dello scarico sicuro.
››› Ambito e Struttura del Codice
B31.12 separa i requisiti generali, le tubazioni industriali e le condotte
I Requisiti Generali stabiliscono le regole comuni per il servizio con idrogeno. La sezione Tubazioni Industriali tratta le tubazioni per idrogeno all'interno di impianti e pacchetti, mentre la sezione Condotte tratta i sistemi di condotte per idrogeno gassoso. La sezione applicabile deve essere identificata prima dell'approvazione delle condizioni di progettazione, dei materiali, dell'esame e dei test.
B31.12 definisce il sistema di tubazioni; non sostituisce il codice di costruzione per compressori, recipienti a pressione, cilindri di stoccaggio, elettrolizzatori o altre attrezzature collegate. Il giunto di interfaccia e il confine di responsabilità devono quindi essere chiaramente indicati sul P&ID e sulla specifica meccanica.
Edizione e nota applicativa
Questa pagina si basa sull'ASME B31.12-2023. Confermare sempre l'edizione, la giurisdizione e le specifiche del proprietario richieste per il progetto. I requisiti per le condotte di idrogeno possono anche interagire con altri codici per condotte, normative locali e requisiti di gestione dell'integrità.
››› Caratteristiche del Servizio con Idrogeno
L'idrogeno modifica la revisione dei materiali, delle perdite e dell'accensione
Il sistema di tubazioni e di scarico deve essere valutato per la concentrazione effettiva di idrogeno, la pressione, la temperatura, il ciclo e l'ambiente di scarico.
01
Degrado del materiale assistito da idrogeno
La resistenza del materiale da sola non è sufficiente. La revisione dovrebbe considerare la compatibilità con l'idrogeno, la fatica, il comportamento alla frattura, le saldature, il trattamento termico e i cicli di pressione.
02
Perdita di piccole molecole
L'idrogeno può fuoriuscire attraverso percorsi di perdita molto piccoli. Il design della sede, le tenute dello stelo, le guarnizioni, i giunti filettati e l'accettazione dei test richiedono un controllo attento.
03
Ampia infiammabilità e bassa energia di accensione
Le uscite di sfiato, la classificazione elettrica, le fonti di accensione, la ventilazione e la dispersione dovrebbero essere considerate congiuntamente.
04
Alta pressione ed espansione rapida
Le batterie di stoccaggio, i compressori e i sistemi di rifornimento possono comportare alta pressione, elevata energia immagazzinata, raffreddamento durante l'espansione e scarico ad alta velocità.
05
Cicli di pressione e termici
Il riempimento rapido, il funzionamento del compressore, il carico del rimorchio e la riduzione ripetuta della pressione possono creare un servizio sensibile alla fatica.
06
Idrogeno liquido criogenico
La tubazione per idrogeno liquido presenta pericoli di temperature molto basse, boil-off, contrazione termica, espansione del liquido bloccato e pennacchio freddo.
››› Sistemi Protetti
Tipiche tubazioni per idrogeno e confini di pressione secondo B31.12
Ogni dispositivo di scarico deve essere assegnato a una specifica sezione protetta, alla pressione massima di sorgente e al percorso di flusso credibile.
01
Tubazioni di uscita dell'elettrolizzatore
Proteggere separatori, essiccatori, apparecchiature di purificazione e tubazioni a valle dalla pressione dell'elettrolizzatore o del compressore.
02
Sistemi di compressione dell'idrogeno
Verificare stadi, intercooler, separatori, recipienti di pulsazione, scarico bloccato e guasto del ricircolo o del controllo.
03
Stoccaggio ad alta pressione e collettori
Proteggere le linee di stoccaggio, le sezioni di isolamento, i banchi a cascata e le tubazioni con rating inferiore collegate.
04
Stazioni di riduzione della pressione
Proteggere le tubazioni e le apparecchiature a valle da guasti del regolatore, del monitor, della valvola di bypass o di controllo.
05
Interfacce Stazioni di Rifornimento e Tubo-Cisterna
Revisionare le scariche dei compressori, i pannelli prioritari, le linee di erogazione, i collettori delle cisterne e le transizioni di riempimento rapido.
06
Condotte per Idrogeno
Definire l'isolamento di sezione, la tubazione di stazione, le interfacce dei compressori, le stazioni di regolazione e le fonti di pressione credibili a monte.
07
Sistemi di Alimentazione Celle a Combustibile
Proteggere le tubazioni a bassa pressione delle celle a combustibile, i recipienti tampone e le apparecchiature di processo da guasti a monte dello stoccaggio o del regolatore.
08
Tubazioni per Idrogeno Liquido
Proteggere le linee di trasferimento, le sezioni di carico, i vaporizzatori, i volumi liquidi bloccati e le connessioni di boil-off.
>>> Scenari di Sovrapressione
Il caso di sfioro dominante deve essere definito prima del dimensionamento della valvola
La portata massima della sorgente e il limite a valle con la classe di pressione più bassa spesso controllano il requisito di sfioro della pressione.
01
Guasto del Regolatore o della Valvola di Controllo
Un regolatore, monitor o bypass in avaria aperta può esporre la tubazione a valle alla massima pressione e portata credibili a monte.
02
Scarico bloccato del compressore
Utilizzare la capacità del compressore, la condizione di riciclo e la restrizione a valle per definire il carico di sfioro richiesto.
03
Uscita bloccata o isolamento chiuso
Il flusso in una sezione di tubazione di idrogeno chiusa può superare rapidamente la pressione di progetto della sezione.
04
Espansione termica di fluido intrappolato
L'idrogeno liquido bloccato o un altro liquido freddo può generare alta pressione quando il calore entra.
05
Guasto di vaporizzatore o scambiatore di calore
Un eccessivo apporto di calore, un'uscita di gas bloccata o una perdita dal lato alta pressione possono sovraccaricare il sistema a minor rating.
06
Calore esterno o incendio
Ove richiesto dall'attrezzatura applicabile o dalla base del progetto, rivedere l'esposizione al calore, la generazione di gas e lo smaltimento sicuro.
››› Materiali e Progettazione
La compatibilità con l'idrogeno deve essere verificata per la pressione effettiva e il ciclo di servizio
La revisione dei materiali dovrebbe includere tubi, raccordi, flange, corpi valvola, trim, bulloneria, saldature e zone termicamente alterate. Resistenza, tenacità, effetti dell'idrogeno, fatica, meccanica della frattura e requisiti di ispezione possono cambiare con la pressione, lo spessore della parete e la storia di servizio.
Per l'idrogeno liquido, devono essere confermate anche la tenacità a bassa temperatura, la contrazione termica, i test d'impatto, il comportamento delle guarnizioni e la tracciabilità del numero di colata.
Lista di controllo materiali e design
- Concentrazione di idrogeno e purezza del gas
- Temperatura massima e minima di progetto
- Pressione di progetto e cicli di pressione
- Materiale di tubi, raccordi, flange e valvole
- Procedura di saldatura e condizione di trattamento termico
- Valutazione di fatica e frattura ove richiesto
- Requisiti di durezza e test sui materiali
- PMI e tracciabilità del numero di colata
- Compatibilità guarnizioni, tenute ed elastomeri
- Tolleranza alla corrosione e ambiente esterno
››› Selezione e tenuta della valvola
Una valvola di sicurezza per idrogeno deve soddisfare requisiti di capacità, tenuta e operatività
La valvola selezionata deve avere una capacità certificata sufficiente per il carico di dimensionamento e rimanere adatta per pressione di taratura, temperatura, contropressione, margine di pressione operativa e servizio con idrogeno.
I design pilotati possono essere considerati per servizi puliti, ad alta pressione o vicini alla pressione di taratura, mentre i design a molla possono essere preferiti dove la semplicità e la tolleranza alla contaminazione sono più importanti. La scelta deve essere fatta in base ai dati effettivi del sistema e del produttore.
Punti di revisione per valvole per idrogeno
- Portata di sfioro richiesta e capacità certificata per gas
- Pressione di taratura e margine di pressione operativa
- Design convenzionale, bilanciato a soffietto o pilotato
- Costruzione della sede e requisito di tenuta
- Materiali del corpo, trim, molla, soffietto e guarnizione
- Contropressione e pressione del collettore di sfiato
- Perdita di pressione in ingresso e stabilità dinamica
- Standard di connessione e classe di pressione
- Controllo della pulizia e della contaminazione
- Rapporti di calibrazione, pressione e prova sede
››› Sfiato e installazione
Lo scarico dell'idrogeno deve essere convogliato in una posizione sicura definita
La bocca di scarico della valvola di sicurezza deve essere valutata per la dispersione, le fonti di innesco, gli effetti meteorologici, l'alta velocità, il rumore, la forza di reazione, le preoccupazioni elettrostatiche e il possibile ingresso d'aria. Le colonne di sfiato comuni possono creare contropressioni sovrapposte e accumulate che influenzano la capacità e la stabilità della valvola.
L'installazione deve mantenere la linea di ingresso corta, supportare l'uscita in modo indipendente, evitare liquidi intrappolati, garantire il drenaggio del condotto di sfiato e preservare un accesso sicuro per l'ispezione e la sostituzione.
Lista di controllo del sistema di scarico
- Sfiato atmosferico, torcia o destinazione di recupero
- Altezza dello sbocco di sfiato e separazione sicura
- Pressione normale e massima della colonna di scarico
- Ipotesi di sfioro simultaneo
- Revisione della dispersione e delle fonti di innesco
- Supporto della tubazione di scarico e forza di reazione
- Drenaggio e prevenzione dell'accumulo di liquidi
- Scarico a bassa temperatura e formazione di ghiaccio ove applicabile
- Area elettrica e requisiti di messa a terra
- Accesso per ispezione e protezione dagli agenti atmosferici
››› Flusso di Lavoro Ingegneristico
Flusso di lavoro in otto fasi per la protezione dalla pressione dell'idrogeno secondo B31.12
Il flusso di lavoro collega il confine del codice delle tubazioni al calcolo dello sfioro di pressione, alla specifica della valvola e al sistema di scarico sicuro.
01
Definire il confine B31.12
Identificare le interfacce delle tubazioni industriali, delle condotte, delle tubazioni per idrogeno liquido e delle apparecchiature collegate.
02
Identificare le sezioni protette
Segnalare collettori di stoccaggio, compressori, regolatori, linee bloccate e tubazioni a bassa pressione a valle.
03
Definire i casi di sfioro credibili
Rivedere guasti del regolatore, scarico bloccato, espansione termica, apporto di calore e guasti delle apparecchiature.
04
Calcolare il carico dominante
Utilizzare il flusso massimo della sorgente, le proprietà del gas, la pressione, la temperatura e le condizioni a valle.
05
Verifica materiali e design
Verificare compatibilità con idrogeno, fatica, tenacità, tenute, saldature e pressioni-temperature.
06
Selezionare il dispositivo di sfioro
Verificare capacità certificata, pressione di taratura, perdite, tipo di valvola e requisiti di connessione.
07
Revisione sfiato e installazione
Verificare contropressione, dispersione, controllo accensione, supporto, drenaggio e accesso per manutenzione.
08
Completare il pacchetto documentale
Emissione calcoli, schede tecniche, disegni, MTC, rapporti di prova e requisiti di ispezione.
Verifica in officina
Dai requisiti del codice alla verifica in officina
Gli standard definiscono i requisiti tecnici, ma la conformità all'ordine di acquisto dipende dal progetto, dai materiali, dall'ambito di ispezione e dai risultati dei test registrati. Questa fotografia reale di ZOBAI documenta una valvola di sicurezza pilotata in acciaio inossidabile in esposizione. È una prova di impianto, non un sostituto di certificati specifici del progetto o di un piano di ispezione e collaudo concordato.
Dati ››› Richiesta di Preventivo
Informazioni necessarie per una revisione di valvola di sicurezza per idrogeno secondo ASME B31.12
Una richiesta che indica solo il servizio con idrogeno e la dimensione della connessione è incompleta. Fornire la sezione del codice tubazioni, le condizioni massime della sorgente, il caso di sfioro, la capacità richiesta e i dati del sistema di scarico.
Input ingegneristici raccomandati
- Sezione e edizione ASME B31.12 applicabile
- P&ID, confine tubazioni e attrezzatura protetta
- Composizione, purezza e fase dell'idrogeno
- MAWP, pressione di progetto e pressione di taratura
- Temperatura operativa e di sfioro
- Scenario di riferimento e portata di sfioro richiesta
- Dati del compressore, regolatore o sorgente a monte
- Contropressione e destinazione di scarico
- Materiali di tubazioni, flange, valvole e guarnizioni
- Calcoli, certificati e rapporti di prova richiesti
››› Applicazioni e Normative Correlate
Continuare la revisione delle tubazioni e dello sfioro dell'idrogeno
Questi link utilizzano pagine ZOBAI attuali già disponibili sul sito web.
01
Valvole di sicurezza per idrogeno
Compressori, serbatoi di stoccaggio, elettrolizzatori, stazioni di rifornimento, tubazioni e skid per idrogeno.
02
Valvole di sicurezza ad alta pressione
Revisione di perdite, classe di pressione, materiali e servizio di gas ad alta pressione.
03
Valvole di sicurezza per pipeline
Revisione guasto regolatore, stazioni di compressione, scarico bloccato e sfioro di tubazione.
04
Classificazioni Pressione-Temperatura
Verificare corpo valvola, flangia, gruppo materiali e pressione ammissibile in funzione della temperatura.
05
Flange ASME B16.5
Verificare compatibilità di dimensioni, classe, facce, guarnizioni e bulloneria della flangia.
06
Chiedi a un ingegnere
Inviare un P&ID per idrogeno, calcolo di sfioro o specifica della valvola per revisione tecnica.
>>> FAQ
Domande comuni sulle tubazioni per idrogeno ASME B31.12
ASME B31.12 fornisce i requisiti per la progettazione, i materiali, la fabbricazione, l'ispezione, il collaudo, l'esercizio e la manutenzione dei sistemi di tubazioni e condotte per l'idrogeno.
L'edizione attualmente pubblicata è ASME B31.12-2023. I progetti devono confermare l'edizione richiesta con l'autorità competente, il proprietario e le specifiche di progetto.
Sì. Il suo ambito include tubazioni per idrogeno liquido. Sono coperti anche gli oleodotti di idrogeno gassoso, mentre la sezione esatta del codice dipende dal sistema.
Il codice delle tubazioni si applica attraverso il giunto che collega la tubazione ai recipienti e alle apparecchiature associate, ma non fornisce le regole di costruzione per i recipienti o le apparecchiature stesse.
I casi comuni includono guasti di regolatori o valvole di controllo, scarico bloccato del compressore, uscita bloccata, espansione termica di liquido intrappolato, guasto del vaporizzatore ed esposizione a calore esterno, ove applicabile.
Non automaticamente. La valvola selezionata deve essere verificata per materiali compatibili con l'idrogeno, requisiti di tenuta, pressione di taratura, capacità certificata per gas, margine operativo, contropressione, guarnizioni, connessioni e condizioni di scarico.
Fornire la sezione B31.12, tubazioni protette, composizione e fase dell'idrogeno, pressioni di progetto e di taratura, temperatura, caso di sfioro di riferimento, capacità richiesta, contropressione, materiali, connessioni e documenti di prova richiesti.
Necessiti di una revisione per tubazioni per idrogeno o per lo sfioro?
Inviare il confine della tubazione B31.12, P&ID, condizioni dell'idrogeno, pressione di sorgente, scenari di sfioro, capacità richiesta, disposizione di sfiato e requisiti dei materiali. ZOBAI può identificare gli input mancanti e definire il passo successivo per il dimensionamento o la quotazione.