ISO 11114 Газови бутилки - Съвместимост на материалите на бутилките и клапаните със съдържанието на газ

Стандартът „ISO 11114 Газови бутилки – Съвместимост на материалите на бутилките и вентилите със съдържанието на газ“, публикуван от Международната организация по стандартизация (ISO), се състои от следните подраздели, публикувани под едно и също заглавие:

Стандартът „ISO 11114-1 Част 1: Метални материали“ описва изискванията за избор на безопасни комбинации от материали за метални бутилки и клапани и съдържание на газ в бутилките. Дадените данни за съответствие се отнасят за отделни газове и газови смеси. Разглеждат се безшевни метални, заварени метални и композитни газови бутилки и клапани, използвани за съхранение на сгъстени, втечнени и разтворени газове. В този стандарт терминът „бутилка“ се отнася до преносими съдове под налягане, включително тръби и барабани под налягане. Съображения като качеството на доставяния газов продукт не се вземат предвид.

Промишлени, медицински и специални газове (напр. газове с висока чистота, калибровъчни газове) могат да се транспортират или съхраняват в газови бутилки. Основно изискване към материалите, използвани за производството на такива газови бутилки и клапани, е съвместимостта им със съдържанието на газа. Съвместимостта на материалите на бутилките със съдържанието на газа е доказана чрез много години практическо приложение и опит. Настоящите национални и международни разпоредби и стандарти не обхващат напълно този въпрос. Този стандарт се основава на съществуващия международен опит и знания.

Съвместимостта на повечето материали, използвани в производството на газови бутилки и клапани, е специфицирана в този стандарт. Могат да се използват и други материали, чиято съвместимост не е специфицирана в този стандарт, при условие че всички аспекти на съвместимостта са оценени и проверени от оторизирано лице.

Най-често използваните метални материали за бутилки (наред с други) са въглеродно-манганова стомана, хромомолибденова стомана, хромомолибденово-никелова стомана, неръждаема стомана и алуминиеви сплави, както е посочено в следните стандарти:

Алуминий и алуминиеви сплави: стандарти ISO 6361-2, ISO 7866 и ISO 11118.
Стомана: стандарти ISO 4706, ISO 9328-5, ISO 9809-1, ISO 9809-2, ISO 9809-3, ISO 11118 и ISO 11120.
Неръждаема стомана: стандарти ISO 9809-4 и ISO 15510.

Най-често използваните метални материали за корпуси на клапани и части, които са в контакт с вътрешния газ, са месинг и други подобни сплави на медна основа, въглеродна стомана, неръждаема стомана, рафиниран никел и никелови сплави, медно-берилиеви и алуминиеви сплави.

Стандартът „ISO 11114-2 Неметални материали“ предоставя насоки за избор и оценка на съвместимостта между неметални материали и газово съдържание за газови бутилки и клапани. Този стандарт се прилага и за бутилки, барабани под налягане и снопове бутилки. Той обхваща композитни и ламинирани материали, използвани за газови бутилки. Не обхваща керамика, стъкло или лепила.

Този стандарт разглежда влиянието на газа върху променящите се свойства на материалите и механичните свойства (напр. химическа реакция или промяна във физическото състояние). Основни свойства на материалите (обикновено получени от доставчика на материалите), като например механични свойства, необходими за целите на проектирането, не се вземат предвид. Други фактори, като например качеството на доставяния газ, също не се вземат предвид.

Дадените данни за съвместимост се отнасят за еднокомпонентни газове, но могат да се отнасят и за газови смеси. Този стандарт не се прилага за криогенни течности (в това отношение се прилага стандарт ISO 21010).

Неметалните материали трябва да са подходящи за предвидената употреба. За цилиндрични втулки те са подходящи, ако тяхната съвместимост е посочена като приемлива в таблиците, дадени в стандарта, или ако изискваните свойства са задоволително доказани от квалифицирано лице чрез тестове или дългогодишен и надежден опит. Когато се използват пластмасови материали за втулки, трябва да се използват метални издатини. Стандартът ISO 11114-1 се прилага за съвместимостта на металните издатини.

Ако се използват покрити материали, пригодността на комбинацията се оценява и одобрява, след като всички технически аспекти са били оценени и проверени от оторизирано лице. Тези технически аспекти включват, но не се ограничават до, съвместимостта на покривния материал с предвидения газ, дълготрайността на покритието през целия му предвиден експлоатационен живот и неговата газопропускливост.

Стандартът „ISO 11114-3 Част 3: Изпитване за самозапалване на неметални материали в кислородна атмосфера“ описва метод за изпитване за определяне на температурата на самозапалване на неметални материали в газообразен кислород под налягане. Температурата на самозапалване е критерий за класифициране на материалите и може да се използва за подпомагане на избора на материали, използвани в присъствието на газообразен кислород. Този стандарт е предназначен за използване при избора на неметални материали за газови бутилки и аксесоари, например при избора на материали, които да отговарят на изискването за типово изпитване за кислородна съвместимост на всички бутилкови вентили за силно окисляващи газове, както е посочено в стандарта ISO 10297.

По принцип, малко количество от изпитвания материал се нагрява в кислород под налягане. За да се определи точката на автогенно запалване, налягането и температурата се записват непрекъснато, като в този момент се наблюдава внезапно повишаване на температурата и налягането (тази точка се нарича температура на автогенно запалване).

Пробите за изпитване трябва да се приготвят по начин, който предотвратява замърсяване. Пробите за изпитване могат да бъдат в течна или твърда форма. В случай на твърди материали, материалът трябва да се раздроби на фини частици. За всяко изпитване се използва маса на пробата между 0,06 g и 0,5 g. Тази маса трябва да се коригира, като се вземе предвид обемът на реакционната камера за изпитване. Проба от 0,5 g е установена като подходяща за реакционна камера за изпитване с обем между 30 cm³ и 250 cm³.

Стандартът „ISO 11114-4 Част 4: Методи за изпитване за избор на стомани, устойчиви на водородно крехкост“ описва методите за изпитване и оценката на резултатите за характеризиране на стомани, подходящи за употреба в производството на газови бутилки (до 3.000 л) за водород и съдържащи водород газове, причиняващи крехкост. Този стандарт се прилага само за безшевни стоманени газови бутилки.

Изискванията на този стандарт не се прилагат, ако е изпълнено поне едно от следните условия за предвидената газова услуга:

Ако работното налягане на напълнения газ за предотвратяване на крехкост е по-малко от 20 процента от изпитвателното налягане на бутилката.
Ако парциалното налягане на заредения газ, причиняващ крехкост, на газова смес е по-малко от 5 MPa (50 bar) за водород и други газове, причиняващи крехкост, с изключение на сероводорода и метилмеркаптана.

В такива случаи парциалното налягане не трябва да надвишава 0,25 MPa (2,5 бара). В тази ситуация е възможно бутилката да се проектира за нормални (непенливи) газове.

Методите за изпитване, описани в този стандарт, са приложими за всички проектирани работни налягания. Изпитването се провежда при стайна температура, не по-ниска от проектираното работно налягане. Всички изпитвания се провеждат за оценка на водородната крехкост, като се вземат предвид условията, които ще се срещнат в предвиденото приложение. Съставът на изпитвания газ не трябва да бъде по-малък от максималната концентрация на крехък газ в предвиденото приложение. Изпитванията се провеждат с цел избор на стомана за бутилки за водород/крехък газ и смесване.

Описаните методи за изпитване са:

Дисков тест (метод А).
Изпитване по механика на разрушаване (метод Б).
Метод за изпитване за определяне на устойчивостта на стоманени бутилки на напукване, подпомогнато от водород (метод C).
Стандартът „ISO 11114-5 Част 5: Методи за изпитване за оценка на пластмасови облицовки“ описва някои методи за изпитване на съвместимост с газове за оценка на пластмасови материали, подходящи за употреба в производството на композитни облицовки за газови бутилки. Този стандарт е приложим и за оценка на пригодността на пластмасовите матрични материали, използвани за бутилки тип 5. Някои течности, като например вода, използвани при изпитване на бутилки, могат да реагират положително или отрицателно при контакт с пластмасови облицовки. Този въпрос за съвместимостта не е обхванат от този стандарт.

Този стандарт е предназначен да определи съответствието на материалите с рисковете, определени в стандарта ISO 11114-2, и да оцени материали, които не са изброени. Могат да се извършат два вида тестове:

Тестове върху дискове или други проби.
Тестове на цилиндри.

За да се определи пригодността на материалите за даден грунд, трябва да се проведат изпитвания върху бутилки в съответствие с този стандарт. Изпитванията върху проби трябва да се извършват единствено за сравняване на различни пластмасови материали (например, за да се избере най-подходящият материал) или за да се провери дали някои области на грунда проникват повече от други, или и двете.

Тестването върху дискове или проби е трудно при бутилки тип 5. Поради това се препоръчва тестване върху бутилки. Някои вещества (напр. влага, серни съединения) могат да имат положителен или отрицателен ефект върху характеристиките на материала и това трябва да се вземе предвид при проектирането и провеждането на тестове. Тези вещества могат да присъстват в газа, да се отделят от пластмасовите материали или и двете. Анализът на тестовия газ трябва да се запише преди и след тестването, за да се открие всяко потенциално замърсяване (напр. влага, серни съединения).

Стандартът „ISO 11114-6 Част 6: Изпитване за колебания на налягането на кислорода“ описва изискванията към изпитвателната апаратура и процедурата за изпитване за непрекъснато прилагане на колебания на налягането на кислорода към оборудване, тествано за устойчивост на запалване чрез адиабатно компресиране, и към материали, тествани за съвместимост с кислород.

В продължение на много години нашата организация, със своя компетентен и опитен персонал, разбира нуждите на своите клиенти, предоставяйки им необходимите съвременни услуги за тестване и съдействайки за установяването, внедряването и подобряването на системите за управление. В тази рамка ние също така предоставяме услуги за тестване на предприятия в съответствие със стандарта „ISO 11114 Газови бутилки - Съвместимост на материалите на бутилките и вентилите със съдържанието на газ“.