ISO 11114 Tabung Gas - Kompatibilitas Bahan Tabung dan Katup dengan Isi Gas

Standar “ISO 11114 Tabung Gas – Kesesuaian Bahan Tabung dan Katup dengan Isi Gas”, yang diterbitkan oleh Organisasi Internasional untuk Standardisasi (ISO), terdiri dari sub-bagian berikut yang diterbitkan dengan judul yang sama:

Standar “ISO 11114-1 Bagian 1: Material Logam” menjelaskan persyaratan untuk memilih kombinasi yang aman dari material silinder dan katup logam serta isi gas silinder. Data kepatuhan yang diberikan berkaitan dengan gas individual dan campuran gas. Silinder dan katup gas logam tanpa sambungan, logam las, dan komposit yang digunakan untuk menampung gas terkompresi, cair, dan terlarut dipertimbangkan. Dalam standar ini, istilah silinder mengacu pada bejana tekan portabel, termasuk tabung dan drum bertekanan. Pertimbangan seperti kualitas produk gas yang dikirim tidak diperhitungkan.

Gas industri, medis, dan gas khusus (misalnya, gas dengan kemurnian tinggi, gas kalibrasi) dapat diangkut atau disimpan dalam tabung gas. Persyaratan mendasar untuk material yang digunakan untuk pembuatan tabung gas dan katup tersebut adalah kompatibilitas dengan isi gas. Kompatibilitas material tabung dengan isi gas telah terbukti melalui bertahun-tahun aplikasi dan pengalaman praktis. Peraturan dan standar nasional dan internasional saat ini tidak sepenuhnya mencakup masalah ini. Standar ini didasarkan pada pengalaman dan pengetahuan internasional yang ada.

Kompatibilitas sebagian besar material yang digunakan dalam pembuatan tabung gas dan katup ditentukan dalam standar ini. Material lain yang kompatibilitasnya tidak ditentukan dalam standar ini dapat digunakan asalkan semua aspek kompatibilitas telah dinilai dan diverifikasi oleh orang yang berwenang.

Bahan logam yang paling umum digunakan untuk silinder (antara lain) adalah baja karbon mangan, baja kromium molibdenum, baja kromium molibdenum nikel, baja tahan karat, dan paduan aluminium, sebagaimana ditentukan dalam standar berikut:

Aluminium dan paduan aluminium: standar ISO 6361-2, ISO 7866 dan ISO 11118.
Baja: Standar ISO 4706, ISO 9328-5, ISO 9809-1, ISO 9809-2, ISO 9809-3, ISO 11118 dan ISO 11120.
Baja tahan karat: Standar ISO 9809-4 dan ISO 15510.

Bahan logam yang paling umum digunakan untuk badan katup dan bagian-bagian yang bersentuhan dengan gas internal adalah kuningan dan paduan berbasis tembaga serupa lainnya, baja karbon, baja tahan karat, nikel murni dan paduan nikel, tembaga-berilium, dan paduan aluminium.

Standar “ISO 11114-2 Bahan Nonlogam” memberikan panduan tentang pemilihan dan evaluasi kompatibilitas antara bahan nonlogam dan isi gas untuk tabung gas dan katup. Standar ini juga berlaku untuk tabung, drum bertekanan, dan bundel tabung. Standar ini mencakup bahan komposit dan laminasi yang digunakan untuk tabung gas. Standar ini tidak mencakup keramik, kaca, atau perekat.

Standar ini membahas pengaruh gas terhadap perubahan sifat material dan mekanik (misalnya, reaksi kimia atau perubahan keadaan fisik). Sifat material dasar (yang biasanya dapat diperoleh dari pemasok material), seperti sifat mekanik yang diperlukan untuk tujuan desain, tidak dipertimbangkan. Faktor lain, seperti kualitas gas yang dipasok, juga tidak diperhitungkan.

Data kompatibilitas yang diberikan berkaitan dengan gas komponen tunggal, tetapi juga dapat berlaku untuk campuran gas. Standar ini tidak berlaku untuk cairan kriogenik (standar ISO 21010 berlaku dalam hal ini).

Bahan non-logam harus sesuai untuk penggunaan yang dimaksud. Untuk liner silinder, bahan tersebut dianggap sesuai jika kompatibilitasnya dinyatakan dapat diterima dalam tabel yang diberikan dalam standar, atau jika sifat-sifat yang dibutuhkan telah dibuktikan secara memuaskan oleh orang yang berkualifikasi melalui pengujian atau pengalaman yang panjang dan dapat diandalkan. Jika bahan liner plastik digunakan, tonjolan logam harus digunakan. Standar ISO 11114-1 berlaku untuk kompatibilitas tonjolan logam.

Jika material berlapis digunakan, kesesuaian kombinasi tersebut dinilai dan disetujui setelah semua aspek teknis dievaluasi dan diverifikasi oleh orang yang berwenang. Aspek teknis ini meliputi, tetapi tidak terbatas pada, kompatibilitas material pelapis dengan gas yang dimaksud, daya tahan lapisan selama masa pakainya, dan permeabilitas gasnya.

Standar “ISO 11114-3 Bagian 3: Uji penyalaan autogenik untuk material nonlogam dalam atmosfer oksigen” menjelaskan metode pengujian untuk menentukan suhu penyalaan autogenik material nonlogam dalam oksigen gas bertekanan. Suhu penyalaan autogenik adalah kriteria untuk mengklasifikasikan material dan dapat digunakan untuk membantu pemilihan material yang digunakan di hadapan oksigen gas. Standar ini dimaksudkan untuk digunakan dalam pemilihan material nonlogam untuk tabung gas dan aksesorinya, misalnya, dalam memilih material untuk memenuhi persyaratan pengujian tipe kompatibilitas oksigen dari semua katup tabung untuk gas yang sangat oksidatif, sebagaimana ditentukan dalam standar ISO 10297.

Pada prinsipnya, sejumlah kecil bahan uji dipanaskan dalam oksigen bertekanan. Untuk menentukan titik nyala autogenik, tekanan dan suhu dicatat secara terus menerus, di mana pada titik tersebut diamati peningkatan suhu dan tekanan secara tiba-tiba (titik ini disebut suhu nyala autogenik).

Sampel uji harus disiapkan sedemikian rupa untuk mencegah kontaminasi. Sampel uji dapat berupa cairan atau padatan. Dalam kasus bahan padat, bahan tersebut harus dipecah menjadi partikel-partikel halus. Massa sampel antara 0,06 g dan 0,5 g digunakan untuk setiap pengujian. Massa ini harus disesuaikan dengan mempertimbangkan volume ruang reaksi uji. Sampel 0,5 g telah terbukti cocok untuk ruang reaksi uji dengan volume antara 30 cm³ dan 250 cm³.

Standar “ISO 11114-4 Bagian 4: Metode pengujian untuk memilih baja tahan terhadap kerapuhan hidrogen” menjelaskan metode pengujian dan evaluasi hasil untuk mengkarakterisasi baja yang cocok untuk digunakan dalam pembuatan tabung gas (hingga 3.000 l) untuk hidrogen dan gas penggetah yang mengandung hidrogen. Standar ini hanya berlaku untuk tabung gas baja tanpa sambungan.

Persyaratan standar ini tidak berlaku jika setidaknya salah satu dari kondisi berikut terpenuhi untuk layanan gas yang dimaksud:

Jika tekanan operasi gas penggetasan yang diisi kurang dari 20 persen dari tekanan uji silinder.
Jika tekanan parsial gas penggetasan bermuatan dalam campuran gas kurang dari 5 MPa (50 bar) untuk hidrogen dan gas penggetasan lainnya, tidak termasuk hidrogen sulfida dan metil merkaptan.

Dalam kasus seperti itu, tekanan parsial tidak boleh melebihi 0,25 MPa (2,5 bar). Dalam situasi ini, dimungkinkan untuk mendesain silinder untuk gas normal (tidak berbuih).

Metode pengujian yang dijelaskan dalam standar ini berlaku untuk semua tekanan operasi yang dirancang. Pengujian dilakukan pada suhu ruangan, tidak lebih rendah dari tekanan operasi yang dirancang. Semua pengujian dilakukan untuk menilai kerapuhan hidrogen, dengan mempertimbangkan kondisi yang akan dihadapi dalam aplikasi yang dimaksud. Komposisi gas yang diuji tidak boleh kurang dari konsentrasi gas penggetasan maksimum dalam aplikasi yang dimaksud. Pengujian dilakukan untuk tujuan pemilihan baja untuk silinder hidrogen/gas penggetasan dan silinder pencampur.

Metode pengujian yang dijelaskan adalah:

Pengujian disk (metode A).
Uji mekanika fraktur (metode B).
Metode pengujian untuk menentukan ketahanan silinder baja terhadap retak akibat hidrogen (metode C).
Standar “ISO 11114-5 Bagian 5: Metode pengujian untuk mengevaluasi liner plastik” menjelaskan beberapa metode pengujian kompatibilitas gas untuk mengevaluasi material plastik yang cocok untuk digunakan dalam produksi liner silinder gas komposit. Standar ini juga berlaku untuk mengevaluasi kesesuaian material matriks plastik yang digunakan untuk silinder Tipe 5. Beberapa fluida, seperti air, yang digunakan dalam pengujian silinder dapat bereaksi positif atau negatif ketika bersentuhan dengan liner plastik. Masalah kompatibilitas ini tidak tercakup dalam standar ini.

Standar ini dirancang untuk menentukan kesesuaian material dengan risiko yang didefinisikan dalam standar ISO 11114-2 dan untuk mengevaluasi material yang tidak tercantum. Dua jenis pengujian dapat dilakukan:

Pengujian pada cakram atau sampel lainnya.
Pengujian pada silinder.

Untuk menentukan kesesuaian bahan untuk primer tertentu, pengujian harus dilakukan pada silinder sesuai dengan standar ini. Pengujian pada sampel harus dilakukan semata-mata untuk membandingkan berbagai bahan plastik (misalnya, untuk memilih bahan yang paling sesuai), atau untuk memeriksa apakah beberapa area primer menembus lebih dalam daripada yang lain, atau keduanya.

Pengujian pada cakram atau sampel sulit dilakukan pada silinder Tipe 5. Oleh karena itu, pengujian pada silinder direkomendasikan. Zat-zat tertentu (misalnya, kelembapan, senyawa sulfur) dapat memiliki efek positif atau negatif pada kinerja material, dan hal ini harus dipertimbangkan saat merancang dan melakukan pengujian. Zat-zat ini mungkin terdapat dalam gas, dilepaskan oleh bahan plastik, atau keduanya. Analisis gas uji harus dicatat sebelum dan sesudah pengujian untuk mendeteksi potensi kontaminasi (misalnya, kelembapan, senyawa sulfur).

Standar “ISO 11114-6 Bagian 6: Uji fluktuasi tekanan oksigen” menjelaskan persyaratan peralatan uji dan prosedur uji untuk menerapkan fluktuasi tekanan oksigen secara terus menerus pada peralatan yang diuji ketahanannya terhadap penyalaan dengan kompresi adiabatik dan pada material yang diuji kompatibilitasnya dengan oksigen.

Selama bertahun-tahun, organisasi kami, dengan staf yang kompeten dan berpengalaman, telah memahami kebutuhan pelanggan, menyediakan layanan pengujian canggih yang mereka butuhkan, dan membantu dalam pembentukan, implementasi, dan peningkatan sistem manajemen. Dalam kerangka kerja ini, kami juga menyediakan layanan pengujian kepada bisnis sesuai dengan standar "ISO 11114 Tabung Gas - Kompatibilitas bahan tabung dan katup dengan isi gas".