ISO 11114 Gaz Silindirleri - Silindir ve Valf Malzemelerinin Gaz İçerikleriyle Uyumluluğu

Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO) tarafından yayınlanan “ISO 11114 Gaz silindirleri - Silindir ve valf malzemelerinin gaz içerikleriyle uyumluluğu“ standardı, aynı başlık altında yayınlanan şu alt bölümlerden oluşmaktadır:

• “ISO 11114-1 Bölüm 1: Metalik malzemeler“ standardında, metalik silindir ve valf malzemelerinin güvenli kombinasyonlarının ve silindir gaz içeriğinin seçimi için gereklilikler açıklanmaktadır. Verilen uyumluluk verileri, tekil gazlar ve gaz karışımlarıyla ilgilidir. Sıkıştırılmış, sıvılaştırılmış ve çözünmüş gazları tutmak için kullanılan dikişsiz metalik, kaynaklı metalik ve kompozit gaz silindirleri ve valfleri dikkate alınmaktadır. Bu standartta silindir terimi, tüpleri ve basınçlı varilleri de içeren taşınabilir basınçlı kapları ifade etmektedir. Teslim edilen gaz ürününün kalitesi gibi hususlar dikkate alınmamaktadır.

Endüstriyel, tıbbi ve özel gazlar (örneğin yüksek saflıkta gazlar, kalibrasyon gazları) gaz tüplerinde taşınabilir veya depolanabilir. Bu tür gaz tüplerinin ve vanalarının üretildiği malzemenin temel bir gerekliliği, gaz içeriğiyle uyumluluktur. Silindir malzemelerinin gaz içeriğiyle uyumluluğu, uzun yıllar boyunca pratik uygulama ve deneyimlerle kanıtlanmıştır. Mevcut ulusal ve uluslararası yönetmelikler ve standartlar bu konuyu tam olarak kapsamamaktadır. Bu standart, mevcut uluslararası deneyim ve bilgilere dayanmaktadır.

Gaz tüpleri ve vanalarının üretiminde kullanılan çoğu malzemenin uyumluluğu bu standartta belirtilmiştir. Bu standartta uyumluluğu belirtilmeyen diğer malzemeler, tüm uyumluluk yönleri yetkili bir kişi tarafından değerlendirilip doğrulandığı takdirde kullanılabilir.

Silindirler için en yaygın kullanılan metalik malzemeler (diğerlerinin yanı sıra) şu standartlarda belirtildiği gibi karbon manganez çeliği, krom molibden çeliği, krom molibden nikel çeliği, paslanmaz çelik ve alüminyum alaşımlarıdır:

• Alüminyum ve alüminyum alaşımları: ISO 6361-2, ISO 7866 ve ISO 11118 standartları
• Çelik: ISO 4706, ISO 9328-5, ISO 9809-1, ISO 9809-2, ISO 9809-3, ISO 11118 ve ISO 11120 standartları
• Paslanmaz çelik: ISO 9809-4 ve ISO 15510 standartları.

Vana gövdeleri ve iç gazla temas eden parçalar için en yaygın kullanılan metalik malzemeler pirinç ve diğer benzer bakır bazlı alaşımlar, karbon çeliği, paslanmaz çelik, rafine nikel ve nikel alaşımları, bakır-berilyum ve alüminyum alaşımlarıdır.

• “ISO 11114-2 Metalik olmayan malzemeler“ standardında, gaz silindirleri ve vanaları için metalik olmayan malzemeler ile gaz içerikleri arasındaki uyumluluğun seçimi ve değerlendirilmesi konusunda rehberlik sağlanmaktadır. Bu standart ayrıca tüpler, basınçlı variller ve silindir demetleri için de geçerlidir. Bu standart, gaz silindirleri için kullanılan kompozit ve lamine malzemeleri kapsar. Seramik, cam ve yapıştırıcıları kapsamaz.

Bu standart, gazın malzeme ve mekanik özellikleri (örneğin kimyasal reaksiyon veya fiziksel durumdaki değişim) değiştirmedeki etkisini ele alır. Tasarım amaçları için gerekli olan mekanik özellikler gibi malzemelerin temel özellikleri (normalde malzeme tedarikçisinden edinilebilir) dikkate alınmaz. Verilen gazın kalitesi gibi diğer hususlar dikkate alınmaz.

Verilen uyumluluk verileri tek bileşenli gazlarla ilgilidir, ancak gaz karışımları için de geçerli olabilir. Bu standart kriyojenik sıvılar için geçerli değildir (bu konuda ISO 21010 standardı geçerlidir).

Metal olmayan malzemeler, amaçlanan hizmete uygun olmalıdır. Silindir gömlekleri için standart içinde verilen tablolarda uyumlulukları kabul edilebilir olarak belirtilmişse veya gerekli özellikler testler veya uzun ve güvenli deneyimlerle yetkili bir kişi tarafından tatmin edici bir şekilde kanıtlanmışsa uygundur. Plastik gömlek malzemeleri kullanıldığında, metalik çıkıntıların kullanılması gerekir. Metal çıkıntıların uyumluluğu için ISO 11114-1 standardı geçerlidir.

Kaplamalı malzemeler kullanılıyorsa, tüm teknik hususlar yetkili bir kişi tarafından değerlendirilip doğrulandıktan sonra kombinasyonun uygunluğu değerlendirilir ve onaylanır. Bu teknik hususlar, kaplama malzemesinin amaçlanan gazla uyumluluğu, kaplamanın amaçlanan tüm kullanım süresi boyunca dayanıklılığı ve içinden gaz geçirgenliği gibi hususları içerir, ancak bunlarla sınırlı değildir.

• “ISO 11114-3 Bölüm 3: Oksijen atmosferinde metalik olmayan malzemeler için otojen ateşleme testi“ standardında, basınçlı gaz halindeki oksijende metalik olmayan malzemelerin kendiliğinden tutuşma sıcaklığını belirlemek için bir test yöntemi açıklanmaktadır. Kendiliğinden tutuşma sıcaklığı, malzemeleri sıralamak için bir kriterdir ve gaz halindeki oksijenin varlığında kullanılan malzemelerin seçiminde yardımcı olmak için kullanılabilir. Bu standardın, gaz silindirleri ve aksesuarları için metalik olmayan malzemelerin seçiminde, örneğin ISO 10297 standardında belirtildiği gibi tüm silindir valflerinin yüksek oksitleyici gazlar için oksijen uyumluluğu için tip testi gereksinimini karşılamak üzere malzemelerin seçilmesinde kullanılması amaçlanmaktadır.

Prensip olarak az miktarda test malzemesi basınçlı oksijende ısıtılır. Otojen tutuşma noktasını belirlemek için basınç ve sıcaklık sürekli olarak kaydedilir, bu noktada ani bir sıcaklık ve basınç artışı gözlemlenir (bu noktaya otojen tutuşma sıcaklığı denir).

Test numuneleri, kontaminasyonu önleyecek şekilde hazırlanmalıdır. Test numuneleri sıvı veya katı formda olabilir. Katı maddeler söz konusu olduğunda, malzeme ince parçalara bölünmelidir. Her test için 0,06 g ile 0,5 g arasında bir numune kütlesi kullanılır. Bu kütle, test reaksiyon haznesinin hacmi dikkate alınarak ayarlanmalıdır. 30 cm3 ile 250 cm3 arasında bir hacimdeki bir test reaksiyon haznesinde 0,5 g’lık bir numunenin uygun olduğu görülmüştür.

• “ISO 11114-4 Bölüm 4: Hidrojen gevrekliğine dayanıklı çeliklerin seçilmesine yönelik test yöntemleri“ standardında, hidrojen ve hidrojen içeren gevrekleştirici gazlar için gaz silindirlerinin (3.000 l’ye kadar) imalatında kullanıma uygun çeliklerin nitelendirilmesi amacıyla test yöntemleri ve bu testlerden elde edilen sonuçların değerlendirilmesi açıklanmaktadır. Bu standart, sadece dikişsiz çelik gaz silindirleri için geçerlidir.

Bu standardın gereklilikleri, amaçlanan gaz hizmeti için şu koşullardan en az biri karşılanıyorsa geçerli değildir:

• Doldurulmuş gevrekleştirici gazın çalışma basıncı, silindirin test basıncının yüzde 20’sinden azsa.
• Bir gaz karışımının doldurulmuş gevrekleştirici gazının kısmi basıncı, hidrojen sülfür ve metil merkaptan hariç olmak üzere, hidrojen ve diğer gevrekleştirici gazlar için 5 MPa’dan (50 bar) azsa.

Bu gibi durumlarda kısmi basınç 0,25 MPa’yı (2,5 bar) geçmemelidir. Bu durumda, silindirin normal (gevrekleştirici olmayan) gazlar için tasarlanması mümkündür.

Bu standartta açıklanan test yöntemleri, tüm tasarlanmış çalışma basınçları için geçerlidir. Test, tasarlanmış çalışma basıncından daha düşük olmayan oda sıcaklığında gerçekleştirilir. Tüm testler, amaçlanan uygulamada bulunacak koşullar dikkate alınarak hidrojen gevrekliğini değerlendirmek için gerçekleştirilir. Test edilen gazın bileşimi, amaçlanan uygulamadaki maksimum gevrekleştirici gaz konsantrasyonundan daha az olmamalıdır. Testler, hidrojen / gevrekleştirici gazlar ve karışım silindirleri için çelik seçimi amacıyla gerçekleştirilir.

Tanımlanan test yöntemleri şunlardır:

• Disk testi (yöntem A).
• Kırılma mekaniği testi (yöntem B).
• Çelik silindirlerin hidrojen destekli çatlamaya karşı direncini belirlemek için test yöntemi (yöntem C).
• “ISO 11114-5 Bölüm 5: Plastik astarların değerlendirilmesine yönelik test yöntemleri“ standardında, kompozit gaz silindir gömleklerinin üretiminde kullanıma uygun plastik malzemeleri değerlendirmek için bazı gaz uyumluluk test yöntemleri açıklanmaktadır. Bu standart ayrıca, Tip 5 silindirler için kullanılan plastik matris malzemelerinin uygunluğunun değerlendirilmesinde de uygulanabilir. Silindir testlerinde kullanılan su gibi bazı akışkanlar, plastik gömleklerle temas ettiğinde pozitif veya negatif reaksiyon gösterebilir. Bu uyumluluk sorunu bu standart kapsamında değildir.

Bu standart, malzemelerin ISO 11114-2 standardında tanımlanan risklere uygunluğunu belirlemek ve listelenmeyen malzemeleri değerlendirmek üzere tasarlanmıştır. İki tür test yapılabilir:

• Diskler veya diğer numuneler üzerinde testler.
• Silindirler üzerinde testler.

Malzemelerin belirli bir astar için uygunluğunu belirlemek için, bu standarda uygun olarak silindirler üzerinde testler yapılmalıdır. Numuneler üzerinde yapılan testler sadece farklı plastik malzemeleri karşılaştırmak (örneğin en uygun malzemeyi seçmek) veya astar üzerindeki bazı bölgelerin diğerlerinden daha fazla nüfuz edip etmediğini kontrol etmek veya her ikisi için de yapılmalıdır.

Tip 5 silindirlerde disk veya numune üzerinde test yapmak zordur. Bu nedenle, silindirler üzerinde test yapılması önerilir. Bazı maddeler (örneğin nem, kükürt bileşikleri) malzeme performansı üzerinde olumlu veya olumsuz bir etkiye sahip olabilir ve bu durum, testler tasarlanırken ve uygulanırken dikkate alınmalıdır. Bu maddeler gazda mevcut olabilir veya plastik malzemeler tarafından salınabilir veya her ikisi de olabilir. Test gazının analizi, testten önce ve sonra olası herhangi bir kontaminasyonu (örneğin nem, kükürt bileşikleri) tespit etmek için kaydedilmelidir.

• “ISO 11114-6 Bölüm 6: Oksijen basınç dalgalanma testi“ standardında, adiabatik sıkıştırma ile tutuşmaya karşı direnç açısından test edilen cihazlara ve oksijen uyumluluğu açısından test edilen malzemelere sürekli olarak oksijen basınç dalgalanmaları uygulamak için test aparatı ve test prosedürü gereklilikleri açıklanmaktadır.

Kuruluşumuz, yıllardır yetkin ve deneyimli bir kadro ile müşterilerinin ihtiyaçlarını anlamakta, ihtiyaç duydukları ileri test hizmetlerini vermekte ve yönetim sistemlerinin kurulması, uygulanması ve iyileştirilmesi konusunda yardımcı olmaktadır. Bu çerçevede işletmelere “ISO 11114 Gaz silindirleri - Silindir ve valf malzemelerinin gaz içerikleriyle uyumluluğu“ standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.