Τα τελευταία χρόνια έχει αναδειχθεί σε μια από τις σημαντικότερες εναλλακτικές πηγές ενέργειας το υδρογόνο, στην αλυσίδα παραγωγής και μεταφοράς του οποίου οι συγκολλήσεις αποτελούν κρίσιμο παράγοντα ασφάλειας.
Γράφει η κ. Γεωργία Κολυβά*
Σε ένα αβέβαιο ενεργειακό μέλλον, το υδρογόνο αναδεικνύεται σε βασικό πυλώνα της ενεργειακής μετάβασης. Οι επενδύσεις που πραγματοποιούνται διεθνώς για τη μεταφορά, αποθήκευση και αξιοποίηση του υδρογόνου είναι τεράστιες. Από αγωγούς μεγάλης πίεσης έως δεξαμενές και συστήματα διανομής, ο σχεδιασμός και η κατασκευή τέτοιων έργων απαιτούν το υψηλότερο επίπεδο ασφάλειας.
Ωστόσο, ένα κρίσιμο ζήτημα που έχει αρχίσει να απασχολεί σοβαρά τη βιομηχανία, αφορά τις αστοχίες που μπορεί να εκδηλωθούν στις συγκολλήσεις των συστημάτων αποθήκευσης και μεταφοράς υδρογόνου, και για αυτό έχουν διαμορφωθεί κάποια κριτήρια αποδοχής ελαττωμάτων.
Αμερικανικά πρότυπα
Σε μεγάλο αριθμό ευρωπαϊκών έργων, οι εργολάβοι, οι προμηθευτές και οι τεχνικοί σύμβουλοι υιοθετούν αμερικανικά πρότυπα, κυρίως τον ASME Boiler and Pressure Vessel Code (Section VIII και IX) και τους ASME B31.3 / B31.12 για δίκτυα αγωγών.
Η επιλογή αυτή γίνεται συχνά για λόγους ευκολίας ή διεθνούς αναγνωρισιμότητας των προτύπων αυτών. Ωστόσο, τα πρότυπα αυτά δεν είναι πλήρως εναρμονισμένα με τις ευρωπαϊκές απαιτήσεις, τόσο από πλευρά κανονιστικών πλαισίων (π.χ. Pressure Equipment Directive [PED] 2014/68/EU) όσο και από πλευρά φιλοσοφίας αποδοχής ελαττωμάτων.
Τα αμερικανικά πρότυπα, όπως αυτό της Αμερικανικής Εταιρείας Μηχανολόγων Μηχανικών (American Society Mechanical Engineers [ASME]), βασίζονται στην έννοια της αποδεκτής πιθανότητας αστοχίας και επιτρέπουν ορισμένες κατηγορίες ελαττωμάτων (π.χ. πόρους, εγκλείσματα ή μικρές ρωγμές), εφόσον αυτές δεν υπερβαίνουν συγκεκριμένα όρια.
Αντίθετα, η ευρωπαϊκή προσέγγιση, μέσω των EN ISO 5817, EN ISO 17635, EN ISO 15614, και άλλων συναφών προτύπων, είναι πιο συντηρητική και προσανατολισμένη στη συνολική ακεραιότητα της συγκόλλησης και στην ιχνηλασιμότητα των διαδικασιών.
Προβλήματα
Η διαφορετική φιλοσοφία των δύο συστημάτων προτύπων δημιουργεί προβλήματα τόσο σε τεχνικό όσο και σε νομικό επίπεδο.
Για παράδειγμα:
- Μια συγκόλληση που χαρακτηρίζεται “acceptable” βάσει του ASME Section VIII, μπορεί να θεωρηθεί “not acceptable” κατά EN ISO 5817, ειδικά στην κατηγορία Β.
- Η χρήση διαφορετικών ορίων για αστοχίες τύπου «lack of fusion» ή «undercut» μπορεί να οδηγήσει σε διαφορετικές αποφάσεις σχετικά με την επιδιόρθωση ή απόρριψη ενός εξαρτήματος.
- Στην περίπτωση του υδρογόνου, το οποίο βρίσκεται υπό υψηλή πίεση και είναι έντονα διαβρωτικό, ακόμη και μικρές ασυνέχειες μπορούν να εξελιχθούν σε κρίσιμες ρωγμές.
Αυτό σημαίνει πως ενώ ένα έργο μπορεί να συμμορφώνεται τυπικά με το πρότυπο ASME, δεν εγγυάται απαραίτητα πλήρη ασφάλεια και ευρωπαϊκή κανονιστική συμμόρφωση, κάτι που είναι κρίσιμο για την πιστοποίηση, την ασφάλιση και τη μελλοντική λειτουργία της εγκατάστασης.
Ανάγκη για εναρμόνιση
Με την ταχεία ανάπτυξη των έργων υδρογόνου στην Ευρώπη, αναδεικνύεται η ανάγκη δημιουργίας ενιαίων κριτηρίων αποδοχής ελαττωμάτων, ειδικά προσαρμοσμένων στα φαινόμενα υδρογονοθραύσης και στα υλικά νέας γενιάς (όπως είναι π.χ. χάλυβες υψηλής αντοχής, ανοξείδωτοι χάλυβες ακριβείας, επικαλυμμένα ή επεξεργασμένα υλικά).
Ο στόχος δεν είναι να αντικατασταθεί το πρότυπο ASME, αλλά να υπάρξει επιστημονική σύγκλιση των δύο συστημάτων, ώστε οι ευρωπαϊκές κατασκευές να βασίζονται σε πρότυπα που να ανταποκρίνονται στις ιδιαιτερότητες των υδρογονοσυστημάτων, να εξασφαλίζουν ομοιόμορφη αξιολόγηση της ποιότητας και να προάγουν την ασφάλεια, χωρίς περιττές καθυστερήσεις ή υπερβολικές απορρίψεις.
Η βιομηχανία του υδρογόνου δεν χρειάζεται απλώς καλή τεχνολογία, αλλά τεχνική συνέπεια και κοινά αποδεκτά κριτήρια ποιότητας. Στον νέο αυτό ενεργειακό κόσμο, όπου η ασφάλεια είναι αδιαπραγμάτευτη, η ανάπτυξη ενός ενιαίου ευρωπαϊκού πλαισίου αποδοχής ελαττωμάτων για συγκολλήσεις υδρογόνου αποτελεί όχι μόνο τεχνική ανάγκη αλλά και στρατηγική προτεραιότητα.
*Η κ. Γεωργία Κολυβά είναι διευθύνουσα σύμβουλος του Ελληνικού Ινστιτούτου Συγκολλήσεων (Welding Greek Institute [WGI]).
