Le nuove norme europee sulle applicazioni a idrogeno per recipienti e tubazioni

A Marzo 2023 è stata pubblicata la "Roadmap on Hydrogen Standardization" a cura dell'European Clean Hydrogen Alliance (ECH2A) che riunisce i rappresentanti dell'industria, delle autorità pubbliche e della società civile nonché importanti stakeholders.

La missione è quella di supportare lo sviluppo in larga scala della tecnologia della produzione, stoccaggio e distribuzione e utilizzo dell'idrogeno entro il 2030.

Già nel febbraio 2022 uno specifico Working Group sulla standardizzazione del settore "idrogeno" era stato incaricato di redigere una tabella di marcia che fosse in grado di perseguire i seguenti obiettivi:
- sviluppare un'analisi sullo stato dell'arte nel settore dell'attività normativa legata all'idrogeno;
- stabilire un chiaro riesame critico dei settori carenti e di quelli in cui la normativa risulta di primaria importanza per l'intera catena produttiva;
- incrementare lo scambio di informazioni e sviluppare la consapevolezza, nelle attuali e future attività normative;
- snellire le proposte di standardizzazione derivanti dalle diverse iniziative;
- pianificare gli argomenti in una sequenza temporale.

Nell'ambito di questi importanti obiettivi, sono stati individuati nei diversi TC del CEN gli specifici ambiti di approfondimento normativo necessario al raggiungimento dei target fissati ed è stato assegnato al TC54 WG54 il compito di:
1) Sviluppare la compatibilità dei materiali per la fabbricazione di recipienti a pressione contenenti idrogeno, inclusi i criteri specifici per la selezione del materiale al fine di evitare gli effetti avversi correlati alla presenza di idrogeno (per es. infragilimento da idrogeno);
2) Sviluppare specifici criteri di progettazione e calcolo delle sollecitazioni nei recipienti a pressione contenenti idrogeno puro o miscela di gas naturale, nell'ambito delle norme armonizzate della serie EN 13445".

Oltre al TC54, anche il TC 267 WG1, che si occupa della normazione delle tubazioni a pressione, è stato investito di compiti simili e trasversali nell'ambito della serie di norme armonizzate EN 13480.

Per la similitudine delle problematiche e delle soluzioni condivise tra le diverse tipologie di attrezzature a pressione, i due WG procedono in parallelo e sincronia: così lo sviluppo della parte 11 relativa alla progettazione e fabbricazione di tubazioni industriali che trasportano idrogeno è affiancata allo sviluppo della parte 15 della EN 13445.

Il compito del WG 54 è quindi quello di sviluppare il progetto dal titolo:
Working Draft prEN 13445-15 (PWI 00054208) "Unfired pressure vessels - Part 15: Specific requirements for hydrogen application".

L'attività è stata suddivisa tra quattro sottogruppi (TG) che vedono la presenza di esperti sia del TC 54 che del TC 267.

Ciascun gruppo analizza e sviluppa le prescrizioni relative a una delle quattro modalità di danneggiamento tipiche delle attrezzature a pressione contenenti idrogeno. Abbiamo pertanto quattro sottogruppi di lavoro e nello specifico:
1) TG LT (Bassa temperatura);
2) TG HEE (infragilimento da idrogeno);
3) TG HTHA (Attacco da idrogeno ad alta temperatura);
4) TG Fatica.

I quattro gruppi stanno operando in parallelo dal 23 giugno 2023, quando si tenne a Francoforte la riunione che ne formalizzò i componenti e le procedure per la redazione delle bozze delle prEN13445-15 e prEN13480-11.

I quattro sottogruppi operano su un unico documento, dove sono evidenziate le eventuali peculiarità di ciascun ambito, che poi entreranno solo nella versione della EN 13445-15 o nella EN 13480-11.

Il punto di partenza, condiviso dai due WG, è stato quello di individuare i campi in cui sono presenti i quattro meccanismi di danneggiamento, riepilogati nella tabella 1 del PDF

Durante la riunione del TG Fatica svoltasi a Monaco di Baviera lo scorso 27 giugno sono stati presentati due lavori che riassumono lo stato dell'arte delle attività di ricerca internazionale sulla interazione tra l'idrogeno in pressione e diverse tipologie di acciai, negli impieghi a fatica.

Il primo lavoro, presentato dai ricercatori Oriane FEDRIGO e Bastien LASSALLE del CETIM, dal titolo <>, ha riepilogato i risultati di ricerche giapponesi e quelli in corso presso lo stesso CETIM, sulla compatibilità di alcuni materiali sottoposti a regimi di fatica in ambienti contenenti idrogeno.

Il CETIM ha presentato i risultati delle ricerche svolte sui seguenti materiali:
1. A cura dei centri di ricerca giapponesi (Kyushu University e al.):
- 3XX serie (ACCIAI AUSTENITICI)
- SCM 435 (34CrMo4 / 1.7220)
- SNCM 439 (1.6511/36CrNiMo4 / ASTM 4340)
- SM 490B (P355N /1.0562)
2. ricerche del CETIM (in corso):
- HLE Steel: P460Q (NF EN 10028-2)
- Nickel alloy (Inconel 625)
- 25CrMo4 QT (AISI4130)

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