Autor: Simon Slater
Avances en la guía de ingeniería de consenso para tuberías de hidrógeno y mezclas de hidrógeno
La industria del gas natural se está adaptando rápidamente a la evolución del panorama energético, impulsada por los responsables políticos que abogan por una contribución sustancial de combustibles alternativos como el hidrógeno. En los últimos cinco años, la atención de la industria y la investigación sobre conducciones de hidrógeno han aumentado significativamente. En 2023, el Instituto de Combustibles Emergentes (EFI) adjudicó a ROSEN un contrato para crear unos Requisitos de Ingeniería Consensuados (CER) para conducciones de hidrógeno y mezclas de hidrógeno. El objetivo era establecer unas directrices sobre las mejores prácticas del sector que pudieran incorporarse a la norma ASME B31.8 como un nuevo capítulo para el hidrógeno que acompañara a los ya existentes para el gas ácido y el dióxido de carbono. Simon Slater, ingeniero principal de ROSEN, analiza el enfoque adoptado para desarrollar las orientaciones adecuadas mediante la colaboración con diversas partes interesadas, destacando las lecciones aprendidas y las valiosas oportunidades de crecimiento tanto para la industria como para los particulares.
Establecimiento de un plan y formación de un equipo
La misión estaba clara: crear el contenido para el hidrógeno en ASME B31.8. Sin embargo, el camino para lograr este objetivo no estaba tan claro. Sin embargo, el camino para alcanzar este objetivo no estaba tan claro. Actualmente, las tuberías de hidrógeno se tratan en la norma ASME B31.12. Este código fue creado por un comité de ASME formado por miembros del sector de las tuberías y los gases industriales y se publicó en 2011. ASME B31.12 incluye una sección sobre tuberías; sin embargo, no aborda adecuadamente la necesidad de tuberías de transmisión y distribución de hidrógeno o de mezclas de hidrógeno a alta presión. Desde su creación, se ha realizado un trabajo considerable que debía incorporarse a la estructura del código ASME.
Integrar el contenido necesario en ASME B31.12 con toda la orientación disponible del trabajo realizado en todo el mundo presentó muchos desafíos, tanto en términos de volumen de información técnica como de gestión del compromiso de las partes interesadas. Se desarrolló un plan claro para revisar sistemáticamente la bibliografía existente y crear contenido a través de grupos de trabajo de expertos relevantes, cada uno centrado en temas específicos como el diseño, la soldadura y los materiales.
El consenso es la clave
El EFI está formado por veintiún miembros operadores que tienen un interés personal en el espacio emergente de los combustibles y requieren códigos y normas eficaces para facilitar el desarrollo de infraestructuras clave. El EFI es un instituto de investigación, y el equipo cuenta con una gran experiencia y una amplia gama de opiniones sobre lo que es bueno. Además de los miembros del EFI, también se contó con el apoyo de expertos ajenos al EFI, con la contribución de tres personas clave con gran experiencia en pruebas de hidrógeno, diseño de tuberías y gestión de la integridad. Ni que decir tiene que dos mentes (o, en este caso, más de 21) son mejor que una. Aunque ROSEN fue contratada para dirigir el proyecto, intentamos aprovechar los conocimientos, la experiencia y la energía de los miembros del equipo. No esperábamos que otros llevaran la carga, pero reconocimos el valor de colaborar con quienes estaban dispuestos a ayudar. Trabajar juntos en un tema tan importante -la normativa sobre tuberías de hidrógeno- fue esencial para el éxito.
Preguntar siempre por qué... y escuchar las respuestas
A lo largo del proceso, nos preguntamos con frecuencia "¿por qué? Algunos aspectos de los códigos existentes no parecían tener sentido, lo que nos llevó a buscar respuestas entre los expertos adecuados. A veces, cuestionábamos las directrices existentes sólo para oír: "Así es como lo hemos hecho siempre, y funciona". Esto puede ser frustrante, pero la respuesta también nos ayuda a reflexionar. Puede que la forma actual funcione porque no hemos tenido en cuenta una consideración clave, no hemos entendido el trasfondo y el razonamiento, o no hemos apreciado plenamente cómo se aplica el contenido a otras aplicaciones fuera de las tuberías de transmisión y distribución.
Esta fue una oportunidad para crecer: practicar la empatía y tener en cuenta las perspectivas de los demás. Las aportaciones de los miembros originales del comité ASME B31.12 fueron cruciales para dar forma a un lenguaje de código apropiado. La capacidad de tener en cuenta las necesidades de los demás se une a la habilidad de escuchar activamente. Hace poco terminé The Power of Patience (El poder de la paciencia), de M.J. Ryan, que ofrece una gran orientación sobre cómo la escucha activa nos ayuda a ser mejores colaboradores en la vida. Con tantas voces que escuchar y temas que tratar en un calendario tan apretado, habría sido tentador intentar forzar el consenso, pero a veces teníamos que dejarnos llevar y escuchar atentamente los distintos puntos de vista para asegurarnos de que llegábamos a un consenso.
La escucha activa es una habilidad que todos necesitamos; no basta con sentarse y semioír, esperando a exponer nuestro propio punto de vista. Debemos ceder el escenario a los demás para que colaboren. Además de ser una cortesía fundamental, también lo es a la hora de trabajar en equipo, ya sea en el trabajo o en nuestra vida personal.
Puede ser un largo camino, y es poco probable que el cielo se caiga
Algunas cuestiones se resolvieron con relativa facilidad. Las partes interesadas acordaron unánimemente que las soldaduras de circunferencia en tuberías de alta presión de clase 3 y clase 4 requieren una inspección volumétrica del 100% y que las pruebas deben seguir las directrices más avanzadas, incluidas las pruebas de fractura según ASTM E1820 en condiciones representativas y con la tasa de carga correcta. Otras cuestiones, como la determinación del nivel de dureza máximo admisible y la necesidad de realizar pruebas según la norma ASTM E1681, fueron más polémicas y requirieron muchos meses de debate y revisiones.
Quizás el cambio más significativo supuso la transición de las opciones de cualificación A y B de ASME B31.12 a un enfoque de diseño de baja y alta tensión. Este último emplea una Evaluación Crítica de Ingeniería (ECA) para garantizar un diseño seguro y práctico, permitiendo el uso de grados de mayor resistencia que ya se emplean en tuberías de gas natural y servicios agrios.
Sócrates dijo una vez: "El hombre más sabio es el que sabe que no lo sabe todo". Reconociendo el uso de la norma ASME B31.8 en Norteamérica y en todo el mundo y reconociendo los esfuerzos realizados y en curso en otros lugares, enviamos el borrador del documento a otras partes interesadas ajenas al equipo inmediato de EFI. Entre ellos se encontraban miembros del Future Fuels Cooperative Research Centre de Australia, el European Pipeline Research Group, los grupos de trabajo sobre hidrógeno API 1104 y API 5L, el grupo de trabajo internacional ASME B31.12 y muchos más. Tras seis meses de trabajo, estábamos orgullosos del borrador, pero recibimos más de trescientos comentarios. Aunque al principio fue desalentador, pronto me di cuenta de que no se trataba de un fracaso ni de que el cielo se estuviera cayendo, sino de una oportunidad para perfeccionar y mejorar el documento. Los comentarios -que cuestionaban el contenido técnico y sugerían cambios estructurales o lingüísticos- nos permitieron mejorar la claridad, fluidez y facilidad de uso de la guía, aspectos cruciales para los códigos del sector.
Paciencia: No es mi superpoder, pero sí una valiosa habilidad
El proyecto me brindó numerosas oportunidades para poner en práctica la paciencia. Como director del proyecto, a menudo me sentía como el "jefe de los pastores de gatos", intentando reunir a expertos con opiniones diversas sobre el mejor enfoque. Es increíble lo mucho que se puede discutir sobre los niveles aceptables de dureza y cuántas veces nos equivocamos sobre cuál debería ser el valor: llegamos a 275 HV10. El proyecto puso a prueba mi paciencia (y estoy seguro de que también la de otros), pero, afortunadamente, la colaboración fue tan emocionante y el contenido técnico tan interesante que mantener altos los niveles de energía no supuso ningún problema. Cumplimos el cometido a tiempo, aunque tuve que ser un poco más paciente de lo habitual.
La colaboración acorta distancias
Estaba claro que ningún individuo tiene todas las respuestas, ni siquiera dentro de un equipo de expertos. Incluso con un gran grupo de mentes excepcionales, encontrar una solución perfecta puede no ser posible. La colaboración desempeña un papel fundamental en el avance de la industria y el fomento del aprendizaje. Podemos aprender de los demás incluso cuando somos expertos en determinadas áreas. Todos podemos aportar algo. Nuestros colegas europeos compartieron su avanzada experiencia en la construcción de infraestructuras de hidrógeno, algo que no teníamos en Estados Unidos. Gracias a una amplia colaboración, pudimos elaborar orientaciones consensuadas sobre cuestiones críticas como los ensayos de materiales para tuberías nuevas y reutilizadas y las cualificaciones de los procedimientos de soldadura. Mientras escribo estas líneas, seguimos resolviendo los problemas que plantean las curvas de crecimiento de grietas por fatiga y la inclusión de la tensión residual en los análisis de fatiga. Pero con paciencia y una colaboración continua, lo conseguiremos.
Estas colaboraciones son fundamentales para crear redes entre operadores, proveedores de servicios, instituciones de investigación y reguladores. Abren un sinfín de oportunidades para que el sector colabore en el futuro. A medida que seguimos colaborando, construimos una red de contactos que puede ayudar a resolver problemas con mayor eficacia. En el futuro, cuando me enfrente a un reto, podré ponerme en contacto con docenas, incluso cientos, de expertos a través de estas redes.
Si desea leer más y consultar los Requisitos de Ingeniería Consensuados, están disponibles en el sitio web de PRCI de forma gratuita en PRCI.
ROSEN quiere dar las gracias a todos los colaboradores que han trabajado incansablemente en el proyecto PRCI y en la presentación a ASME. Sin la energía combinada de todos los implicados nunca habríamos llegado tan lejos.