Fljótandi vetni hefur ákveðna kosti í geymslu og flutningi. Fljótandi vetni (LH2) hefur meiri eðlisþyngd en vetni og krefst lægri þrýstings til geymslu. Hins vegar þarf vetni að vera -253°C heitt til að verða fljótandi, sem þýðir að það er frekar erfitt. Mjög lágt hitastig og hætta á eldfimleika gera fljótandi vetni að hættulegu miðli. Þess vegna eru strangar öryggisráðstafanir og mikil áreiðanleiki ótvíræðar kröfur við hönnun loka fyrir viðkomandi notkun.
Eftir Fadila Khelfaoui, Frédéric Blanquet
Velan loki (Velan)
Notkun fljótandi vetnis (LH2).
Nú á dögum er fljótandi vetni notað og reynt að nota það við ýmis sérstök tækifæri. Í geimferðum er hægt að nota það sem eldsneyti fyrir eldflaugar og getur einnig myndað höggbylgjur í hljóðbylgjuvindgöngum. Með stuðningi „stórvísinda“ hefur fljótandi vetni orðið lykilefni í ofurleiðandi kerfum, öreindahröðlum og kjarnasamrunatækjum. Þar sem löngun fólks til sjálfbærrar þróunar eykst hefur fljótandi vetni verið notað sem eldsneyti í fleiri og fleiri vörubílum og skipum á undanförnum árum. Í ofangreindum notkunarsviðum er mikilvægi loka mjög augljóst. Örugg og áreiðanleg rekstur loka er óaðskiljanlegur hluti af vistkerfi framboðskeðjunnar fyrir fljótandi vetni (framleiðsla, flutningur, geymsla og dreifing). Rekstrar tengdir fljótandi vetni eru krefjandi. Með meira en 30 ára reynslu og þekkingu á sviði afkastamikilla loka niður í -272°C hefur Velan tekið þátt í ýmsum nýsköpunarverkefnum í langan tíma og það er ljóst að það hefur sigrað tæknilegar áskoranir fljótandi vetnisþjónustu með styrk sínum.
Áskoranir í hönnunarfasanum
Þrýstingur, hitastig og vetnisþéttni eru allir mikilvægir þættir sem skoðaðir eru í áhættumati á hönnun loka. Til að hámarka afköst loka gegna hönnun og efnisval lykilhlutverki. Lokar sem notaðir eru í fljótandi vetnisforritum standa frammi fyrir frekari áskorunum, þar á meðal skaðlegum áhrifum vetnis á málma. Við mjög lágt hitastig verða lokaefni ekki aðeins að þola árás vetnissameinda (sumir af tengdum hnignunarferlum eru enn umdeildir í fræðasamfélaginu), heldur verða þau einnig að viðhalda eðlilegri virkni í langan tíma yfir líftíma sinn. Miðað við núverandi tækniþróun hefur iðnaðurinn takmarkaða þekkingu á notagildi ómálmefna í vetnisforritum. Þegar þéttiefni er valið er nauðsynlegt að taka þennan þátt með í reikninginn. Árangursrík þétting er einnig lykilviðmið í hönnunarframmistöðu. Hitamunur er næstum 300°C á milli fljótandi vetnis og umhverfishita (stofuhita), sem leiðir til hitastigshalla. Hver hluti lokans mun gangast undir mismunandi stig varmaþenslu og samdráttar. Þessi misræmi getur leitt til hættulegs leka á mikilvægum þéttiflötum. Þéttleiki lokastöngulsins er einnig í brennidepli hönnunarinnar. Umskipti frá köldu til heitu skapa varmaflæði. Heitir hlutar í holrými vélarhlífarinnar geta frosið, sem getur truflað þéttingu stilksins og haft áhrif á virkni loka. Þar að auki þýðir mjög lágt hitastig, -253°C, að bestu einangrunartækni er nauðsynleg til að tryggja að lokarinn geti haldið fljótandi vetni við þetta hitastig og lágmarkað tap af völdum suðu. Svo lengi sem hiti flyst yfir í fljótandi vetni mun hann gufa upp og leka. Ekki nóg með það, heldur myndast súrefnisþétting við brotpunkt einangrunar. Þegar súrefni kemst í snertingu við vetni eða önnur eldfim efni eykst hætta á eldi. Þess vegna, miðað við eldhættu sem lokar geta staðið frammi fyrir, verður að hanna loka með sprengiheld efni í huga, sem og eldþolna stýribúnaði, mælitækjum og kaplum, allt með ströngustu vottunum. Þetta tryggir að lokarinn virki rétt í tilfelli eldsvoða. Aukinn þrýstingur er einnig hugsanleg hætta sem getur gert lokana óvirka. Ef fljótandi vetni er fastur í holrými lokahússins og varmaflutningur og uppgufun fljótandi vetnis á sér stað á sama tíma, mun það valda þrýstingshækkun. Ef mikill þrýstingsmunur er myndast holamyndun (holamyndun)/hávaði. Þessi fyrirbæri geta leitt til ótímabærs endingartíma lokans og jafnvel orðið fyrir miklu tjóni vegna galla í ferlinu. Óháð sérstökum rekstrarskilyrðum, ef hægt er að taka tillit til ofangreindra þátta til fulls og grípa til samsvarandi mótvægisaðgerða í hönnunarferlinu, getur það tryggt örugga og áreiðanlega notkun lokans. Að auki eru hönnunaráskoranir tengdar umhverfismálum, svo sem flóttaleka. Vetni er einstakt: smáar sameindir, litlausar, lyktarlausar og sprengifimar. Þessir eiginleikar ákvarða algera nauðsyn þess að enginn leki sé til staðar.
Á vetnisflæðistöðinni á vesturströnd Norður-Las Vegas,
Verkfræðingar Wieland Valve veita tæknilega þjónustu
Lokalausnir
Óháð tiltekinni virkni og gerð verða lokar fyrir allar notkunarsvið fljótandi vetnis að uppfylla nokkrar almennar kröfur. Þessar kröfur fela í sér: efni burðarhlutans verður að tryggja að burðarþol haldist við mjög lágt hitastig; Öll efni verða að hafa náttúrulega brunavarnaeiginleika. Af sömu ástæðu verða þéttiþættir og pakkningar fljótandi vetnisloka einnig að uppfylla grunnkröfurnar sem nefndar eru hér að ofan. Austenítískt ryðfrítt stál er kjörið efni fyrir fljótandi vetnisloka. Það hefur framúrskarandi höggþol, lágmarks varmatap og þolir mikla hitastigshalla. Það eru önnur efni sem henta einnig fyrir aðstæður fljótandi vetnis, en eru takmörkuð við tilteknar ferlisaðstæður. Auk efnisvals ætti ekki að gleyma nokkrum hönnunaratriðum, svo sem að lengja ventilstilkinn og nota loftsúlu til að vernda þéttipakkninguna gegn mjög lágum hita. Að auki er hægt að útbúa framlengingu ventilstilksins með einangrunarhring til að forðast rakaþéttingu. Að hanna loka í samræmi við tilteknar notkunaraðstæður hjálpar til við að veita sanngjarnari lausnir á mismunandi tæknilegum áskorunum. Vellan býður upp á fiðrildaloka í tveimur mismunandi gerðum: tvöfalda miðlæga og þrefalda miðlæga fiðrildaloka með málmsæti. Báðar hönnunirnar hafa tvíátta flæðigetu. Með því að hanna lögun disksins og snúningsferilinn er hægt að ná þéttri þéttingu. Það er ekkert holrými í lokahúsinu þar sem ekkert leifarefni er eftir. Í tilviki Velan tvöfalda miðlæga fiðrildalokans notar hann miðlæga snúningshönnun disksins, ásamt sérstöku VELFLEX þéttikerfi, til að ná framúrskarandi þéttiafköstum loka. Þessi einkaleyfisvarða hönnun þolir jafnvel miklar hitasveiflur í lokanum. Þrefalda miðlæga TORQSEAL diskurinn hefur einnig sérhannaðan snúningsferil sem hjálpar til við að tryggja að þéttiflötur disksins snerti aðeins sætið þegar lokaður lokastaður er kominn og rispast ekki. Þess vegna getur lokunartog lokansins knúið diskinn til að ná sveigjanlegri sætisstöðu og framkallað nægilegt fleygáhrif í lokaðri stöðu lokans, en jafnframt tryggir að diskurinn snerti allt ummál þéttiflöturs sætisins. Sveigjanleiki lokasætisins gerir lokahúsinu og diskinum kleift að hafa „sjálfstillandi“ virkni, sem kemur í veg fyrir að diskurinn festist við hitasveiflur. Styrktur ryðfrítt stál lokaásinn er fær um langar rekstrarlotur og virkar vel við mjög lágt hitastig. Tvöföld miðlæg hönnun VELFLEX gerir kleift að þjónusta lokann á netinu fljótt og auðveldlega. Þökk sé hliðarhúsinu er hægt að skoða eða þjónusta sætið og diskinn beint, án þess að þurfa að taka í sundur stýribúnaðinn eða nota sérstök verkfæri.
Tianjin Tanggu Water-Seal Valve Co., Ltdstyðja mjög háþróaða tækni með seiglusætum, þar á meðal seiglusætumfiðrildaloki úr skífu, Lug fiðrildaloki, Tvöfaldur flans sammiðja fiðrildaloki, Tvöfaldur flans sérkennilegur fiðrildaloki,Y-sigti, jafnvægisloki,Tvöfaldur plata loki fyrir skífuo.s.frv.
Birtingartími: 11. ágúst 2023
