L-idroġenu likwidu għandu ċerti vantaġġi fil-ħażna u t-trasport. Meta mqabbel mal-idroġenu, l-idroġenu likwidu (LH2) għandu densità ogħla u jeħtieġ pressjoni aktar baxxa għall-ħażna. Madankollu, l-idroġenu jrid ikun -253°C biex isir likwidu, li jfisser li huwa pjuttost diffiċli. Temperaturi estremament baxxi u riskji ta' fjammabbiltà jagħmlu l-idroġenu likwidu mezz perikoluż. Għal din ir-raġuni, miżuri stretti ta' sikurezza u affidabbiltà għolja huma rekwiżiti mingħajr kompromessi meta jiġu ddisinjati valvi għall-applikazzjonijiet rilevanti.
Minn Fadila Khelfaoui, Frédéric Blanquet
Valv Velan (Velan)
Applikazzjonijiet tal-idroġenu likwidu (LH2).
Fil-preżent, l-idroġenu likwidu jintuża u qed jiġi ppruvat li jintuża f'diversi okkażjonijiet speċjali. Fl-ajruspazju, jista' jintuża bħala fjuwil għat-tnedija ta' rokits u jista' wkoll jiġġenera mewġ ta' xokk f'mini tar-riħ transoniċi. Appoġġjat mix-"xjenza l-kbira," l-idroġenu likwidu sar materjal ewlieni f'sistemi superkonduttivi, aċċeleraturi tal-partiċelli, u apparati ta' fużjoni nukleari. Hekk kif ix-xewqa tan-nies għal żvilupp sostenibbli tikber, l-idroġenu likwidu intuża bħala fjuwil minn aktar u aktar trakkijiet u vapuri f'dawn l-aħħar snin. Fix-xenarji ta' applikazzjoni ta' hawn fuq, l-importanza tal-valvi hija ovvja ħafna. It-tħaddim sikur u affidabbli tal-valvi huwa parti integrali mill-ekosistema tal-katina tal-provvista tal-idroġenu likwidu (produzzjoni, trasport, ħażna u distribuzzjoni). L-operazzjonijiet relatati mal-idroġenu likwidu huma ta' sfida. B'aktar minn 30 sena ta' esperjenza prattika u kompetenza fil-qasam tal-valvi ta' prestazzjoni għolja sa -272°C, Velan ilha involuta f'diversi proġetti innovattivi għal żmien twil, u huwa ċar li rebħet l-isfidi tekniċi tas-servizz tal-idroġenu likwidu bis-saħħa tagħha.
Sfidi fil-fażi tad-disinn
Il-pressjoni, it-temperatura u l-konċentrazzjoni tal-idroġenu huma kollha fatturi ewlenin eżaminati f'valutazzjoni tar-riskju tad-disinn tal-valv. Sabiex tiġi ottimizzata l-prestazzjoni tal-valv, id-disinn u l-għażla tal-materjal għandhom rwol deċiżiv. Il-valvi użati f'applikazzjonijiet tal-idroġenu likwidu jiffaċċjaw sfidi addizzjonali, inklużi l-effetti negattivi tal-idroġenu fuq il-metalli. F'temperaturi baxxi ħafna, il-materjali tal-valv mhux biss iridu jifilħu l-attakk tal-molekuli tal-idroġenu (xi wħud mill-mekkaniżmi ta' deterjorament assoċjati għadhom qed jiġu diskussi fl-akkademja), iżda jridu wkoll iżommu operazzjoni normali għal żmien twil matul iċ-ċiklu tal-ħajja tagħhom. F'termini tal-livell attwali ta' żvilupp teknoloġiku, l-industrija għandha għarfien limitat dwar l-applikabbiltà ta' materjali mhux metalliċi f'applikazzjonijiet tal-idroġenu. Meta tagħżel materjal tas-siġillar, huwa meħtieġ li jitqies dan il-fattur. Is-siġillar effettiv huwa wkoll kriterju ewlieni tal-prestazzjoni tad-disinn. Hemm differenza fit-temperatura ta' kważi 300°C bejn l-idroġenu likwidu u t-temperatura ambjentali (temperatura tal-kamra), li tirriżulta fi gradjent tat-temperatura. Kull komponent tal-valv se jgħaddi minn gradi differenti ta' espansjoni u kontrazzjoni termali. Din id-diskrepanza tista' twassal għal tnixxija perikoluża ta' uċuħ kritiċi tas-siġillar. L-issikkar tas-siġillar taz-zokk tal-valv huwa wkoll il-fokus tad-disinn. It-tranżizzjoni minn kiesaħ għal sħun toħloq fluss tas-sħana. Partijiet sħan taż-żona tal-kavità tal-bonit jistgħu jiffriżaw, u dan jista' jfixkel il-prestazzjoni tas-siġillar taz-zokk u jaffettwa l-operabbiltà tal-valv. Barra minn hekk, it-temperatura estremament baxxa ta' -253°C tfisser li hija meħtieġa l-aħjar teknoloġija ta' insulazzjoni biex tiżgura li l-valv ikun jista' jżomm l-idroġenu likwidu f'din it-temperatura filwaqt li jimminimizza t-telf ikkawżat mit-togħlija. Sakemm ikun hemm sħana trasferita għall-idroġenu likwidu, dan jevapora u jnixxi. Mhux hekk biss, il-kondensazzjoni tal-ossiġnu sseħħ fil-punt tal-ksur tal-insulazzjoni. Ladarba l-ossiġnu jiġi f'kuntatt mal-idroġenu jew ma' kombustibbli oħra, ir-riskju ta' nar jiżdied. Għalhekk, meta wieħed iqis ir-riskju ta' nar li jistgħu jiffaċċjaw il-valvijiet, il-valvijiet għandhom ikunu ddisinjati b'materjali reżistenti għall-isplużjonijiet f'moħħhom, kif ukoll attwaturi, strumentazzjoni u kejbils reżistenti għan-nar, kollha bl-aktar ċertifikazzjonijiet stretti. Dan jiżgura li l-valv jopera sew f'każ ta' nar. Żieda fil-pressjoni hija wkoll riskju potenzjali li jista' jagħmel il-valvijiet inoperabbli. Jekk l-idroġenu likwidu jkun maqbud fil-kavità tal-korp tal-valv u t-trasferiment tas-sħana u l-evaporazzjoni tal-idroġenu likwidu jseħħu fl-istess ħin, dan jikkawża żieda fil-pressjoni. Jekk ikun hemm differenza kbira fil-pressjoni, iseħħ kavitazzjoni (kavitazzjoni)/ħoss. Dawn il-fenomeni jistgħu jwasslu għat-tmiem prematur tal-ħajja tas-servizz tal-valv, u saħansitra jsofru telf kbir minħabba difetti fil-proċess. Irrispettivament mill-kundizzjonijiet speċifiċi tat-tħaddim, jekk il-fatturi ta' hawn fuq jistgħu jiġu kkunsidrati bis-sħiħ u jistgħu jittieħdu kontromiżuri korrispondenti fil-proċess tad-disinn, dan jista' jiżgura t-tħaddim sikur u affidabbli tal-valv. Barra minn hekk, hemm sfidi tad-disinn relatati ma' kwistjonijiet ambjentali, bħal tnixxija maħruba. L-idroġenu huwa uniku: molekuli żgħar, bla kulur, bla riħa, u splussiv. Dawn il-karatteristiċi jiddeterminaw il-ħtieġa assoluta ta' tnixxija żero.
Fl-istazzjon tal-Likwefazzjoni tal-Idroġenu tal-Kosta tal-Punent ta' North Las Vegas,
L-inġiniera ta' Wieland Valve qed jipprovdu servizzi tekniċi
Soluzzjonijiet tal-valvi
Irrispettivament mill-funzjoni u t-tip speċifiċi, il-valvi għall-applikazzjonijiet kollha tal-idroġenu likwidu jridu jissodisfaw xi rekwiżiti komuni. Dawn ir-rekwiżiti jinkludu: il-materjal tal-parti strutturali jrid jiżgura li l-integrità strutturali tinżamm f'temperaturi estremament baxxi; Il-materjali kollha jrid ikollhom proprjetajiet naturali ta' sigurtà min-nar. Għall-istess raġuni, l-elementi tas-siġillar u l-ippakkjar tal-valvi tal-idroġenu likwidu jridu wkoll jissodisfaw ir-rekwiżiti bażiċi msemmija hawn fuq. L-azzar inossidabbli awstenitiku huwa materjal ideali għall-valvi tal-idroġenu likwidu. Għandu saħħa tal-impatt eċċellenti, telf minimu tas-sħana, u jista' jiflaħ gradjenti kbar tat-temperatura. Hemm materjali oħra li huma wkoll adattati għal kundizzjonijiet tal-idroġenu likwidu, iżda huma limitati għal kundizzjonijiet speċifiċi tal-proċess. Minbarra l-għażla tal-materjali, m'għandhomx jiġu injorati xi dettalji tad-disinn, bħall-estensjoni taz-zokk tal-valv u l-użu ta' kolonna tal-arja biex tipproteġi l-ippakkjar tas-siġillar minn temperaturi estremament baxxi. Barra minn hekk, l-estensjoni taz-zokk tal-valv tista' tkun mgħammra b'ċirku ta' insulazzjoni biex tevita l-kondensazzjoni. Id-disinn tal-valvi skont kundizzjonijiet speċifiċi tal-applikazzjoni jgħin biex jagħti soluzzjonijiet aktar raġonevoli għal sfidi tekniċi differenti. Vellan joffri valvi farfett f'żewġ disinji differenti: valvi farfett b'sedil tal-metall b'eċċentriċi doppji u b'eċċentriċi tripli. Iż-żewġ disinji għandhom kapaċità ta' fluss bidirezzjonali. Billi tiddisinja l-forma tad-diska u t-trajettorja tar-rotazzjoni, jista' jinkiseb siġill issikkat. M'hemm l-ebda kavità fil-korp tal-valv fejn ma jkunx hemm mezz residwu. Fil-każ tal-valv farfett doppja eċċentrika Velan, dan jadotta d-disinn ta' rotazzjoni eċċentrika tad-diska, flimkien mas-sistema distintiva tas-siġillar VELFLEX, biex tinkiseb prestazzjoni eċċellenti tas-siġillar tal-valv. Dan id-disinn brevettat jista' jiflaħ anke varjazzjonijiet kbar fit-temperatura fil-valv. Id-diska tripla eċċentrika TORQSEAL għandha wkoll trajettorja ta' rotazzjoni ddisinjata apposta li tgħin biex tiżgura li l-wiċċ tas-siġillar tad-diska jmiss biss is-sedil fil-mument li tilħaq il-pożizzjoni magħluqa tal-valv u ma tobrox. Għalhekk, it-torque tal-għeluq tal-valv jista' jsuq id-diska biex tikseb sedil konformi, u jipproduċi effett ta' feles suffiċjenti fil-pożizzjoni magħluqa tal-valv, filwaqt li jagħmel id-diska f'kuntatt uniformi maċ-ċirkonferenza kollha tal-wiċċ tas-siġillar tas-sedil. Il-konformità tas-sedil tal-valv tippermetti li l-korp tal-valv u d-diska jkollhom funzjoni ta' "awto-aġġustament", u b'hekk jiġi evitat il-qbid tad-diska waqt varjazzjonijiet fit-temperatura. Ix-xaft tal-valv tal-istainless steel rinforzat huwa kapaċi għal ċikli ta' tħaddim għoljin u jopera bla xkiel f'temperaturi baxxi ħafna. Id-disinn doppja eċċentrika VELFLEX jippermetti li l-valv jiġi servut online malajr u faċilment. Bis-saħħa tal-kisi tal-ġenb, is-sedil u d-diska jistgħu jiġu spezzjonati jew isservisjati direttament, mingħajr il-ħtieġa li l-attwatur jiġi żarmat jew għodda speċjali.
Tianjin Tanggu Water-Seal Valve Co., Ltdqed jappoġġjaw valvijiet b'sedil reżiljenti b'teknoloġija avvanzata ħafna, inklużi valvijiet b'sedil reżiljentivalv tal-farfett tal-wejfer, Valv tal-farfett Lug, Valv farfett konċentriku b'flanġ doppjuValv farfett eċċentriku b'flanġ doppju,passatur Y, valv tal-ibbilanċjar,Valv ta' kontroll b'pjanċa doppja tal-wejfer, eċċ.
Ħin tal-posta: 11 ta' Awwissu 2023
