KLINGER SwedenHur man väljer ventiler för vätgasapplikationer
Lär dig hur du väljer den perfekta ventilen – från materialkompatibilitet till läckageförebyggande åtgärder. Viktiga tips för ditt vätgasprojekt!
Ta reda på hur du väljer den perfekta ventilen för vätgasprojekt, med hänsyn till materialkompatibilitet, läckageförebyggande åtgärder och tillämpningskrav.
Som en ren och hållbar energibärare, har vätgas potential att spela en avgörande roll i den globala energiomställningen och bidra till att minska utsläppen av växthusgaser och vårt beroende av fossila bränslen. I Power-to-X-ramverket utgör vätgas grunden för produktion av:
– Olika syntetiska bränslen,
– Kemikalier
– Material, såsom ammoniak, metanol och syntetisk naturgas.
Dessa produkter kan användas inom flera sektorer, inklusive transport, industri och uppvärmning, och erbjuder ett brett utbud av tillämpningar och möjligheter till minskade koldioxidutsläpp. För närvarande har jordens temperatur ökat med cirka 1,1°C jämfört med slutet av 1800-talet, och utsläppen ökar fortfarande. I enlighet med Parisavtalets mål att begränsa den globala uppvärmningen till högst 1,5 °C är det viktigt att minska utsläppen med 45 % till 2030 och uppnå nettonollutsläpp till år 2050.
Materialkompatibilitet
Ventilmaterial och tillverkningsprocesser är två viktiga faktorer, som du måste ha kunskap om för att kunna välja rätt ventil tillvätgasapplikationer. Det är viktigt att välja ett vätgaskompatibelt material för att förhindra komplikationer som metallförsprödning, förhöjt tryck och inre spänningar. “Austenitiska ståltyper, som 316/316L, är godkända för detta ändamål, eftersom de uppfyller dessa kriterier och har bekräftats i VDMA:s (German Engineering Federation) positioneringspapper”, säger Marcel Gossmann, affärsutvecklingschef på KLINGER Schöneberg.
“Förutom karossmaterialet är det viktigt att säkerställa att icke-metalliska komponenter, inklusive tätningsmaterial och smörjmedel, också är vätekompatibla.” “
Marcel Gossman är utveckligschef på KLINGER Schöneberg
Detta garanterar hållbarhet, tillförlitlighet och processäkerhet. Ventilbearbetning är en kritisk faktor för att undvika väteförsprödning. Detta omfattar bearbetning av alla ytor som kommer i kontakt med mediet samt lämpliga svetsprocesser för att undvika skåror och restspänningar på grund av lokal plastifiering.
Förebyggande av läckage och testning
På grund av vätgasens lilla och lätta molekylära sammansättning har den en tendens att röra sig gradvis och deformeras. Att garantera en läckagesäker ventil är avgörande för att upprätthålla säkerhet och effektivitet i vätgasrelaterade applikationer. Som testmedium för ventiler rekommenderas kväve eller helium, eftersom de ger tillförlitliga och reproducerbara resultat samtidigt som de kringgår de säkerhets- och kostnadsproblem som är förknippade med användning av vätgas.
Ibland anges krav på extern läckagetäthet som överträffar grundläggande standardkrav, vilket kan kräva konstruktionsändringar för ventilerna. Det är dock viktigt att bedöma om dessa ändringar ger några ytterligare fördelar mot bakgrund av de obligatoriska säkerhetsåtgärder som införts vid den aktuella anläggningen.
Navigera bland standarder, processer och applikationer
Eftersom det inte finns någon one–size-fits-all vätgasventil, är det viktigt att ta hänsyn till de specifika kraven för varje applikation. Även om standardiseringen kring vätgas som energilagringsmedium fortfarande pågår, kan en förståelse för de olika processerna hjälpa dig inför ett beslut.
Konventionella vätgastillämpningar som:
– Raffinering av petroleum
– Värmebehandling av metaller
– Framställning av gödselmedel
– Livsmedelsbearbetning
– Reducering av svavelhalten i bränslen
ställer särskilda krav jämfört med dagens tillämpningar som kräver gaslagring under högt tryck och extremt låga temperaturer. KLINGER Fluid Control och KLINGER Schöneberg har till exempel lång erfarenhet av att leverera ventiler för ett brett spektrum av vätgastillämpningar, vilket ger ingenjörerna en solid grund för beslutsfattande. Denna expertis kan användas vid utveckling av moderna vätgasanläggningar, inklusive elektrolysörer, lagringssystem och rörledningsnät.
En storlek passar alla-metoden
Det är viktigt att notera att det inte finns en enda vätgasventil som uppfyller kraven för alla processer.
“Standardiseringen inom sektorn för energilagring med vätgas släpar för närvarande efter den snabbt föränderliga marknaden. Även om många arbetsgrupper har bildats för att formalisera och dokumentera nya krav, kan det ta månader eller till och med år att slutföra och godkänna dessa standarder.”
Ivar Madsen, verkställande direktör för KLINGER Danmark
Följaktligen söker både användare och leverantörer aktivt efter lämpliga riktlinjer för att möta den höga efterfrågan.
Val av ventil: viktiga överväganden
Det stora utbudet av tillgängliga ventiler och tillverkare kan vara överväldigande. Det finns flera saker som spelar roll i valet av ventil:
– Steg i vätgasprocessen
– Blått, grått eller grönt väte
– Husets material, packbox, kula och nödvändiga tätningselement
– Maximalt tryck
– Temperatur-intervall
Dessutom kan unika utmaningar kräva speciella ventilkonstruktioner. KLINGER Fluid Controls lösning är att använda speciella, dubbla block-och avtappningsventiler med en dräneringsventil som ger dubbel avstängning och dränering av den döda och sfäriska insidan. Denna konstruktion möjliggör täthetskontroller av kulventilens passage medan systemet är i drift, vilket ökar säkerheten och effektiviteten. Duoball-ventilen, som konstruerats av KLINGER Schöneberg, har en konfiguration med dubbla kulor i ett enda hus, vilket möjliggör ett dubbelt block och oberoende avstängning. Denna innovativa design möjliggör en potentiell fyrfaldig ökning av säkerheten jämfört med konventionella kulventiler.
Att hantera utmaningar och missuppfattningar vid val av vätgasventiler
Den snabba utvecklingen av vätgasmarknaden har lett till osäkerhet bland kunder och tillsynsmyndigheter när det gäller val av rätt ventil, materialalternativ, testförfaranden och branschstandarder. Samtidigt har det växande stödet för miljövänlig vätgasproduktion och den ökade användningen av vätgas breddat antalet intressenter som är involverade i frågan.
För att hantera dessa utmaningar har organisationer som VDMA utfärdat positionspapper med rekommendationer om materialval, branschstandarder, tryck- och läckagetester. Att följa dessa riktlinjer kan hjälpa till att fatta välgrundade beslut om ventilval som är skräddarsydda för deras specifika vätgasapplikationer.
Samarbete med erfarna ventiltillverkare
Den snabba utvecklingen av vätgasmarknaden har lett till osäkerhet bland kunder och tillsynsmyndigheter när det gäller val av rätt ventil, materialalternativ, testförfaranden och branschstandarder. Samtidigt har det växande stödet för miljövänlig vätgasproduktion och den ökade användningen av vätgas breddat antalet intressenter som är involverade i frågan. För att hantera dessa utmaningar har organisationer som VDMA utfärdat positionspapper med rekommendationer om materialval, branschstandarder, tryck- och läckagetester. Att följa dessa riktlinjer kan hjälpa till att fatta välgrundade beslut om ventilval som är skräddarsydda för deras specifika vätgasapplikationer.
“Att välja rätt ventil för vätgasapplikationer kräver en djup förståelse för materialkompatibilitet, läckageförebyggande åtgärder och specifika applikationskrav.”
Gerhard Gruber, applikationsingenjör på KLINGER Fluid Control.
Gruber rekommenderar att:
– Håll dig informerad om de senaste framstegen inom vätgasteknik.
– Följ riktlinjer som tillhandahålls av organisationer som VDMA.
– Samarbeta med erfarna ventiltillverkare.
I takt med att vätgasmarknaden fortsätter att utvecklas kommer även kraven och standarderna för ventiler för applikationer som producerar, bearbetar eller transporterar det utmanande mediet att förändras.
Kontakta oss för mer information
Johan Schnürer
Business Area Manager
E-post: johan.schnürer@klinger.se
