Pagpili ng Hydrogen Pressure Gauge: Mga Materyal, Kaligtasan, Pagkasira, at Mga Hazard Rating

Sa panahon ng pag-commissioning ng isang hydrogen skid, isang project engineer ang nagtanong sa akin ng parehong tanong na naririnig ko sa halos bawat planta ng hydrogen: "Pwede ba tayong gumamit ng karaniwang panukat ng presyon dito?" Ang maikling sagot ay hindi, at pagkaraan ng ilang linggo ang partikular na skid ay nagkaroon ng unang gauge na tumutulo sa socket. Ang hydrogen ay ang pinakamaliit na molekula sa periodic table, at hindi nito iginagalang ang isang maginoo na instrumentong brass-tube. Ang tamang hydrogen pressure gauge ay nangangailangan ng welded 316L hindi kinakalawang na asero na basang bahagi, isang solid-front safety case na may blow-out sa likod, at, sa karamihan ng mga installation, isang explosion-proof rating. Ipinapaliwanag ng artikulong ito ang apat na failure mode na nagpapaiba sa hydrogen, ang materyal at mga desisyon sa proteksyon na kasunod mula sa mga ito, at ang dokumentasyong dapat mong hilingin bago tumanggap ng anumang gauge para sa serbisyo ng hydrogen.

Bakit Mahirap ang Hydrogen sa isang Conventional Pressure Gauge

Bago pumili ng isang produkto, nakakatulong na maunawaan ang apat na paraan ng pag-atake ng hydrogen sa isang gauge. Ang bawat failure mode ay humahantong sa ibang pangangailangan sa disenyo, at wala sa mga ito ang mahalaga sa air, nitrogen, o steam service.

Hydrogen permeation

Ang mga molekula ng hydrogen ay sapat na maliit upang lumipat sa pamamagitan ng maliliit na puwang at maging sa pamamagitan ng ilang mga metal. Ang mga brass socket na may soldered joints at elastomer O-rings ay nagiging slow-leak path sa may pressure na hydrogen. Sa isang nakapaloob na espasyo, ang tumagas na gas ay mabilis na naipon at maaaring umabot sa isang nasusunog na konsentrasyon. Ang sagot sa disenyo ay isang all-welded pressure-containing assembly na nag-aalis ng pinakamahinang seal point.

Pagkasira ng hydrogen

Ang atomic hydrogen ay kumakalat sa metal na sala-sala at nagiging sanhi ng pagkasira. Ang mga high-strength na carbon steel ay ang pinaka-mahina: nawawalan sila ng ductility at maaaring pumutok habang ang gauge ay nasa normal na serbisyo. Iyon ang dahilan kung bakit ang mga basang bahagi sa hydrogen gauge ay gumagamit ng low-carbon austenitic stainless steel kaysa sa pinatigas na carbon steel, at kung bakit ang anumang heat-treated na Bourdon tube ay dapat maging kwalipikado para sa paggamit ng hydrogen bago ito makarating sa field.

Panganib sa apoy at pag-aapoy

Ang hydrogen ay nagniningas na may napakababang enerhiya ng pag-aapoy, humigit-kumulang 0.02 millijoules, at ang apoy nito ay halos hindi nakikita sa liwanag ng araw. Ang isang micro-leak sa isang gauge connection ay maaaring ilagay sa panganib ang buong skid kung ang gas ay nakahanap ng pinagmumulan ng ignition. Ito ay hindi lamang isang leak-tightness na tanong; nagpapasya din ito kung ang gauge ay maaaring maglaman ng mga de-koryenteng contact at kung anong enclosure rating ang kailangan ng mga contact na iyon.

Panganib sa pagsabog at overpressure

Nakikita ng mga sistema ng hydrogen ang mga pagtaas ng presyon mula sa mga biyahe ng compressor, mabilis na pagsasara ng mga balbula, at thermal cycling. Ang isang gauge na ang tubo ay humina na dahil sa pagkasira ay mas malamang na mabigo sa ilalim ng surge pressure. Samakatuwid, ang instrumento ay nangangailangan ng sapat na overpressure margin, kasama ang isang disenyo ng case na nagpoprotekta sa operator kung sakaling masira ang tubo.

Tukuyin ang Welded 316L Stainless Steel Wetted Parts

Para sa hydrogen, ang materyal na desisyon ay may malinaw na default: isang 316L hindi kinakalawang na asero Bourdon tube at socket, na pinagsama sa pamamagitan ng hinang sa halip na paghihinang. Inaalis ng welded construction ang mga micro-gaps na tumatagos ang hydrogen sa mga soldered o brazed joints. Pinapanatili din ng 316L austenitic stainless steel ang ductility nito sa hydrogen na mas mahusay kaysa sa mga high-strength na carbon steel. Ang mga brass at copper-alloy na basang bahagi, karaniwan sa general-purpose gauge, ay dapat manatili sa labas ng may pressure na hydrogen circuit; ang kanilang porosity at soldered joints ay lumikha ng eksaktong mga daanan ng pagtagas na sinusubukan mong alisin.

Ang mga elastomer seal ay nararapat sa parehong pansin. Kung ang isang gauge ay gumagamit ng mga O-ring sa daanan ng presyon, suriin ang grado ng elastomer para sa serbisyo ng hydrogen, dahil hindi lahat ng mga compound ng goma ay nagtataglay ng hydrogen nang pantay. Ang isang mahusay na disenyo ng hydrogen gauge ay lubos na nagpapaliit ng mga seal at pinananatiling ganap na metal ang daanan ng presyon.

Pumili ng Safety Case at Explosion-Proof na Proteksyon

Ang kaso ay ang huling linya ng depensa sa pagitan ng isang putok na tubo at isang operator. Tumukoy ng solid-front case na may blow-out sa likod: kung nabigo ang Bourdon tube o socket, ang pressure pulse ay bumubulusok pabalik sa halip na tumama sa taong nakatayo sa harap ng gauge. Ang aming serye ng safety pressure gauge ay binuo sa paligid ng prinsipyong ito, at ito ang pinakamababang tatanggapin ko para sa isang hydrogen skid.

YQ series safety pressure gauge Mga Tagagawa, Pabrika - Wuxi Huihua Special Ins Ang Wuxi Huihua ay China OEM/ODM YQ series safety pressure gauge Mga Tagagawa at Pabrika, Wholesale YQ series safety pressure gauge, ◆ Mode... Tingnan ang Produkto →

Ang mga pressure surges ay bahagi ng normal na operasyon ng hydrogen. Ang isang compressor trip o isang mabilis na pagsasara ng isolation valve ay maaaring magpalakas ng presyon nang mas mabilis kaysa sa maaaring mag-react ng operator. Kung ang gauge ay gumagana na malapit sa tuktok ng sukat nito, ang tubo ay maaaring pilitin na lampas sa nababanat na limitasyon nito. Iyon ang dahilan kung bakit ang pagpili ng hanay, na tinalakay sa susunod na seksyon, ay isang desisyong pangkaligtasan gaya ng isang desisyon sa katumpakan.

Para sa anumang gauge na may mga electrical contact, ganap na binabago ng enclosure ang larawan ng panganib. Ang hydrogen sa hangin ay nag-aapoy sa mga konsentrasyon mula sa humigit-kumulang 4% hanggang 75% ayon sa volume, na may pinakamababang enerhiya sa pag-aapoy na malapit sa 0.02 mJ, kaya ang mga ordinaryong switch contact ay hindi katanggap-tanggap sa isang classified na lugar. Ang tamang instrumento ay isang explosion-proof electric contact pressure gauge na may sertipikadong flameproof na enclosure, na nagpapanatili sa mga panloob na spark na nakahiwalay mula sa nakapaligid na kapaligiran.

YTX-B series explosion-proof electric contact pressure gauge Mga Manufacturer, Fact Ang Wuxi Huihua ay China OEM/ODM YTX-B series explosion-proof electric contact pressure gauge Mga Manufacturer at Factory, Wholesale YTX-B series... Tingnan ang Produkto →

Itakda ang Range, Accuracy, at Overpressure Margin

Ang pagpili ng hanay ay sumusunod sa parehong panuntunan tulad ng para sa iba pang mga likido sa proseso, ngunit ang kahihinatnan ng isang error ay mas seryoso sa hydrogen. Panatilihin ang normal na operating pressure sa gitnang kalahati ng sukat, humigit-kumulang sa pagitan ng 25% at 75% ng buong sukat. Para sa 200 bar hydrogen tube trailer, gumamit ng hindi bababa sa 0–400 bar gauge; para sa 700 bar refueling buffer, pinapanatili ng 0–1000 bar gauge ang working point na malapit sa 70%. Kapag ang system ay tumatakbo sa itaas ng 600 bar, high-pressure pressure gauge na na-rate mula 600 hanggang 1000 bar ay ang praktikal na pagpipilian.

Ang klase ng katumpakan ay dapat tumugma sa pangangailangan ng proseso sa halip na sa katalogo. Ang isang class 1.6 gauge ay katanggap-tanggap para sa karamihan ng pagsubaybay sa proseso ng hydrogen; piliin ang klase 1.0 kapag ang mga pagpapatakbo ng refueling o blending ay nakasalalay sa mas mahigpit na indikasyon. Kung saan kailangan ng control room ng live na halaga, magdagdag ng a general-purpose pressure transmitter na may 4–20 mA na output sa tabi ng lokal na mechanical gauge, sa halip na pilitin ang mekanikal na instrumento na lampas sa layunin ng disenyo nito.

Mga Tagagawa, Pabrika ng General-Purpose Pressure Transmitter - Wuxi Huihua Specia Ang Wuxi Huihua ay China OEM/ODM General-Purpose Pressure Transmitter Mga Manufacturer at Factory, Wholesale General-Purpose Pressure Transmitter... Tingnan ang Produkto →

I-verify ang Certification at Test Records

Ang mga proyekto ng hydrogen ay may kasamang documentation trail, at ang gauge ay dapat magkasya dito. Sa mga lugar na mapanganib sa Europa, ang mga instrumento ay karaniwang nangangailangan ng sertipikasyon ng ATEX; sa labas ng Europa, ang pagtanggap ng IECEx ay lalong isinusulat sa mga detalye ng proyekto. Kumpirmahin na ang pangkat ng gas ay sumasaklaw sa IIC, kung saan ang hydrogen ay inuri, at ang klase ng temperatura ay tumutugma sa zone. Isang tagagawa na regular na gumagawa explosion-proof pressure gauge na sertipikado sa ATEX at IECEx ibibigay ang certificate pack nang hindi ito tinatrato bilang isang espesyal na kahilingan.

Higit pa sa sertipiko, humingi ng mga talaan na nagpapatunay na ang gauge ay handa na ng hydrogen:

1. Sertipiko ng materyal para sa mga basang bahagi, na nagpapatunay sa 316L o ang tinukoy na haluang metal.
2. Ang ulat ng pagsubok sa pagtagas ng helium na nagpapakita na ang pagpupulong ay may hawak na presyon nang walang masusukat na pagtagas.
3. Rekord ng pagsubok sa presyon sa na-rate na hanay.
4. Kopya ng sertipiko ng ATEX o IECEx, kasama ang pangkat ng gas at klase ng temperatura.

Walang single pressure gauge umaangkop sa bawat aplikasyon ng hydrogen, at iyon mismo ang punto. Ang isang low-pressure purge line, isang 200 bar storage trailer, at isang 700 bar refueling skid ay may iba't ibang saklaw, materyal, at mga kinakailangan sa enclosure. Gumana sa apat na failure mode, tukuyin ang welded 316L na basa na mga bahagi, magdagdag ng solidong harap na may blow-out sa likod, at itugma ang enclosure sa klasipikasyon ng mapanganib na lugar. Pagkatapos ay i-verify ang mga sertipiko at mga talaan ng pagsubok bago ihatid. Sa ganitong paraan, ang hydrogen pressure gauge ay nagiging isang maaasahan, nabe-verify na bahagi ng system sa halip na ang pinakamahina na angkop sa skid.