Selectarea manometrelor de hidrogen: materiale, siguranță, fragilitate și evaluări de pericol

În timpul punerii în funcțiune a unui skid cu hidrogen, un inginer de proiect mi-a pus aceeași întrebare pe care o aud la aproape fiecare instalație de hidrogen: „Putem folosi doar un manometru standard aici?” Răspunsul scurt este nu și, câteva săptămâni mai târziu, acel derapaj a avut primul indicator care curgea la priză. Hidrogenul este cea mai mică moleculă din tabelul periodic și nu respectă un instrument convențional cu tub de alamă. Un manometru adecvat pentru hidrogen are nevoie de piese umede din oțel inoxidabil 316L sudate, o carcasă de siguranță cu față solidă cu un spate suflat și, în majoritatea instalațiilor, un rating anti-explozie. Acest articol explică cele patru moduri de defecțiune care fac hidrogenul diferit, materialele și deciziile de protecție care decurg din acestea și documentația pe care ar trebui să o solicitați înainte de a accepta orice manometru pentru serviciul de hidrogen.

De ce hidrogenul este greu la un manometru convențional

Înainte de a alege un produs, vă ajută să înțelegeți cele patru moduri în care hidrogenul atacă un manometru. Fiecare mod de defecțiune duce la o cerință de proiectare diferită și niciunul dintre ele nu contează în serviciul de aer, azot sau abur.

Permeabilitatea hidrogenului

Moleculele de hidrogen sunt suficient de mici pentru a migra prin goluri minuscule și chiar prin anumite metale. Prizele din alamă cu îmbinări lipite și inele O din elastomer devin căi cu scurgeri lente în hidrogenul sub presiune. Într-un spațiu închis, gazul scurs se acumulează rapid și poate ajunge la o concentrație inflamabilă. Răspunsul de proiectare este un ansamblu complet sudat care conține presiune care elimină cele mai slabe puncte de etanșare.

Fragilarea prin hidrogen

Hidrogenul atomic difuzează în rețeaua metalică și provoacă fragilizarea. Oțelurile carbon de înaltă rezistență sunt cele mai vulnerabile: își pierd ductilitatea și se pot crăpa în timp ce gabaritul este în funcționare normală. Acesta este motivul pentru care piesele umede ale manometrelor de hidrogen folosesc oțel inoxidabil austenitic cu conținut scăzut de carbon mai degrabă decât oțel carbon călit și de ce orice tub Bourdon tratat termic ar trebui să fie calificat pentru utilizarea hidrogenului înainte de a ajunge pe câmp.

Risc de flacără și aprindere

Hidrogenul se aprinde cu o energie de aprindere extrem de scăzută, în jur de 0,02 milijouli, iar flacăra sa este aproape invizibilă la lumina zilei. O micro-scurgere la o conexiune de manometru poate pune în pericol întregul derapaj dacă gazul găsește o sursă de aprindere. Aceasta nu este doar o întrebare privind etanșeitatea; de asemenea, decide dacă gabaritul poate conține contacte electrice și ce rating de incintă necesită acele contacte.

Risc de explozie și suprapresiune

Sistemele cu hidrogen văd creșteri de presiune de la declanșările compresorului, supapele cu închidere rapidă și ciclurile termice. Un manometru al cărui tub este deja slăbit de fragilizare este mult mai probabil să se defecteze la supratensiune. Prin urmare, instrumentul are nevoie de o marjă de suprapresiune adecvată, plus un design de carcasă care să protejeze operatorul în cazul în care tubul se rupe vreodată.

Specificați piese umede din oțel inoxidabil 316L sudate

Pentru hidrogen, decizia materialului are o valoare implicită clară: un tub și o mufă Bourdon din oțel inoxidabil 316L, îmbinate prin sudură mai degrabă decât prin lipire. Construcția sudată îndepărtează micro-golurile pe care hidrogenul pătrunde în îmbinările lipite sau lipite. Oțelul inoxidabil austenitic 316L își păstrează, de asemenea, ductilitatea în hidrogen mult mai bine decât oțelurile carbon de înaltă rezistență. Piesele umede din alamă și aliaj de cupru, obișnuite în manometrele de uz general, ar trebui să rămână în afara circuitelor de hidrogen sub presiune; porozitatea lor și îmbinările lipite creează exact căile de scurgere pe care încercați să le eliminați.

Garniturile din elastomer merită aceeași atenție. Dacă un manometru folosește inele O pe calea presiunii, verificați gradul de elastomer pentru serviciul de hidrogen, deoarece nu toți compușii de cauciuc rețin hidrogenul în mod egal. Un manometru de hidrogen bine proiectat minimizează complet etanșările și menține traseul de presiune complet metalic.

Alegeți o carcasă de siguranță și protecție împotriva exploziilor

Cazul este ultima linie de apărare între un tub rupt și un operator. Specificați o carcasă cu față solidă, cu spatele suflat: dacă tubul sau priza Bourdon se defectează, pulsul de presiune se aerisește înapoi în loc să lovească pe cineva care stă în fața manometrului. Al nostru seria manometre de siguranță este construit în jurul acestui principiu și este minimul pe care l-aș accepta pentru un derapaj cu hidrogen.

Manometru de siguranță seria YQ Producători, Fabrică - Wuxi Huihua Special Ins Wuxi Huihua este China OEM/ODM serie YQ producători și fabrică de manometre de siguranță, vânzări en-gros de manometru de siguranță din seria YQ, ◆ Mod... Vizualizare produs →

Creșterile de presiune fac parte din funcționarea normală cu hidrogen. O declanșare a compresorului sau o supapă de izolare cu închidere rapidă poate crește presiunea mai repede decât poate reacționa operatorul. Dacă gabaritul funcționează deja în partea de sus a scalei sale, tubul poate fi forțat dincolo de limita sa elastică. De aceea, selecția intervalului, discutată în secțiunea următoare, este o decizie de siguranță la fel de mult ca și o decizie de acuratețe.

Pentru orice indicator cu contacte electrice, carcasa schimbă complet imaginea de risc. Hidrogenul din aer se aprinde la concentrații de la aproximativ 4% până la 75% din volum, cu o energie minimă de aprindere aproape de 0,02 mJ, astfel încât contactele obișnuite ale comutatorului sunt inacceptabile într-o zonă clasificată. Instrumentul corect este an manometru de contact electric antideflagrant cu o carcasă ignifugă certificată, care păstrează scânteile interne izolate de atmosfera înconjurătoare.

Manometru electric de contact seria YTX-B Producători, fapt Wuxi Huihua este China OEM/ODM YTX-B seria de manometre de contact electrice rezistente la explozie Producători și fabrică, seria YTX-B cu ridicata... Vizualizare produs →

Setați intervalul, precizia și marja de suprapresiune

Selectarea intervalului urmează aceeași regulă ca și pentru alte fluide de proces, dar consecința unei erori este mai gravă la hidrogen. Mențineți presiunea normală de funcționare în jumătatea mijlocie a scalei, aproximativ între 25% și 75% din întreaga scală. Pentru o remorcă cu tub de hidrogen de 200 de bari, utilizați un manometru de cel puțin 0-400 bar; pentru un tampon de realimentare de 700 bar, un indicator de 0–1000 bar menține punctul de lucru aproape de 70%. Când sistemul funcționează peste 600 bar, manometre de înaltă presiune, de la 600 la 1000 bar sunt alegerea practică.

Clasa de precizie ar trebui să se potrivească mai degrabă cu nevoia procesului decât cu catalogul. Un indicator de clasa 1.6 este acceptabil pentru majoritatea monitorizării procesului de hidrogen; alegeți clasa 1.0 când operațiunile de realimentare sau amestecare depind de indicații mai stricte. Acolo unde camera de control are nevoie de o valoare reală, adăugați a transmițător de presiune de uz general cu ieșire 4–20 mA alături de ecartamentul mecanic local, în loc să forțeze instrumentul mecanic dincolo de intenția sa de proiectare.

Producători de transmițătoare de presiune de uz general, fabrică - Wuxi Huihua Specia Wuxi Huihua este China OEM/ODM producători și fabrici de transmițătoare de presiune de uz general, transmițătoare de presiune de uz general cu ridicata... Vizualizare produs →

Verificați certificarea și înregistrările testelor

Proiectele cu hidrogen vin cu o pistă de documentare, iar gabaritul trebuie să se potrivească în ea. În zonele periculoase europene, instrumentele necesită în mod normal certificare ATEX; în afara Europei, acceptarea IECEx este din ce în ce mai mult inclusă în specificațiile proiectului. Confirmați că grupul de gaz acoperă IIC, unde este clasificat hidrogenul și că clasa de temperatură se potrivește cu zona. Un producător care construiește în mod regulat manometre rezistente la explozie certificate ATEX și IECEx va furniza pachetul de certificate fără a-l trata ca pe o cerere specială.

Dincolo de certificat, cereți înregistrările care dovedesc că indicatorul este pregătit pentru hidrogen:

1. Certificat de material pentru piesele umede, care confirmă 316L sau aliajul specificat.
2. Raportul de testare a scurgerilor de heliu care arată că ansamblul menține presiunea fără scurgeri măsurabile.
3. Înregistrarea testului de presiune la intervalul nominal.
4. Copie a certificatului ATEX sau IECEx, inclusiv grupul de gaz și clasa de temperatură.

Nici unul singur manometru se potrivește fiecărei aplicații cu hidrogen și exact acesta este ideea. O linie de purjare de joasă presiune, o remorcă de depozitare de 200 de bari și o platformă de alimentare cu combustibil de 700 de bari au cerințe diferite de gamă, material și carcasă. Lucrați prin cele patru moduri de defecțiune, specificați piesele umede 316L sudate, adăugați o față solidă cu un spate suflat și potriviți carcasa cu clasificarea zonelor periculoase. Apoi verificați certificatele și înregistrările de testare înainte de livrare. În acest fel, manometrul de hidrogen devine o componentă fiabilă și verificabilă a sistemului, mai degrabă decât cea mai slabă armătură de pe patină.