前沿技术 |斯伦贝谢卡麦龙阀门应对氢气工况的挑战
随着对氢气作为燃料、原料或能源载体的需求不断增长,全球众多用户对氢气工况下使用的阀门其逸散排放和操作安全的担忧也随之增加;很多用户并不完全了解氢气对材料的长期影响和氢气服务中阀门的功能等情况,这给用户应对全球能源转型带来了挑战。因此,斯伦贝谢积极开发了一系列解决相关问题的阀门,此类阀门具备特殊设计及材料寿命测试,拥有逸散排放认证、完全适用于整个氢气服务应用领域。
氢气工况的特点
H2是最轻的元素,极易泄漏,易燃易爆——爆炸极限4%~74.6%
对阀门内外密封要求都极高
焊接连接可靠性——对焊缝材料质量的要求非常高
金属材料配置需要抗氢脆和及其它微量杂质的腐蚀
软密封材料需要克服老化、快速失压爆破损伤
最新API标准对氢气工况应用阀门的要求
1、金属材料:能够克服氢脆、氢腐蚀
符合NACE MR0175 / ISO 15156标准
允许使用的材料:碳钢(含量有限制)
允许进行额外测试的材料:高合金奥氏体不锈钢
弹簧,UNS N07750、UNS R30003、UNS R00035;如果用户指定,扩大范围至UNS N06625,UNS N07718
2、软密封材料:能够克服失压爆破损伤及过度老化
符合ISO 23936-2或NORSOK M-710
100%氢气测试
符合ISO 23936-2标准的橡胶类材料,使用100%氢气28天测试
符合ISO 23936-1的热塑性塑料材料,使用100%氢气测试
3、现有API 6D要求之上的特殊设计及检测
材料应符合NACE标准
防静电装置
作为设计验证的一部分的高压阀座试验(5%氢气和95%氮气混合物的氦气)
其他用户特殊指定设计或检测
4、相关证书
强制性消防安全证书
强制性无逸散形式证书(用氦气测试)
密封材料合格(RGD和老化/兼容性)
其他用户特殊指定证书
5、焊接
不可用于承压焊接:沉淀硬化镍基合金
焊缝金属和热影响区(HAZ)的硬度:应符合NACE MR0175 / ISO 15156
全部焊缝进行磁粉探伤或渗透检测,以及对100%焊缝进行射线检测或对100%焊缝进行超声波检测
6、质量控制
对于HSL1:按照API 6D附件M第4-14节
对于HSL2:最低要求为QSL2
对于HSL3:最低要求为QSL3G
对于HSL4:QSL4G
斯伦贝谢卡麦龙阀门相关研究及成果
1、主导最新氢气工况阀门的标准制定
2、对软密封材料的相关研究及测试
3、获得相关证书
斯伦贝谢卡麦龙阀门在输氢管道的市场应用
结束语
氢气应用本身并不是什么新鲜事,但全球各行业进行生产和使用氢气的方式正在发生重大变化。这显然主要是由COP26和限制全球变暖的承诺而被推动的,因为氢气是一种清洁气体,而不是化石燃料。然而,氢气带来了一系列安全问题,关于氢气对材料的长期影响,以及运输这种介质的阀门的功能,仍然有很多未知因素。为了更好的消除这些担忧,同时更好的满足重要的预期增长和紧迫性,斯伦贝谢研发并生产行业中顶尖优质可靠的阀门设备,以便客户选择。
斯伦贝谢卡麦龙技术专家除正在协助API协会确定氢气阀门标准,同时也在协助其他行业制定安全、可靠的氢气阀门标准,包括材料、设计和测试要求的规范。作为氢气应用的阀门供应商,斯伦贝谢卡麦龙阀门团队还能为客户提供更多的配套服务,包括数字化支持、监控、用于重新利用 氢气管道的阀门评估、服务或一套完整的阀门护理解决方案。