การเลือกเกจวัดความดันไฮโดรเจน: วัสดุ ความปลอดภัย การเปราะ และระดับอันตราย

ในระหว่างการทดสอบเดินเครื่องระบบไถลไฮโดรเจน วิศวกรโครงการคนหนึ่งถามคำถามเดียวกับที่ฉันได้ยินจากโรงงานไฮโดรเจนเกือบทุกแห่ง: "เราสามารถใช้เกจวัดแรงดันมาตรฐานที่นี่ได้ไหม" คำตอบสั้นๆ คือไม่ และไม่กี่สัปดาห์ต่อมารถไถลคันนั้นก็มีเกจแรกรั่วที่เบ้าปลั๊ก ไฮโดรเจนเป็นโมเลกุลที่เล็กที่สุดในตารางธาตุ และไม่คำนึงถึงอุปกรณ์ท่อทองเหลืองทั่วไป เกจวัดแรงดันไฮโดรเจนที่เหมาะสมจำเป็นต้องมีชิ้นส่วนเปียกที่ทำจากสเตนเลสสตีล 316L แบบเชื่อม กล่องนิรภัยด้านหน้าแบบทึบพร้อมส่วนปล่องด้านหลัง และในการติดตั้งส่วนใหญ่ ต้องมีระดับการป้องกันการระเบิด บทความนี้จะอธิบายโหมดความล้มเหลวสี่โหมดที่ทำให้ไฮโดรเจนแตกต่าง การตัดสินใจด้านวัสดุและการป้องกันที่ตามมา และเอกสารที่คุณควรขอก่อนยอมรับเกจสำหรับบริการไฮโดรเจน

เหตุใดไฮโดรเจนจึงยากในเกจวัดความดันแบบทั่วไป

ก่อนที่จะเลือกผลิตภัณฑ์ ควรทำความเข้าใจสี่วิธีที่ไฮโดรเจนโจมตีเกจก่อน โหมดความล้มเหลวแต่ละโหมดนำไปสู่ข้อกำหนดการออกแบบที่แตกต่างกัน และไม่มีสิ่งใดสำคัญในบริการอากาศ ไนโตรเจน หรือไอน้ำ

การซึมผ่านของไฮโดรเจน

โมเลกุลของไฮโดรเจนมีขนาดเล็กพอที่จะเคลื่อนที่ผ่านช่องว่างเล็กๆ หรือแม้แต่ผ่านโลหะบางชนิดได้ ซ็อคเก็ตทองเหลืองที่มีข้อต่อบัดกรีและโอริงอีลาสโตเมอร์จะกลายเป็นเส้นทางการรั่วไหลช้าๆ ในไฮโดรเจนที่มีแรงดัน ในพื้นที่ปิด ก๊าซที่รั่วไหลจะสะสมอย่างรวดเร็วและอาจมีความเข้มข้นที่ติดไฟได้ คำตอบในการออกแบบคือชุดประกอบที่มีแรงดันเชื่อมทั้งหมดซึ่งช่วยลดจุดซีลที่อ่อนแอที่สุด

การแตกตัวของไฮโดรเจน

อะตอมไฮโดรเจนแพร่กระจายเข้าไปในโครงตาข่ายโลหะและทำให้เกิดการเปราะ เหล็กกล้าคาร์บอนที่มีความแข็งแรงสูงมีความเสี่ยงมากที่สุด โดยจะสูญเสียความเหนียวและอาจแตกร้าวได้ในขณะที่เกจใช้งานได้ตามปกติ นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมชิ้นส่วนที่เปียกในเกจวัดไฮโดรเจนจึงใช้สเตนเลสออสเทนนิติกคาร์บอนต่ำแทนที่จะเป็นเหล็กกล้าคาร์บอนชุบแข็ง และเหตุใดท่อ Bourdon ที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อนจึงควรมีคุณสมบัติสำหรับการใช้ไฮโดรเจนก่อนที่จะถึงสนาม

ความเสี่ยงจากเปลวไฟและการลุกติดไฟ

ไฮโดรเจนจุดติดไฟด้วยพลังงานการติดไฟที่ต่ำมาก ประมาณ 0.02 มิลลิจูล และเปลวไฟของมันแทบจะมองไม่เห็นในเวลากลางวัน การรั่วไหลระดับไมโครที่จุดต่อเกจอาจทำให้การลื่นไถลทั้งหมดตกอยู่ในความเสี่ยงหากก๊าซพบแหล่งกำเนิดประกายไฟ นี่ไม่ใช่แค่คำถามเกี่ยวกับการรั่วไหลเท่านั้น นอกจากนี้ยังตัดสินใจด้วยว่าเกจอาจมีหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าหรือไม่ และระดับการหุ้มที่หน้าสัมผัสเหล่านั้นต้องการ

ความเสี่ยงจากการระเบิดและแรงดันเกิน

ระบบไฮโดรเจนมองเห็นแรงดันที่เพิ่มขึ้นจากทริปของคอมเพรสเซอร์ วาล์วที่ปิดเร็ว และวงจรความร้อน เกจที่ท่ออ่อนตัวลงแล้วเนื่องจากการเปราะ มีแนวโน้มที่จะล้มเหลวภายใต้แรงดันไฟกระชากมากกว่ามาก เครื่องมือจึงต้องมีแรงดันเกินเพียงพอ รวมถึงการออกแบบเคสที่ช่วยปกป้องผู้ปฏิบัติงานหากท่อแตก

ระบุชิ้นส่วนเปียกสแตนเลส 316L แบบเชื่อม

สำหรับไฮโดรเจน การตัดสินใจเลือกวัสดุมีค่าเริ่มต้นที่ชัดเจน: ท่อและเต้ารับ Bourdon สเตนเลสสตีล 316L ซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยการเชื่อมแทนการบัดกรี โครงสร้างแบบเชื่อมจะขจัดช่องว่างขนาดเล็กที่ไฮโดรเจนแทรกซึมในข้อต่อที่บัดกรีหรือประสาน สเตนเลสออสเทนนิติก 316L ยังคงความเหนียวในไฮโดรเจนได้ดีกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีความแข็งแรงสูงมาก ชิ้นส่วนที่เปียกด้วยทองเหลืองและโลหะผสมทองแดง ซึ่งพบได้ทั่วไปในเกจทั่วไป ควรอยู่ห่างจากวงจรไฮโดรเจนที่มีแรงดัน ความพรุนและข้อต่อที่บัดกรีจะสร้างเส้นทางการรั่วไหลที่คุณต้องการกำจัดอย่างแน่นอน

ซีลอีลาสโตเมอร์สมควรได้รับความสนใจเช่นเดียวกัน หากเกจใช้โอริงในเส้นทางแรงดัน ให้ตรวจสอบเกรดอีลาสโตเมอร์สำหรับการให้บริการไฮโดรเจน เนื่องจากสารประกอบยางบางชนิดไม่ได้กักเก็บไฮโดรเจนเท่ากัน เกจวัดไฮโดรเจนที่ออกแบบอย่างดีช่วยลดการผนึกทั้งหมดและรักษาเส้นทางแรงดันที่เป็นโลหะทั้งหมด

เลือกกล่องนิรภัยและการป้องกันการระเบิด

กรณีนี้เป็นแนวป้องกันสุดท้ายระหว่างท่อที่แตกและผู้ปฏิบัติงาน ระบุกล่องด้านหน้าทึบพร้อมช่องเปิดด้านหลัง: หากท่อหรือปลั๊ก Bourdon ไม่ทำงาน ชีพจรแรงดันจะระบายไปด้านหลังแทนที่จะไปชนคนที่ยืนอยู่หน้าเกจ ของเรา ชุดเกจวัดแรงดันนิรภัย ถูกสร้างขึ้นตามหลักการนี้ และเป็นขั้นต่ำที่ฉันยอมรับได้สำหรับการลื่นไถลของไฮโดรเจน

ผู้ผลิตเกจวัดความดันความปลอดภัยซีรีส์ YQ โรงงาน - Wuxi Huihua Special Ins อู๋ซี Huihua คือจีน OEM/ODM YQ ชุดเครื่องวัดความดันความปลอดภัยผู้ผลิตและโรงงาน ขายส่ง YQ ชุดเครื่องวัดความดันความปลอดภัย ◆ โหมด... ดูผลิตภัณฑ์ →

แรงดันไฟกระชากเป็นส่วนหนึ่งของการทำงานของไฮโดรเจนตามปกติ คอมเพรสเซอร์ทริปหรือวาล์วแยกที่ปิดเร็วสามารถเพิ่มแรงดันได้เร็วกว่าที่ผู้ปฏิบัติงานจะตอบสนองได้ หากเกจทำงานใกล้ถึงด้านบนของสเกลแล้ว สามารถบังคับท่อเกินขีดจำกัดความยืดหยุ่นได้ นั่นคือเหตุผลที่การเลือกช่วงซึ่งจะกล่าวถึงในหัวข้อถัดไปเป็นการตัดสินใจด้านความปลอดภัยพอๆ กับการตัดสินใจที่แม่นยำ

สำหรับเกจใดๆ ที่มีหน้าสัมผัสทางไฟฟ้า กล่องหุ้มจะเปลี่ยนภาพความเสี่ยงโดยสิ้นเชิง ไฮโดรเจนในอากาศจุดติดไฟที่ความเข้มข้นตั้งแต่ประมาณ 4% ถึง 75% โดยปริมาตร โดยมีพลังงานการจุดติดไฟขั้นต่ำอยู่ใกล้ 0.02 mJ ดังนั้นหน้าสัมผัสสวิตช์ธรรมดาจึงไม่ยอมรับในพื้นที่จำแนก เครื่องมือที่ถูกต้องคือ เกจวัดแรงดันหน้าสัมผัสไฟฟ้าป้องกันการระเบิด พร้อมกล่องหุ้มกันไฟที่ได้รับการรับรอง ซึ่งแยกประกายไฟภายในออกจากบรรยากาศโดยรอบ

YTX-B ซีรีส์เกจวัดแรงดันหน้าสัมผัสไฟฟ้าป้องกันการระเบิด ผู้ผลิตข้อเท็จจริง อู๋ซี Huihua คือจีน OEM/ODM YTX-B ซีรีส์เครื่องวัดความดันสัมผัสไฟฟ้าป้องกันการระเบิดผู้ผลิตและโรงงานขายส่ง YTX-B seri... ดูผลิตภัณฑ์ →

ตั้งค่าช่วง ความแม่นยำ และระยะขอบแรงดันเกิน

การเลือกช่วงเป็นไปตามกฎเดียวกันกับของเหลวในกระบวนการอื่นๆ แต่ผลของข้อผิดพลาดจะร้ายแรงกว่าในไฮโดรเจน รักษาแรงดันในการทำงานปกติไว้ที่กึ่งกลางของเครื่องชั่ง ประมาณระหว่าง 25% ถึง 75% ของขนาดเต็ม สำหรับรถพ่วงแบบท่อไฮโดรเจนขนาด 200 บาร์ ให้ใช้เกจอย่างน้อย 0–400 บาร์ สำหรับบัฟเฟอร์การเติมน้ำมัน 700 บาร์ เกจ 0–1000 บาร์จะทำให้จุดทำงานอยู่ใกล้ 70% เมื่อระบบทำงานเกิน 600 บาร์ เกจวัดแรงดันสูง พิกัด 600 ถึง 1,000 บาร์ เป็นทางเลือกที่ใช้งานได้จริง

ระดับความแม่นยำควรตรงกับความต้องการของกระบวนการมากกว่าแค็ตตาล็อก เกจคลาส 1.6 เป็นที่ยอมรับสำหรับการตรวจติดตามกระบวนการไฮโดรเจนส่วนใหญ่ เลือกคลาส 1.0 เมื่อการเติมเชื้อเพลิงหรือการผสมขึ้นอยู่กับข้อบ่งชี้ที่เข้มงวดยิ่งขึ้น ในกรณีที่ห้องควบคุมต้องการค่าปัจจุบัน ให้เพิ่ม a เครื่องส่งสัญญาณความดันอเนกประสงค์ที่มีเอาต์พุต 4–20 mA ควบคู่ไปกับมาตรวัดเชิงกลในท้องถิ่น แทนที่จะบังคับเครื่องมือทางกลเกินจุดประสงค์การออกแบบ

ผู้ผลิตเครื่องส่งสัญญาณความดันเอนกประสงค์โรงงาน - Wuxi Huihua Specia Wuxi Huihua เป็นผู้ผลิตเครื่องส่งสัญญาณความดันวัตถุประสงค์ทั่วไป OEM/ODM ของจีนและโรงงาน ขายส่งเครื่องส่งสัญญาณความดันวัตถุประสงค์ทั่วไป... ดูผลิตภัณฑ์ →

ตรวจสอบใบรับรองและบันทึกการทดสอบ

โครงการไฮโดรเจนมาพร้อมกับเอกสารประกอบ และมาตรวัดต้องพอดีกับนั้น ในพื้นที่อันตรายของยุโรป โดยปกติแล้วเครื่องมือจะต้องได้รับการรับรอง ATEX นอกยุโรป การยอมรับ IECEx จะถูกเขียนลงในข้อกำหนดของโครงการมากขึ้น ยืนยันว่ากลุ่มก๊าซครอบคลุม IIC โดยที่ไฮโดรเจนถูกจัดประเภท และระดับอุณหภูมิตรงกับโซนนั้น ผู้ผลิตที่สร้างเป็นประจำ เกจวัดแรงดันป้องกันการระเบิดได้รับการรับรอง ATEX และ IECEx จะจัดหาชุดใบรับรองโดยไม่ถือว่าเป็นคำขอพิเศษ

นอกเหนือจากใบรับรองแล้ว ให้ขอบันทึกที่พิสูจน์ว่าเกจพร้อมสำหรับไฮโดรเจน:

1. ใบรับรองวัสดุสำหรับชิ้นส่วนที่เปียก ยืนยัน 316L หรือโลหะผสมที่ระบุ
2. รายงานผลการทดสอบการรั่วของฮีเลียมแสดงให้เห็นว่าชุดประกอบมีแรงดันโดยไม่มีการรั่วไหลที่วัดได้
3. บันทึกการทดสอบแรงดันในช่วงที่กำหนด
4. สำเนาใบรับรอง ATEX หรือ IECEx รวมถึงกลุ่มก๊าซและระดับอุณหภูมิ

ไม่มีโสด เกจวัดความดัน เหมาะกับทุกการใช้งานของไฮโดรเจน และนั่นคือประเด็นที่แท้จริง ท่อไล่อากาศแรงดันต่ำ รถพ่วงจัดเก็บ 200 บาร์ และรางเลื่อนเติมน้ำมัน 700 บาร์ มีข้อกำหนดด้านระยะ วัสดุ และกล่องหุ้มที่แตกต่างกัน ทำงานผ่านโหมดความล้มเหลวทั้งสี่โหมด ระบุชิ้นส่วนที่เปียกแบบเชื่อม 316L เพิ่มด้านหน้าแบบทึบพร้อมส่วนด้านหลังที่ยื่นออกมา และจับคู่กล่องหุ้มให้เข้ากับการจำแนกประเภทพื้นที่อันตราย จากนั้นตรวจสอบใบรับรองและบันทึกการทดสอบก่อนส่งมอบ เมื่อทำเช่นนี้ เกจวัดแรงดันไฮโดรเจนจะกลายเป็นส่วนประกอบที่เชื่อถือได้และสามารถตรวจสอบได้ของระบบ แทนที่จะเป็นข้อต่อที่อ่อนที่สุดบนทางลาด