수소 밸브에서 확인해야 할 사항

고성능 수소 밸브:선택할 때 고려해야 할 사항

Chuck Hayes, Swagelok 청정 에너지 수석 애플리케이션 엔지니어

수소 연료는 이동성 솔루션으로 빠르게 성장하고 있습니다. 안전하고 비용 효율적이며 실용적이고 지속 가능한 것으로 입증되었습니다. 요컨대:이상적인 길입니다. 교통의 미래.

수소는 운송의 미래를 위한 이상적인 수단입니다.

이러한 잠재력을 실현하려면 수년 또는 수십 년 동안 지속되어야 하는 누출 방지 성능을 제공하기 위해 수소 차량 및 연료 보급 인프라를 고품질 재료로 설계 및 구축해야 합니다. 그리고 어떤 구성 요소도 작업에 달려 있는 것은 아닙니다. 수소 연료의 생산 및 취급에는 고유한 일련의 과제가 수반되므로 수소 연료 시스템 전체의 구성 요소에서 특정 성능 기준 세트를 요구합니다.

차량 또는 고정 시스템에서 수소의 흐름을 제어하는 ​​밸브가 좋은 예입니다. 수소 서비스에 적합한 성능을 제공하는 밸브를 선택하고 지정하고 있다고 어떻게 확신할 수 있습니까? 알아 보려면 계속 읽으십시오.

수소 밸브에서 고성능이 중요한 이유

수소 연료 시스템의 작동 조건은 본질적으로 까다롭습니다. 수소 밸브를 지정할 때 고려해야 할 사항은 다음과 같습니다.

• 압력. 원하는 밀도를 얻으려면 H2를 350~700bar의 차량 탱크에 저장해야 합니다.
• 스트레스와 진동. 시스템은 빠른 속도, 울퉁불퉁한 도로 및 악천후를 견딜 수 있어야 합니다.
• 안전. 주유소는 일반 소비자가 안전하게 작동할 수 있어야 합니다.
• 유지 관리. 서비스 중 누출 방지 조인트를 쉽게 다시 만들 수 있는 기능

모든 수소 밸브는 이러한 요구 사항을 충족하는 성능 수준을 제공해야 합니다. 그들은 연결 지점과 차단 또는 조절 지점에서 누출 방지 성능을 입증해야 하며 수소 응용 분야에 내재된 필요한 작동 조건을 견딜 수 있어야 합니다.

수소는 무엇이 다른가요?

수소 분자는 자연계에서 가장 작은 분자 중 하나이며, 이는 수소 분자를 포함하는 것이 어려울 수 있음을 의미합니다.

수소 시스템의 모든 연결 지점은 누출이 없도록 해야 합니다. 누출되는 가스는 특히 최종 사용자가 연료 보급 중에 디스펜서와 상호 작용할 때 안전 위험을 초래할 수 있습니다. 자동차나 저장 시스템의 가스 누출도 낭비입니다.

그리고 수소 분자는 매우 작기 때문에 실제로 더 낮은 품질의 스테인리스강으로 확산될 수 있습니다. 이 현상을 수소 취성이라고 합니다. 시간이 지남에 따라 압력으로 인해 재료에 균열이 생길 수 있으며 이는 수소 서비스에서 매우 문제가 될 수 있습니다.

수소 볼 밸브

볼 밸브는 수소 시스템에서 흔히 볼 수 있는 구성 요소로, 한 방향에서 다음 방향으로의 수소 흐름을 시작 및 중지하는 데 사용됩니다. 수소 응용 분야용 볼 밸브를 선택할 때 내마모성이 높은 스템 씰 디자인을 찾는 것이 중요합니다. 좋은 옵션은 모든 활성화 및 차단 시 누출 방지 성능을 구현하는 데 도움이 되는 직접 부하 설계의 트러니언 스타일 볼을 통합할 수 있습니다. 바닥 하중 스템 설계는 잠재적인 스템 파열을 줄여 안전성을 향상시킬 수도 있습니다.

확실하지 않은 경우 밸브 공급업체가 선택을 안내할 수 있어야 합니다. 적용 가능한 볼 밸브는 시스템 요구 사항에 따라 2방향 또는 -3방향 기능, 다양한 장착 옵션 및 다양한 유량 계수를 제공할 수 있습니다. 마지막으로, 수소 응용 분야를 위해 특별히 설계된 피팅과의 우수한 호환성을 찾으십시오.

수소 니들 밸브

니들 밸브는 유체 흐름의 양을 비교적 미세하게 조정하는 데 사용됩니다. 수소 응용 분야에서 이를 지정할 때 몇 가지 중요한 고려 사항이 있어야 합니다. 니들 밸브는 일반적으로 전체 금속 구조로 되어 있어 제대로 밀봉하려면 많은 힘이 필요합니다. 이러한 힘은 바늘 자체와 시트를 변형시켜 잠재적인 위험을 생성하고 비용이 많이 드는 유지 관리를 필요로 할 가능성이 있습니다. 또한 이러한 요구되는 힘으로 인해 일반적으로 밸브를 열고 닫는 데 대형 에어 액추에이터를 사용해야 하며, 이 작업은 완전히 작동하는 데 최대 2분이 소요될 수 있습니다.

이러한 점을 염두에 두고 반복 사용 시 변형에 저항할 수 있는 고품질 316 스테인리스 스틸로 만들어진 니들 밸브를 찾는 것이 중요합니다. 또한 모든 니들 밸브가 일반적인 수소 응용 분야(350/700bar)에 대해 적절하게 압력 등급이 지정되어 있지는 않습니다. 높은 작동 압력에 적합한 니들 밸브를 선택하십시오. 그리고 볼 밸브와 마찬가지로 다른 수소 인증 부품과의 호환성이 필수입니다.

수소 체크 밸브

체크 밸브는 연료 보급 시스템의 수소 압축기에서 필수적인 안전 기능을 수행하여 최종 사용자를 보호하기 위해 과도한 역류를 제어합니다. 일반 서비스 응용 분야와 비교할 때 수소 체크 밸브는 몇 가지 문제를 해결해야 합니다.

대부분의 체크 밸브에는 일반적으로 고품질 316 스테인리스강보다 수소 취성에 더 취약할 수 있는 변형 경화 재료로 만들어진 구성요소인 스프링이 포함되어 있습니다. 또한 차량 연료 공급 응용 분야에서는 이러한 밸브가 온도와 압력의 크고 빠른 변화에 노출되어 밸브의 엘라스토머 씰에 스트레스가 높아집니다. 이러한 점을 염두에 두고 볼 체크 밸브는 수소 압축기에 더 적합한 옵션입니다. 여기서도 재료 무결성 및 다른 수소 성분과의 호환성이 중요합니다.

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수소 이동성 연료 시장의 장기적인 생존 가능성은 차량과 인프라의 안전성, 신뢰성 및 내구성에 달려 있습니다. 모든 수소 시스템에 적합한 구성 요소를 선택하고 지정하면 이 기술이 장기적으로 잠재력을 최대한 발휘할 수 있습니다.

더 배우고 싶으신가요? Swagelok은 수소 서비스에 적합한 다양한 볼, 니들 및 체크 밸브와 함께 수소 시스템을 보다 안전하고 신뢰할 수 있게 만드는 데 도움이 되는 완전한 추가 구성요소 포트폴리오를 제공합니다. 당사의 수소 전문가가 현명하게 선택하고 필요에 맞는 솔루션을 찾도록 기꺼이 도와드립니다.