고품질 CNG 연료 시스템 부품 조달

고성능 압축 천연 가스 연료 시스템 구성 요소 소싱의 중요성

Paul Hargrave, 운송 시장 관리자, Swagelok 및 Charles Hayes, 수석 신제품 개발 엔지니어, Swagelok

전 세계 및 지역의 청정 공기 정책이 더욱 엄격해짐에 따라 유망하고 점점 채택되고 있는 대체 연료 중 하나는 압축 천연 가스(CNG)입니다. 세계 일부 지역의 강력한 인센티브 프로그램은 CNG 중장비 장비의 보다 신속한 개발과 기술을 실행 가능하게 하는 필수 급유 인프라를 촉진했습니다. 버스, 장거리 트럭 및 기타 차량의 디젤 연료 사용량을 줄이는 것은 전 세계 배출량에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 규제 기관과 OEM은 이에 주목하고 있습니다.

한편, 차량 소유주들은 중형 및 대형 대체 연료 차량의 모든 범주에서 지속 가능한 차량 및 연료 사용이 증가함에 따라 잠재력을 보고 있습니다. "2019-2020년 지속 가능한 함대 현황" 보고서에 따르면 ¹ 차량 소유자의 83%는 모든 차량 유형에서 청정 차량의 채택이 증가할 것으로 예상합니다. 보고서는 또한 깨끗한 차량이 제공할 수 있는 잠재적인 비용 이점과 함께 차량 지속 가능성이 혁신적인 얼리 차량 채택자에게 가장 큰 동기를 부여한다는 사실을 발견했습니다.

중요한 것은 기술이 발전함에 따라 CNG 연료 시스템이 타협하지 않는 신뢰성과 안전성을 제공해야 한다는 것입니다. 예를 들어, 전 세계 사람들은 대중 교통에 의존하고 있으며 CNG 연료 버스는 일상 통근자들에게 다른 연료를 사용하는 차량에서 기대하는 것과 동일한 수준의 가동 시간과 안정성을 제공해야 합니다.

이러한 이유로 CNG 구성 요소와 이를 구성하는 연료 시스템은 고품질이어야 하며 이러한 차량에 대한 새로운 수요를 활용하려는 OEM은 이러한 품질 구성 요소를 효과적으로 소싱할 수 있어야 합니다. 이러한 요소를 염두에 두고 고품질 CNG 차량의 구성 요소를 설계, 제작 및 지정하기 위한 몇 가지 고려 사항이 있습니다.

운영상의 문제 해결

CNG 장비의 모든 부분은 다양한 피팅, 체크 밸브, 격리 밸브 및 기타 유체 시스템 구성 요소를 사용하여 저장 탱크에서 엔진으로 가스를 안정적으로 전달하는 데 도움이 됩니다. 마찬가지로, 주유소는 차량 충전을 위한 압력을 250bar wp로 높이는 압축기 스테이션을 포함하여 최종 사용자가 차량을 재충전할 수 있는 디스펜서 지점에 더 큰 저장 장치를 연결하기 위해 동일한 유형의 구성요소를 활용합니다.

이러한 모든 구성 요소는 다양한 실제 운영 문제를 해결할 수 있어야 합니다. 그 중:

높은 압력

CNG는 4000psi를 초과할 수 있는 압력에서 압축 및 저장되므로 모든 구성 요소가 누출의 위협 없이 높은 압력 수준을 처리할 수 있어야 합니다. 여기서 안전이 가장 중요합니다. CNG 누출은 위험할 수 있습니다. 특히 주유소는 일상적인 최종 사용자가 차량에 연료를 보급하기 때문에 완전히 결함이 없어야 합니다. 고품질 부품은 필수입니다.

열역학적 문제

작동 중에 CNG 응용 프로그램은 또한 특정 열역학적 문제의 영향을 받습니다. CNG가 엔진에 공급될 때 고압 저장에서 저압으로 팽창함에 따라 줄-톰슨 효과로 인해 가스 온도가 크게 떨어집니다. 시스템의 모든 부품은 고무 및 엘라스토머 씰, 금속 밸브 및 피팅을 포함하여 이러한 온도 변화를 견딜 수 있어야 합니다. 품질이 낮은 재료는 온도 변동으로 인해 팽창 및 수축되어 누출 또는 기타 고장으로 이어질 수 있습니다.

화학적 호환성

CNG 시스템의 엘라스토머 구성요소는 안정적인 작동에 중요한 역할을 하며 재료 선택 시 화학적 호환성을 고려해야 합니다. 예를 들어, 에틸렌 프로필렌은 저온에서 잘 작동하지만 특히 CNG에 존재할 가능성이 높은 탄화수소와 화학적으로 양립할 수 없습니다.

지속적인 진동

CNG 응용 분야의 피팅 및 연결은 움직이는 차량과 관련된 반복적이고 일정한 진동을 안정적으로 견딜 수 있어야 합니다. 이러한 이유로, 타협하지 않는 진동 저항을 나타내는 피팅을 찾는 것이 중요합니다. 기계식 그립 피팅은 좋은 선택입니다. 이중 페룰 설계는 시스템 튜빙에 트윈 기계식 그립을 만들어 지속적인 작동 진동을 받는 경우에도 피팅이 뒤로 빠질 가능성을 효과적으로 줄입니다.

도로 부식

CNG 자체는 일반적으로 금속에 부식 문제를 일으키지 않지만 차량의 시스템 구성 요소는 일반적으로 그럴 수 있는 환경 요인과 싸워야 합니다. 예를 들어 겨울철 소금 처리된 도로는 적절한 내식성이 부족한 시스템 구성 요소에 문제를 일으킬 수 있습니다. 니켈 및 크롬 함량이 낮은 품질이 낮은 스테인리스강 제형은 이러한 종류의 부식 문제에 더 취약합니다.

이러한 각각의 운영상의 문제는 신뢰할 수 있는 성능, 내식성 및 누출 방지를 제공하기 위해 올바른 합금 배합으로 만든 고품질 구성 요소를 요구합니다. 제조업체는 가능한 한 응용 과제와 적용 가능한 재료 과학 및 제품 고려 사항에 대한 깊은 이해를 바탕으로 이러한 구성 요소를 찾아야 합니다.

고품질 구성 요소를 소싱할 때 확인해야 할 사항

CNG 시장이 더욱 경쟁적이고 혁신적으로 변해감에 따라 앞서 나가려는 OEM은 고품질 제품뿐만 아니라 올바른 공급업체로부터 제품을 소싱할 수 있는 능력도 필요로 합니다. 다음을 포함하여 실현할 수 있는 몇 가지 이점이 있습니다.

신뢰할 수 있는 공급을 통한 제조 효율성

생산 일정을 유지하려는 CNG OEM의 경우 적시 납품이 필수입니다. 중요한 부품의 현지 재고를 제공할 수 있고 생산 요구 사항을 이해하기 위해 긴밀하게 협력할 공급업체는 성공에 영향을 줄 수 있습니다.

더 간편하고 대량 생산

토크로 조립할 수 있는 고품질 피팅은 빠르고 반복 가능하며 누출이 없는 CNG 시스템 연결을 가능하게 합니다. 개별 구성 요소 외에도 특정 공급업체는 CNG 연료 시스템에서 만들어야 하는 수많은 개별 튜브 굽힘 및 연결과 관련된 생산 문제를 완화할 수 있는 완전한 조립식 시스템을 제공할 수 있습니다. 예를 들어, 철저하게 테스트된 조립식 밸브 패널을 소싱하면 OEM의 생산 시간을 단축할 수 있습니다.

재료 과학 경험

신뢰할 수 있는 공급업체는 야금 및 합금 공식화에 대한 지식을 기반으로 하는 고품질 재료 구성요소를 제공할 수 있어야 하며, 이는 타협하지 않는 성능에 기여하는 엘라스토머 화학적 호환성과 함께 제공됩니다.

OEM이 계속해서 CNG 구동 장비의 잠재력을 활용함에 따라 설계자와 제조업체는 최고 품질의 구성 요소 외에도 이러한 종류의 서비스와 지원을 제공할 수 있는 공급업체를 찾는 노력을 기울일 가치가 있습니다.

더 배우고 싶으신가요? 보다 안정적인 CNG 연료 시스템 및 기반 시설을 달성하는 데 도움이 될 수 있는 방법을 알아보려면 지금 문의하십시오.

¹ 지속 가능한 함대의 상태,” Gladstein, Neandross, &Associates, 2020.

Paul Hargrave는 Swagelok Company의 운송 시장 관리자입니다. 그는 연료 및 산업용 유체 시스템 엔지니어링 분야에서 광범위한 경험을 보유하고 있으며 23년 이상 Swagelok에서 다양한 리더십 직책을 맡아 왔습니다.

Chuck Hayes는 Swagelok Company의 수석 엔지니어입니다. 그는 거의 30년 동안 Swagelok에서 근무했으며 다양한 산업 분야의 고객을 돕기 위해 신제품 기술 및 개발을 주도해 온 오랜 역사를 가지고 있습니다.