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  • 物位、压力测量中的“氢渗”问题该如何解决?
  • 发布时间:2024/5/8 15:44:20   修改时间:2024/5/7 12:38:34 浏览次数:6592
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      氢能是一种清洁的化石能源替代品,在持续推动全球低碳经济方面具备很大潜力。然而,氢的化学和物理特性决定了在其加工过程中会存在特殊的挑战,这对氢能领域中使用的测量仪表也是一样。VEGA测量仪表能够满足该行业对安全性和长期稳定性的高要求。

      特殊挑战

      氢是最轻的元素,在正常条件下呈气态,只有在-253°C下才会变成液态。此外,氢气还具有非常强的渗透性。这些特性对测量仪表的材料提出了特殊要求。

      氢渗透:当氢气渗透到金属或电阻结构中,随着时间推移会造成材料受损,导致测量性能出现不可逆的改变。

      氢脆:氢原子还可能渗透到材料的结构内部,造成其机械性能严重退化

      尽管存在这些挑战,VEGA测量仪表依然能够提供精确可靠的测量结果。无惧严苛工况的材料防氢渗的过程连接干式陶瓷测量元件以及镀金和镀金/铑的测量仪表可确保长期的稳定测量。

      解决方案

      通过在膜片上镀纯金或镀金镀铑有效防范氢渗

      金:镀金主要适用于纯净的气态氢,也就是干燥的氢气。厚度约为25 μm的镀金层即可显著减缓氢渗速度。


      金/铑:溶解在水基溶剂内的氢对材料的防氢渗能力提出了更高的要求。通过在镀金的金属膜片上再镀一层薄薄的铑,不仅能够保护较软的镀金层,还能充当催化剂,大大降低氢的渗透能力。

      适用于高要求生产工艺的测量技术

      与氢相关的工艺过程对可靠性和精度有非常高的要求。

      安全第一

      氢气易挥发,与氧气混合非常容易爆炸,因此安全是重中之重。VEGA仪表采用适配的材料、正确的过程连接以及相应的涂层,确保在每个应用领域保证每个加工步骤的安全性。

      坚实屏障守护

      在氢能应用中,预先做好防护工作,意味着对氢渗透严阵以待。316L或Elgiloy合金等耐腐蚀材料能够保障仪表的长期运行。此外,VEGA仪表也能够通过镀纯金或镀金镀铑的方式,应对极具挑战性的应用。

      充分准备

      安全是第一要务。VEGA为氢能应用提供的测量仪表具备各种全球现行的防爆认证。同时,它们还能满足功能安全(SIL)的高要求。

      密封严丝合缝

      VEGA能够为每种应用提供合适的测量仪表,并采用防渗透的过程连接,确保运行过程中没有渗漏现象。

      为此,VEGA使用来自世伟洛克等知名制造商的各种高压连接件。

      氢能相关应用

      无论是介质具有腐蚀性、液面覆盖氧气或氢气,还是介电常数较低,VEGA都能实现准确测量,为氢能产业全链条提供可靠的物位和压力测量解决方案。

      除了先前《VEGA仪表保障氢能产业各环节的精准测量》一文中我们所提到的碱性电解槽、PEM电解槽、液氢储罐、氢气管道这几个应用,在以下的应用中同样也会用到测量仪表。

      氢气储罐

      氢气储罐根据其尺寸大小,能够储存不同容量的氢气,可用于加氢站或氢气运输等。为储存尽可能多的氢气,会将储罐最高增压至1,000 bar。但在常温下,氢仍旧始终处于气态。使用VEGABAR 83压力变送器,可测量并相应地控制压力,通过干式电阻应变片实现可靠测量


      压缩机

      压缩机是氢能价值链上非常重要的一环。氢气非常轻,通过压缩氢气分子可增加其能量密度。因此,氢气一般储存在几百巴的高压下,一般为350 bar(35 MPa)和700 bar(70 MPa)。氢气压缩机在加氢站的氢气加注等应用中起到了关键作用。为了确保安全高效的设备运行,必须对氢气压缩机各个测量点的压力进行监测。

      此处,同样可使用压力变送器VEGABAR 83测量压缩机各测量点压力;使用VEGABAR 29测量压缩机管道压力,安全测量压力高达1,000 bar的氢气

      
      液氢运输船

      氢气蕴含着巨大的能量,它的长距离运输可以通过船舶来完成。为了尽可能减少氢气损耗,必须在1 bar的压力下将其冷却至-253°C,以便将它以液体形式储存。液氢的液位既可以使用细引压管结合传统差压仪表的方式进行测量,也可以使用射空雷达,并且无需安装接管,减少外界热量漏入的风险。推荐使用VEGADIF 85差压变送器进行测量,即使静压很小,也能获得精确的测量值




  • 企业介绍
德国VEGA是一家全球领先的工业仪表制造商,其产品系列涵盖物位、限位、压力和密度等测量仪表,以及用于集成到过程控制系统中的仪表和软件。 1959年,VEGA成立于德国的黑森林地区,如今已在全球拥有2,100名员工,其中1000位员工在黑森林的希尔…  更多>>
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  • 顾津宇 在2024/1/4 15:18:00留言
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