液体の水素は、貯蔵と輸送に一定の利点があります。水素と比較して、液体水素（LH2）は密度が高く、貯蔵には低い圧力が必要です。ただし、水素は液体になるには-253°Cでなければなりません。つまり、非常に困難です。極端な低温と可燃性のリスクは、液体の水素を危険な媒体にします。このため、関連するアプリケーションのバルブを設計する際の厳格な安全対策と高い信頼性は妥協のない要件です。
Fadila Khelfaoui、FrédéricBlanquet
Velan Valve（Velan）
液体水素（LH2）の応用。
現在、液体水素が使用されており、さまざまな特別な機会に使用されています。航空宇宙では、ロケット発射燃料として使用でき、トランスニック風のトンネルで衝撃波を生成することもできます。 「Big Science」に裏打ちされた液体水素は、超伝導システム、粒子加速器、核融合装置の重要な材料となっています。持続可能な開発に対する人々の欲求が高まるにつれて、液体水素は近年、ますます多くのトラックや船によって燃料として使用されてきました。上記のアプリケーションシナリオでは、バルブの重要性は非常に明白です。バルブの安全で信頼性の高い動作は、液体水素サプライチェーンエコシステム（生産、輸送、貯蔵、流通）の不可欠な部分です。液体水素に関連する操作は困難です。 30年以上の実務経験と高性能バルブの分野での専門知識が-272°Cまでの専門知識により、Velanは長い間さまざまな革新的なプロジェクトに関与しており、液体水素サービスの技術的課題に強度を獲得していることは明らかです。
設計段階での課題
圧力、温度、水素濃度はすべて、バルブ設計リスク評価で調べられた主要な要因です。バルブのパフォーマンスを最適化するために、デザインと材料の選択が決定的な役割を果たします。液体の水素用途で使用されるバルブは、金属に対する水素の悪影響を含む追加の課題に直面しています。非常に低い温度では、バルブ材料は水素分子の攻撃に耐えるだけでなく（関連する劣化メカニズムの一部はまだ学界で議論されています）、ライフサイクルで長い間通常の手術を維持する必要があります。現在の技術開発レベルの観点から、業界は水素用途における非金属材料の適用性に関する知識が限られています。シーリング材料を選択するときは、この要因を考慮に入れる必要があります。効果的なシーリングも重要な設計パフォーマンス基準です。液体の水素と周囲温度（室温）の間には温度差が300°Cであるため、温度勾配が生じます。バルブの各成分は、さまざまな程度の熱膨張と収縮を受けます。この矛盾は、重要なシーリング表面の危険な漏れにつながる可能性があります。バルブステムのシーリングの締め付けも設計の焦点です。寒いから暑いものへの移行は、熱の流れを作り出します。ボンネットキャビティエリアの高温部分は凍結する可能性があり、茎のシーリング性能を破壊し、バルブの操作性に影響を与える可能性があります。さらに、-253°Cの非常に低い温度は、沸騰による損失を最小限に抑えながら、バルブがこの温度で液体水素を維持できるようにするために最適な断熱技術が必要であることを意味します。熱が液体水素に伝達される限り、それは蒸発して漏れます。それだけでなく、酸素凝縮は断熱材のブレークポイントで発生します。酸素が水素や他の可燃物と接触すると、火災のリスクが高まります。したがって、バルブが直面する可能性のある火災リスクを考慮すると、バルブは爆発的な材料を念頭に置いて設計する必要があり、耐火性アクチュエーター、計装、ケーブルはすべて、最も厳格な認証を備えています。これにより、火災が発生した場合にバルブが適切に動作することが保証されます。圧力の増加は、バルブを動作不能にする可能性のある潜在的なリスクでもあります。液体水素がバルブのボディの空洞に閉じ込められ、熱伝達と液体水素蒸発が同時に発生すると、圧力が増加します。大きな圧力差がある場合、キャビテーション（キャビテーション）/ノイズが発生します。これらの現象は、バルブのサービス寿命の時期尚早の終わりにつながる可能性があり、プロセスの欠陥のために大きな損失を被ることさえあります。特定の動作条件に関係なく、上記の要因を完全に考慮し、設計プロセスで対応する対策を取得できる場合、バルブの安全で信頼できる動作を確保できます。さらに、逃亡者の漏れなどの環境問題に関連する設計上の課題があります。水素はユニークです：小分子、無色、無臭、爆発。これらの特性は、漏れゼロの絶対的な必要性を決定します。
ノースラスベガス西海岸の水素液化ステーション、
Wieland Valveエンジニアは技術サービスを提供しています
バルブソリューション
特定の機能とタイプに関係なく、すべての液体水素アプリケーションのバルブは、いくつかの一般的な要件を満たす必要があります。これらの要件には以下が含まれます。構造部品の材料は、構造の完全性が非常に低い温度で維持されることを保証する必要があります。すべての材料には、自然の火災安全性が必要です。同じ理由で、液体水素弁のシーリング要素と梱包も上記の基本的な要件を満たす必要があります。オーステナイトステンレス鋼は、液体水素バルブに理想的な材料です。それは優れた衝撃強度、最小限の熱損失を持ち、大きな温度勾配に耐えることができます。液体の水素条件にも適した他の材料がありますが、特定のプロセス条件に限定されています。材料の選択に加えて、バルブステムを拡張したり、極端な低温からシーリングパッキングを保護するために空気柱を使用したりするなど、いくつかの設計の詳細を見落とすべきではありません。さらに、バルブステムの延長には、凝縮を避けるために断熱リングを装備できます。特定のアプリケーション条件に応じたバルブの設計は、さまざまな技術的課題に対してより合理的なソリューションを提供するのに役立ちます。 Vellanは、2つの異なるデザインのバタフライバルブを提供しています：二重偏心およびトリプルエキセントリックの金属シートバタフライバルブ。両方の設計には、双方向の流れ能力があります。ディスクの形状と回転軌道を設計することにより、タイトなシールを実現できます。バルブ本体には、残留媒体がない空洞はありません。 Velan Double Eccentric Butterfly Valveの場合、優れたバルブシーリングパフォーマンスを実現するために、独特のVelflexシーリングシステムと組み合わせたディスクエキセントリック回転設計を採用します。この特許取得済みの設計は、バルブ内の大きな温度変動に耐えることができます。 Torqsealトリプルエキセントリックディスクには、閉じたバルブの位置に到達してスクラッチしない瞬間にディスクシーリング面がシートにのみ触れることを保証するのに役立つ特別に設計された回転軌跡もあります。したがって、バルブの閉鎖トルクはディスクを駆動して準拠した座席を実現し、閉じたバルブの位置に十分なウェッジ効果をもたらし、ディスクをシートシーリング表面の周囲全体と均等に接触させます。バルブシートのコンプライアンスにより、バルブボディとディスクが「自己調整」機能を持つことができ、温度変動中のディスクの押収を回避できます。補強されたステンレス鋼バルブシャフトは、高温で動作するサイクルが高く、非常に低い温度でスムーズに動作します。 VelfLExの二重の偏心設計により、バルブを簡単に簡単にオンラインでサービスを提供できます。サイドハウジングのおかげで、アクチュエーターや特別なツールを分解する必要なく、座席とディスクを直接検査またはサービスすることができます。
Tianjin Tanggu Water-Seal Valve Co.、Ltd回復力のある着席を含む、高度に高く評価された技術回復力のある着席バルブをサポートしていますウェーハバタフライバルブ, ラグバタフライバルブ, ダブルフランジ同心バタフライバルブ、ダブルフランジエキセントリックバタフライバルブ、Y-ストレーナー、バランスバルブ、ウェーハデュアルプレートチェックバルブ、など
投稿時間：2023年8月11日
