Vesinik ise metalle ei korrodeeri, kuid selle hävitav jõud toimib nähtamatul mikrotasandil. Kui kõrgsurve vesinik puutub kokku metalliga, tungivad vesinikuaatomid läbi metallvõre, vähendades materjali tugevust ja põhjustades komponentide äkilist pragunemist pingetel, mis jäävad palju alla kavandatud piiride. Seda nähtust nimetatakse vesiniku rabeduseks. 70 MPa (700 baari) juures töötavate vesiniku tanklate puhul on vesiniku rabestumine kriitiline oht, millega seadmete insenerid peavad tegelema.
Kuidas vesiniku rabestumine toimub?
Vesinikumolekulid dissotsieeruvad metallpindadel vesinikuaatomiteks ja difundeeruvad võre vahede kaudu sissepoole. Need aatomid kogunevad mikrodefektide, näiteks terade piiride ja dislokatsioonide kohta. Kui kohalik vesiniku kontsentratsioon saavutab kriitilise läve, langeb metalli murdumistugevus järsult. Mikropraod tekivad ja levivad kiiresti isegi lubatud kavandatud pingevahemikes, mille tulemuseks on etteteatamata rabedad purunemised.
Millised materjalid taluvad kõrge rõhu all olevat vesinikku?
Materjali vastupidavuse vesiniku rabedusele määravad peamiselt selle kristallstruktuur ja mehaaniline tugevus: Austeniit roostevaba teras (nt . 316L): näokeskne kuubikujuline kristallstruktuur tagab hea vesiniku taluvuse; laialdaselt kasutusele võetud kõrgsurve vesinikusüsteemide jaoks.
Alumiiniumisulamid: suurepärane vastupidavus vesiniku rabedusele, mille peamiseks eeliseks on madal tihedus, mis sobib ideaalselt kergete konstruktsioonide jaoks. Kõrgtugevad terased ja martensiitsed roostevabad terased: suur vastuvõtlikkus vesiniku rabedusele; tuleks vältida kõrgsurve vesiniku tingimustes.
Lisaks materjali valikule võib komponentide sisemise jääkpinge vähendamine, vormimis- ja pinnaprotsesside optimeerimine ning pingekontsentratsiooni põhjustavate teravate nurkade kõrvaldamine vähendada vesiniku hapruse ohtu.
VIGORi vesiniku seeria: toote disain vesiniku rabeduse vastu
Kõik VIGORi vesinikule keskendunud tooted on loodud vesiniku hapruse leevendamist silmas pidades: VSR-9 üheastmeline vesinikuregulaator: 316 liitrit / galvaniseeritud alumiiniumist korpus tasakaalustab vesinikuga ühilduvust ja kerget jõudlust. Sisselaskeava: 350 / 700 baari; Väljalaskeava: 8-30 baari; Cv väärtus: 0,5. VSR-92 kaheastmeline vesinikuregulaator: alumiiniumsulamist korpus kaalu vähendamiseks. Väljalaskeava: 2–10 baari; Cv väärtus: 0,17. Sobib kaalutundlikele rakendustele, nagu parda vesinikuvarustus ja kütuseelementide katsestendid. Varustatud kõrgsurve vesiniku jaoks optimeeritud tihenduskomponentidega, mis on ühendatud VPT plahvatuskindla rõhuanduriga (Exd II CT6). Pakub mitmekihilist turvakaitset vesiniku tanklate, kütuseelementide katseseadmete ja pardagaasivarustussüsteemide jaoks.
Kolm praktilist soovitust vesinikusüsteemi kasutajatele
Ärge kunagi asendage vesinikuspetsiifilisi regulaatoreid üldotstarbeliste gaasiregulaatoritega. Vesinikule vastavad seadmed on vesiniku teenindamiseks mõeldud materjalivaliku, konstruktsiooni ja vooluomaduste osas spetsiaalselt ehitatud.
Pöörake tähelepanu pinge kontsentratsioonile ja vibratsiooniväsimusele ühendusliigendites. Kontrollige regulaarselt ventiile ja kõrgsurvetorustikke.
Kõrgsurve vesinikuprojektide jaoks valige kaubamärgid, millel on tõestatud vesinikuga ühilduvuse projekteerimiskogemus ja asjakohased sertifikaadid.
Vesiniku ohutus seisneb materjalivaliku igas detailis. Rõhumõõturid ja klapikorpused on käegakatsutav riistvara, samas kui vesinikuaatomite ja metallmaterjalide vaheline mikroskaala võistlus kestab pidevalt. Õige materjalivalik ja tootekujundus on kõige olulisem kaitse vesiniku rabeduse vastu.
