Hidrojeni kioevu ina faida fulani katika uhifadhi na usafirishaji. Ikilinganishwa na hidrojeni, hidrojeni kioevu (LH2) ina msongamano mkubwa na inahitaji shinikizo la chini kwa ajili ya kuhifadhi. Hata hivyo, hidrojeni lazima iwe -253°C ili iwe kioevu, ambayo ina maana kwamba ni vigumu sana. Halijoto ya chini sana na hatari za kuwaka hufanya hidrojeni kioevu kuwa njia hatari. Kwa sababu hii, hatua kali za usalama na uaminifu wa hali ya juu ni mahitaji yasiyoyumba wakati wa kubuni vali kwa matumizi husika.
Na Fadila Khelfaoui, Frédéric Blanquet
Vali ya Velan (Velan)
Matumizi ya hidrojeni kioevu (LH2).
Kwa sasa, hidrojeni kioevu hutumika na kujaribiwa kutumika katika hafla mbalimbali maalum. Katika anga za juu, inaweza kutumika kama mafuta ya kurusha roketi na pia inaweza kutoa mawimbi ya mshtuko katika handaki za upepo zinazopita sauti. Ikiungwa mkono na "sayansi kubwa," hidrojeni kioevu imekuwa nyenzo muhimu katika mifumo ya superconducting, viongeza kasi vya chembe, na vifaa vya muunganiko wa nyuklia. Kadri hamu ya watu ya maendeleo endelevu inavyokua, hidrojeni kioevu imetumika kama mafuta na malori na meli zaidi na zaidi katika miaka ya hivi karibuni. Katika hali za matumizi hapo juu, umuhimu wa vali ni dhahiri sana. Uendeshaji salama na wa kuaminika wa vali ni sehemu muhimu ya mfumo ikolojia wa usambazaji wa hidrojeni kioevu (uzalishaji, usafirishaji, uhifadhi na usambazaji). Shughuli zinazohusiana na hidrojeni kioevu ni changamoto. Kwa zaidi ya miaka 30 ya uzoefu wa vitendo na utaalamu katika uwanja wa vali zenye utendaji wa hali ya juu hadi -272°C, Velan imekuwa ikihusika katika miradi mbalimbali ya ubunifu kwa muda mrefu, na ni wazi kwamba imeshinda changamoto za kiufundi za huduma ya hidrojeni kioevu kwa nguvu zake.
Changamoto katika awamu ya usanifu
Shinikizo, halijoto na mkusanyiko wa hidrojeni vyote ni mambo makuu yanayochunguzwa katika tathmini ya hatari ya muundo wa vali. Ili kuboresha utendaji wa vali, muundo na uteuzi wa nyenzo huchukua jukumu muhimu. Vali zinazotumika katika matumizi ya hidrojeni kioevu hukabiliwa na changamoto zaidi, ikiwa ni pamoja na athari mbaya za hidrojeni kwenye metali. Katika halijoto ya chini sana, vifaa vya vali lazima sio tu kuhimili shambulio la molekuli za hidrojeni (baadhi ya mifumo inayohusiana na uchakavu bado inajadiliwa katika taaluma), lakini pia lazima zidumishe utendaji wa kawaida kwa muda mrefu katika mzunguko wao wa maisha. Kwa upande wa kiwango cha sasa cha maendeleo ya kiteknolojia, tasnia ina ufahamu mdogo wa utumiaji wa vifaa visivyo vya metali katika matumizi ya hidrojeni. Wakati wa kuchagua nyenzo ya kuziba, ni muhimu kuzingatia jambo hili. Kuziba kwa ufanisi pia ni kigezo muhimu cha utendaji wa muundo. Kuna tofauti ya halijoto ya karibu 300°C kati ya hidrojeni kioevu na halijoto ya kawaida (halijoto ya chumba), na kusababisha mteremko wa halijoto. Kila sehemu ya vali itapitia viwango tofauti vya upanuzi na mkazo wa joto. Tofauti hii inaweza kusababisha uvujaji hatari wa nyuso muhimu za kuziba. Ukakamavu wa kuziba wa shina la vali pia ndio lengo la muundo. Mpito kutoka baridi hadi moto huunda mtiririko wa joto. Sehemu zenye joto za eneo la uwazi wa boneti zinaweza kuganda, jambo ambalo linaweza kuvuruga utendaji wa kuziba shina na kuathiri uendeshaji wa vali. Zaidi ya hayo, halijoto ya chini sana ya -253°C inamaanisha kuwa teknolojia bora ya kuhami inahitajika ili kuhakikisha kuwa vali inaweza kudumisha hidrojeni kioevu kwenye halijoto hii huku ikipunguza hasara zinazosababishwa na kuchemsha. Mradi tu kuna joto linalohamishiwa kwenye hidrojeni kioevu, litavukiza na kuvuja. Sio hivyo tu, mgandamizo wa oksijeni hutokea wakati wa kuvunjika kwa insulation. Mara tu oksijeni inapogusana na hidrojeni au vichocheo vingine vya kuwaka, hatari ya moto huongezeka. Kwa hivyo, kwa kuzingatia hatari ya moto ambayo vali zinaweza kukumbana nayo, vali lazima zibuniwe kwa kuzingatia vifaa visivyolipuka, pamoja na viendeshi, vifaa na nyaya zinazostahimili moto, vyote vikiwa na vyeti vikali zaidi. Hii inahakikisha kwamba vali inafanya kazi vizuri iwapo moto utatokea. Shinikizo lililoongezeka pia ni hatari inayoweza kusababisha vali zisifanye kazi. Ikiwa hidrojeni kioevu imenaswa kwenye uwazi wa mwili wa vali na uhamishaji wa joto na uvukizi wa hidrojeni kioevu hutokea kwa wakati mmoja, itasababisha ongezeko la shinikizo. Ikiwa kuna tofauti kubwa ya shinikizo, cavitation (cavitation)/kelele hutokea. Matukio haya yanaweza kusababisha mwisho wa mapema wa maisha ya huduma ya vali, na hata kupata hasara kubwa kutokana na kasoro za mchakato. Bila kujali hali maalum za uendeshaji, ikiwa mambo yaliyo hapo juu yanaweza kuzingatiwa kikamilifu na hatua zinazolingana zinaweza kuchukuliwa katika mchakato wa usanifu, inaweza kuhakikisha uendeshaji salama na wa kuaminika wa vali. Zaidi ya hayo, kuna changamoto za usanifu zinazohusiana na masuala ya mazingira, kama vile uvujaji wa maji. Hidrojeni ni ya kipekee: molekuli ndogo, haina rangi, haina harufu, na hulipuka. Sifa hizi huamua umuhimu kamili wa uvujaji sifuri.
Katika kituo cha Kumwagilia Hidrojeni cha North Las Vegas West Coast,
Wahandisi wa Wieland Valve wanatoa huduma za kiufundi
Suluhisho za vali
Bila kujali kazi na aina maalum, vali za matumizi yote ya hidrojeni kioevu lazima zikidhi mahitaji ya kawaida. Mahitaji haya ni pamoja na: nyenzo za sehemu ya kimuundo lazima zihakikishe kwamba uadilifu wa kimuundo unadumishwa kwa halijoto ya chini sana; Vifaa vyote lazima viwe na sifa za usalama wa moto wa asili. Kwa sababu hiyo hiyo, vipengele vya kuziba na kufungasha vali za hidrojeni kioevu lazima pia vikidhi mahitaji ya msingi yaliyotajwa hapo juu. Chuma cha pua cha Austenitic ni nyenzo bora kwa vali za hidrojeni kioevu. Ina nguvu bora ya athari, upotevu mdogo wa joto, na inaweza kuhimili miteremko mikubwa ya joto. Kuna vifaa vingine ambavyo pia vinafaa kwa hali ya hidrojeni kioevu, lakini vimepunguzwa kwa hali maalum ya mchakato. Mbali na uchaguzi wa vifaa, maelezo mengine ya muundo hayapaswi kupuuzwa, kama vile kupanua shina la vali na kutumia safu ya hewa kulinda kifungashio cha kuziba kutokana na halijoto ya chini sana. Kwa kuongezea, upanuzi wa shina la vali unaweza kuwekwa na pete ya insulation ili kuepuka mgandamizo. Kubuni vali kulingana na hali maalum ya matumizi husaidia kutoa suluhisho bora zaidi kwa changamoto tofauti za kiufundi. Vellan hutoa vali za vipepeo katika miundo miwili tofauti: vali mbili za kipepeo za kiti cha chuma zisizo za kawaida na tatu zisizo za kawaida. Miundo yote miwili ina uwezo wa mtiririko wa pande mbili. Kwa kubuni umbo la diski na njia ya mzunguko, muhuri mkali unaweza kupatikana. Hakuna uwazi katika mwili wa vali ambapo hakuna njia iliyobaki. Katika kisa cha kipepeo cha Velan chenye umbo la eccentric mara mbili, kinatumia muundo wa mzunguko wa eccentric wa diski, pamoja na mfumo tofauti wa kuziba wa VELFLEX, ili kufikia utendaji bora wa kuziba vali. Muundo huu ulio na hati miliki unaweza kuhimili hata mabadiliko makubwa ya halijoto katika vali. Diski ya eccentric mara tatu ya TORQSEAL pia ina njia ya mzunguko iliyoundwa maalum ambayo husaidia kuhakikisha kwamba uso wa kuziba diski unagusa kiti tu wakati wa kufikia nafasi ya vali iliyofungwa na haukwaruzi. Kwa hivyo, torque ya kufunga ya vali inaweza kuendesha diski ili kufikia viti vinavyolingana, na kutoa athari ya kutosha ya kabari katika nafasi ya vali iliyofungwa, huku ikiifanya diski kugusana sawasawa na mzunguko mzima wa uso wa kuziba kiti. Utiifu wa kiti cha vali huruhusu mwili wa vali na diski kuwa na kazi ya "kujirekebisha", hivyo kuepuka kukamatwa kwa diski wakati wa mabadiliko ya halijoto. Shimoni ya vali ya chuma cha pua iliyoimarishwa ina uwezo wa kufanya mizunguko ya juu ya uendeshaji na inafanya kazi vizuri katika halijoto ya chini sana. Muundo wa VELFLEX wenye umbo la ekreni mbili huruhusu vali kuhudumiwa mtandaoni haraka na kwa urahisi. Shukrani kwa sehemu ya pembeni, kiti na diski vinaweza kukaguliwa au kuhudumiwa moja kwa moja, bila kuhitaji kutenganisha kiendeshaji au vifaa maalum.
Tianjin Tanggu Water-Seal Valve Co., Ltdzinaunga mkono vali za viti vinavyostahimili teknolojia ya hali ya juu, ikiwa ni pamoja na viti vinavyostahimili kuketivali ya kipepeo ya wafer, Vali ya kipepeo ya Lug, Vali ya kipepeo yenye flange mbili, Vali ya kipepeo isiyo na mng'ao yenye flange mbili,Kichujio cha Y, vali ya kusawazisha,Vali ya kukagua sahani mbili ya kaki, nk.
Muda wa chapisho: Agosti-11-2023
