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Jun 22, 2023

適切な高さを選択する方法

世界がモビリティ用途においてディーゼルやガソリンに代わる燃料を模索する中、水素が実行可能な選択肢として急速に浮上しています。 安全性、手頃な価格、エネルギー密度などの利点があります。

世界がモビリティ用途においてディーゼルやガソリンに代わる燃料を模索する中、水素が実行可能な選択肢として急速に浮上しています。 その利点には、安全性、手頃な価格、エネルギー密度、持続可能性が含まれます。 言い換えれば、厄介な排出物を発生させることなく、化石ベースの燃料のすべての利点を備えています。

しかし、水素が世界的に受け入れられるモビリティ燃料になる前に、メーカーは水素自動車と、同様に重要なこととして、水素自動車をサポートするインフラを製造しなければなりません。 水素燃料には、すべてのコンポーネントが対処できるわけではない特有の課題があるため、機器は最高品質の材料を使用して構築する必要があります。 重要なことは、水素燃料システムは、燃料を供給するときに漏れてはいけないことです。 水素燃料インフラストラクチャ システムで使用されるコンポーネントには、特定の性能基準を満たすコンポーネントが含まれている必要があります。

そのようなコンポーネントの 1 つはバルブで、水素が車両内または固定給油ステーション内をどのように流れるかを制御します。 水素システムに適切なバルブを選択することは複雑であり、水素が従来の燃料とどのように異なるのか、また水素バルブが満たさなければならない性能基準を十分に理解する必要があります。

水素分子は自然界で最も小さい分子であるため、水素分子を含有させることは他の燃料よりもはるかに困難です。 ほんのわずかな空間があると、水素分子は逃げようとします。 したがって、車両に燃料を入れる消費者に対する潜在的な安全リスクを防ぐために、漏れのない接続ポイントが不可欠です。

従来のステンレス鋼を使用する水素システムは、水素脆化と呼ばれる現象で水素分子が周囲のチューブに吸収されるため、時間の経過とともに弱くなる可能性があります。 チェックしないままにしておくと、格納システムに亀裂が生じ、重大な漏れが発生する可能性があります。

水素燃料システムが動作する条件には、独自の一連の課題が存在します。 水素アプリケーション用のバルブを選択し始めるときは、次の 4 つの項目を考慮する必要があります。

これらのシステムで使用できるバルブ設計は多岐にわたりますが、それらはすべてこれらの厳格な基準を遵守し、遮断点または調整点で漏れのない接続を実現できる必要があります。 また、水素自動車や燃料補給システムで直面するさまざまな動作条件にも対応できる必要があります。

水素システムで最もよく見られるコンポーネントの 1 つはボール バルブです。 通常、システム内をある方向から次の方向へ流れる水素の流れを停止および開始します (「図1 ）。 水素用途に最適なボールバルブを決定するには、耐摩耗性のステムシールを探すことが重要です。 オプションの 1 つは、直接負荷設計のトラニオン型ボールを含めることです。 このようなバルブは、作動または停止するたびに漏れのない性能を提供します。 もう 1 つのオプションは、ステムの爆発の可能性を防ぎ、システムの操作をより安全にする底部装填ステム設計です。

信頼できるバルブのサプライヤーと協力することで、選択の決定を支援してくれるアドバイザーにアクセスできるようになります。 ほとんどの水素ボール バルブには 2 方向または 3 方向の機能オプションがあり、仕様に応じて取り付けることができ、さまざまな流量係数を備えているため、アプリケーションのニーズを満たすボール バルブを選択できます。 最後に、互換性を確保するために、継手が水素用途向けに設計されていることを確認してください。

ほとんどの水素システムでは、常にどのくらいの水素が流れるかを微調整するためにニードルバルブが必要です（「図2 ) - ただし、他のニードルバルブ用途には存在しない考慮事項が必要です。 たとえば、ほとんどのニードルバルブは完全に金属でできており、正しくシールするにはかなりの力が必要です。 これらのバルブに繰り返し力が加わると、ニードルが変形し、場合によってはシートが変形する可能性があります。 これにより潜在的な安全上の危険が生じるため、コンポーネントを直ちに修理する必要があります (多くの場合、多額の費用がかかります)。 さらに、必要な力によりバルブの開閉に大型のエアアクチュエータが必要になる場合があり、通常、完全に作動するまでに 2 分の遅れが生じます。