脆化
与氢永久性接触可能导致所谓的氢脆化。氢可穿透材料结构,导致机械性能劣化并最终导致机械故障。为了避免这种影响,必须选择适合与氢直接接触的材料。作为标准,首选材料为奥氏体钢,如316L或316Ti。但哈氏合金C276、铬镍铁合金718或2.4711(Elgiloy®)等特殊合金也非常适合氢应用。
我们的解决方案
- 威卡在氢应用中使用的材料:机械压力表、机械开关:压力端口:316L;探头元件/机芯:316L
- 电子压力传感器:压力端口:316L或316Ti;传感器元件:2.4711
渗透
氢是元素周期表中最简单的元素,其原子仅大于氦原子。当接触金属表面时,只需相对小的能量即可将氢分子离解成单个原子,并最终离解成H+离子。这些离子可穿透金属和电阻结构,这可导致传感器元件逐渐出现信号漂移。引入的能量越高,例如通过更高的工艺温度和更大的压力,此影响越明显。为了避免氢渗透穿过金属结构并导致传感器信号漂移,可以使用镀金。镀金通过明显低于(例如)纯316L的渗透速率形成对氢的屏障。
我们的解决方案
威卡可以为平嵌膜片式传感器E-11、IS-3(平嵌膜片版本)或者其他隔膜密封提供镀金方案。
泄漏
当空气中的氢含量为4 %时,与空气接触的氢将形成爆炸性环境。因此必须避免过多泄漏。在一般情况下,需要重点关注通风。因此,金属密封通常是氢应用的首选解决方案。此外,在测量仪表内部,必须避免泄漏或至少将泄漏率降至最低。
我们的解决方案
威卡提供采用全焊接设计的压力测量仪表,避免内部聚合物板结。此外,用于氢应用的产品在生产过程中还要接受氦泄漏测试。
极端条件
根据氢气储存的不同物理状态,需要仪器仪表胜任不同极端工况。在不超过70 MPa的压力下,氢气以气态形式储存。由于温度效应和安全因素,压力传感器需要能够在加氢站等场所中测量最高105 MPa的压力。液态形式的氢的温度可达-253 °C或更低。温度测量解决方案的设计方式必须确保能够以高精度测量此类温度,同时保持氢罐的良好绝缘。
我们的解决方案
威卡提供特殊CryoTemp版本的电子温度测量仪,能够可靠地测量出最低-258 °C的温度,并具有可重复的测量准确度。