Fragilização
O contato permanente com o hidrogênio pode levar à chamada fragilização por hidrogênio. O hidrogênio pode penetrar nas estruturas do material levando à deterioração das propriedades mecânicas e eventualmente à falha mecânica. Para evitar este efeito, devem ser escolhidos materiais apropriados em contato direto com o hidrogênio. Como padrão, aços austeníticos como 316L ou 316Ti são preferidos. Mas também ligas específicas como Hastelloy C276, Inconel 718 ou 2.4711 (Elgiloy®) são adequadas para aplicações de hidrogênio.
Nossa solução
- Materiais WIKA usados em aplicações de hidrogênio: Manômetros mecânicos, interruptores mecânicos: Porta de pressão: 316L; Elemento/movimento da sonda: 316L
- Sensor eletrônico de pressão: Porta de pressão: 316L ou 316Ti; Elemento sensor: 2.4711
Permeação
O hidrogênio é o elemento mais simples da tabela periódica e seus átomos são os menores depois do hélio. Ao tocar superfícies metálicas, apenas uma energia relativamente pequena é necessária para dissociar a molécula de hidrogênio em átomos individuais e, eventualmente, em íons H+. Esses íons podem penetrar em estruturas metálicas e de resistência, o que pode levar a um desvio de sinal do elemento sensor ao longo do tempo. Quanto maior a energia introduzida, por ex. através de temperaturas de processo mais altas e pressões mais altas, maior será esse efeito. Para evitar a permeação do hidrogênio através da estrutura metálica e com isso o desvio do sinal do sensor pode ser utilizado um banho de ouro. Serve como uma barreira ao hidrogênio com uma taxa de permeação significativamente menor do que, por exemplo, o 316L puro.
Nossa solução
A WIKA oferece banho de ouro em soluções de sensores de descarga como modelos E-11, IS-3 (versão embutida) ou selos diafragma.
Vazamento
O hidrogênio em ligação com o ar criará uma atmosfera explosiva já a partir de um teor de 4 % molar de hidrogênio no ar. Portanto, um vazamento excessivo deve ser evitado. Em geral, um grande foco é colocado na ventilação. Por esta razão, as vedações metálicas são frequentemente a solução preferida em aplicações de hidrogênio. Também dentro do instrumento de medição a taxa de vazamento deve ser evitada ou pelo menos reduzida ao mínimo.
Nossa solução
A WIKA fornece instrumentos de medição de pressão em design totalmente soldado, evitando vedação polimérica interna. Além disso, os produtos para aplicações de hidrogênio passam por testes de vazamento de hélio durante a produção.
Condições extremas
Dependendo do estado físico em que o hidrogênio é armazenado, devem ser enfrentados diferentes extremos no manuseamento do meio. O hidrogênio é armazenado na forma gasosa a uma pressão de até 700 bar. Devido aos efeitos da temperatura e aos fatores de segurança, os sensores de pressão precisam ser capazes de medir até 1.050 bar, por exemplo, em estações de abastecimento de hidrogênio. Na forma líquida, o hidrogênio tem uma temperatura de -253 °C ou menos. As soluções de medição de temperatura devem ser projetadas de forma que também possam medir essa temperatura com alta precisão, mantendo ao mesmo tempo o bom isolamento do tanque de hidrogênio.
Nossa solução
A WIKA oferece instrumentos elétricos de medição de temperatura em uma versão especial CryoTemp que pode medir temperaturas de até -258 °C, de forma confiável e com precisão.
