High Performance CNG/LNG-fittingen specificeren

Waar moet u op letten bij het specificeren van CNG/LNG-buisfittingen

Chuck Hayes, hoofd ingenieur nieuwe productontwikkeling

Voertuigfabrikanten over de hele wereld streven in toenemende mate naar gecomprimeerd aardgas (CNG) en vloeibaar aardgas (LNG) als levensvatbaar opties voor schone brandstof om te voldoen aan strenge emissie-eisen.

Om te profiteren van het enorme zakelijke potentieel van CNG en LNG, moeten op elk niveau hoogwaardige brandstoftoevoersystemen worden ontwikkeld, van de brandstofbron tot het voertuig. De componenten waaruit deze systemen bestaan, inclusief voorgebogen brandstofleidingen, kleppen, flexibele slangen, meetapparatuur en belangrijker nog, buisfittingen, moeten zorgvuldig worden geselecteerd en gespecificeerd om bij te dragen aan veilige systeemprestaties op de lange termijn.

Het is belangrijk dat OEM's (Original Equipment Manufacturers) die betrokken zijn bij de assemblage van CNG/LNG-voertuigen en de tankinfrastructuur die de invoering ervan mogelijk maakt, fittingen selecteren die voldoen aan de specifieke prestatiecriteria die vereist zijn voor deze toepassingen. Laten we er een paar nader bekijken:

Zekerdichtheid

CNG en LNG worden opgeslagen bij een druk die hoger kan zijn dan 275 bar (4000 psi). Elk lek kan aanzienlijke veiligheidsrisico's opleveren voor operators. Vooral tankstations - waar gewone eindgebruikers hun tanks veilig en gemakkelijk moeten kunnen vullen - moeten foutloos zijn. Om dit mogelijk te maken is hoogwaardige componenten een noodzaak.

Om lekkage ook onder uitdagende omstandigheden te voorkomen, is een gasdichte afdichting vereist. Traditionele fittingen van het type beet en compressiebuis, met zowel enkele als twee-ferrule ontwerpen, zijn geschikt voor veel algemene industriële toepassingen, maar kunnen tekortschieten in meer veeleisende transporttoepassingen. Een fitting die een gasafdichting creëert langs meerdere contactlijnen, kan een robuustere bescherming bieden tegen lekken, wat bijdraagt ​​aan een hoger veiligheidsniveau bij zowel tanken als aansluitingen aan het voertuig.

Trillingsweerstand

CNG-fittingen en LNG-fittingen moeten bestand zijn tegen continue trillingen die gepaard gaan met een bewegend voertuig, virtuele pijpleiding en compressorstation. Om deze reden is het belangrijk om fittingen te zoeken die een compromisloze trillingsweerstand vertonen.

Een buisfitting met een ontwerp met twee ringen en een scharnierende spantangwerking kan de trillingsweerstand bieden die vereist is in transporttoepassingen. Het ontwerp met twee ferrule zorgt voor een dubbele mechanische grip op de buis, waardoor de kans dat fittingen achteruit gaan, effectief wordt verminderd, zelfs wanneer ze worden blootgesteld aan continue operationele trillingen. Dit ontwerp zorgt bovendien voor een zeer kleine hoeveelheid beweging in de fitting met behoud van de juiste niveaus van grip en kracht. Deze beweging, "terugvering" genoemd, zorgt voor een robuuste trillingsbestendigheid, ideaal voor zowel gebruik in het voertuig als voor gebruik binnen de tankinfrastructuur.

Thermische prestaties

CNG- en LNG-brandstofsystemen zijn onderhevig aan inherente thermodynamische uitdagingen. De drukken waarbij CNG bijvoorbeeld wordt opgeslagen, zijn aanzienlijk hoger dan de drukken waarbij CNG van de dispenser naar de brandstoftank van het voertuig gaat. Omdat CNG tijdens het tanken drukloos wordt, zorgt het Joule-Thomson-effect ervoor dat de gastemperatuur drastisch daalt. Dit soort temperatuurdaling kan ook optreden wanneer gecomprimeerd gas of vloeistof tijdens bedrijf van de opslagtank van het voertuig naar de motor gaat.

Alle onderdelen van het systeem moeten bestand zijn tegen deze plotselinge temperatuurveranderingen, vooral buisfittingen in het hele systeem. Materialen van mindere kwaliteit kunnen uitzetten en krimpen door temperatuurschommelingen, wat kan bijdragen aan lekken of andere vormen van falen.

Corrosiebestendigheid

CNG- en LNG-voertuigen en tankinfrastructuur zijn onderhevig aan een breed scala aan omgevingsomstandigheden die kunnen bijdragen aan corrosie. Dit betekent dat OEM's proactief moeten proberen corrosiegerelateerde storingen te voorkomen met hoogwaardige constructiematerialen voor elk onderdeel in CNG- en LNG-systemen.

Traditioneel koolstofstaal is bijvoorbeeld behoorlijk gevoelig voor inwendig roesten. CNG- en LNG-brandstoffen bevatten doorgaans geurstoffen, waardoor gebruikers een lek beter kunnen ruiken als er een lekkage optreedt. Dergelijke geurstoffen bevatten echter typisch zwavel, wat kan bijdragen aan voortijdige corrosie en roest in brandstofsystemen. Aardgas heeft ook een inherent vochtgehalte dat kan bijdragen aan hogere corrosieniveaus en zelfs problematischer kan worden in nattere en warmere klimaten. En omdat interne corrosie niet gemakkelijk visueel kan worden gedetecteerd tijdens algemene onderhoudsinspecties, kan dit een ernstig veiligheidsrisico worden.

Hoogwaardig roestvrij staal dat is samengesteld met een hoger nikkel- en chroomgehalte, kan corrosie effectiever bestrijden. Roestvaststalen formuleringen van mindere kwaliteit met een laag nikkel- en chroomgehalte zijn gevoeliger voor dit soort corrosieproblemen.

Montage en beschikbaarheid

Naarmate de vraag naar CNG- en LNG-mobiliteitsoplossingen groeit, moeten OEM's voorbereid zijn om snel betrouwbare producten te leveren. Het snel en betrouwbaar bouwen van hoogwaardige systemen kan echter een uitdaging zijn. Houd rekening met de potentiële complexiteit van de lay-out van een CNG-systeem, wat bijzonder uitdagend kan zijn voor technici die niet erg bekwaam zijn in het maken van buisfittingverbindingen. Vereenvoudigde installatie is een belangrijk kenmerk bij de keuze van uw buisfitting.

Fittingen die speciaal zijn ontworpen voor de productie van grote hoeveelheden brandstofleidingen kunnen installateurs helpen om consistente, lekdichte buisverbindingen te maken die veel effectiever bestand zijn tegen trillingen dan alternatieve technologieën. Onthoud ook dat productie van grote volumes meer is dan eenvoudige montage. OEM's die agressieve productieschema's willen handhaven, hebben leveranciers nodig die lokale inventaris van componenten kunnen leveren en die de tijd nemen om de productiebehoeften van OEM's te begrijpen en te omzeilen. Dit soort gelokaliseerde beschikbaarheid van onderdelen biedt OEM's ook toegang tot veiligheidsvoorraad om fluctuaties in de vraag te helpen beheersen.

Een ideale oplossing voor CNG- en LNG-toepassingen

Om te slagen op de CNG- en LNG-markt, hebben OEM's buisfittingtechnologie nodig die voldoet aan de veeleisende prestatiecriteria van deze brandstofsystemen.

Een optie die speciaal is ontwikkeld om te voldoen aan de eisen van transporttoepassingen met alternatieve brandstoffen, is de Swagelok ^® montage-by-torque (AbT) fitting. De gepatenteerde fitting heeft een geavanceerde geometrie en een ontwerp met een scharnierende spanring en maakt montage door middel van koppel mogelijk, wat zorgt voor consistente lekdichte prestaties. Bovendien kan de montage van de AbT-fitting snel en eenvoudig worden uitgevoerd, en de fittingen bieden een uitstekende gasdichte afdichting, buisgrijpende werking en weerstand tegen trillingen door vermoeidheid, zelfs na herhaalde hermontage.

Op zoek naar ondersteuning bij het ontwikkelen van CNG- en LNG-brandstofsystemen? Onze applicatiespecialisten over de hele wereld bespreken graag uw mogelijkheden voor het ontwikkelen van betrouwbare, hoogwaardige voertuigen en infrastructuur.