高温高圧の水素環境下では、バルブ流量計に何か処理が必要ですか？
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1. 高温高圧下では水素脆化、または水素浸透が起こるため、圧力変換器にはダイアフラムに金メッキが施されます。では、このような環境下で使用されるバルブや流量計といった他の計測機器は、どのように対処すればよいのでしょうか？ 2. 水素ステーションの設計規範であるGB 50177-2005には、全体を通して水素脆化や浸透探傷という言葉が一切登場しない。これはなぜか？関連資料によると、高温高圧でなくても少量の水素イオンが発生するそうですが、長期間使用していると、これらの水素イオンが金属の内部に入ってしまって損傷を引き起こさないのでしょうか？ 3. この規格の第12節「水素配管」には、図3.1に示すように、水素配管のバルブとしてはボールバルブやゲートバルブが適していると記載されている。ではなぜダイヤフラムバルブは使用できないのか。また、非常に大きな配管にもボールバルブやゲートバルブを使用するのかそれに、全部ハードシールが求められるの？ボールバルブはソフトシールを使えばいいのではないですか？密閉性ももっと良くなるのでは？ 3.2 上の図の注釈に書かれている「シール面がバルブ本体に直接接続されている場合」というのは、どういう意味でしょうか？これまでの調節弁やボールバルブのデータシートには、このような記述は一度もなかった。
水素脆性については、やはり量の問題になるでしょう。ダイアフラムは非常に薄く、簡単に貫通してしまい、ダイアフラムが膨らんで計測に影響を与えます。バルブ式流量計のような大きな装置でも、特に問題は生じません
1 高温高圧下では、バルブや流量計の材質は適切な処理を施すか、より高品質なものを選ぶ必要がある。2 温度がそれほど高くない場合には、特別な材質は必要ないだろう。そうでなければ水素圧縮ステーションのコストは非常に高くなってしまう。3 私は、規格が時代の流れに追いついていないと思う。現在の三偏心バタフライバルブなら遮断性能を持ち、漏れ量も要求を満たすことができる。ここのシール面とは、パッキンを圧縮する上部バルブカバーのような部品を指すのでしょう。
しかし、インターネット上では、純水素の高温度・高圧環境下ではバルブには鍛造ステンレスを使用し、さらに非破壊検査も行う必要があると書かれており、理論的にはその通りのようですが、実際の応用においてそうしているかどうかはわかりません。
ボールバルブでソフトシールを使用すると漏れ止め性能が低く、ハードシールほどの密封性はありません