تعتبر حساسات ضغط الهيدروجين ضرورية لمراقبة ضغط الهيدروجين في محطات إعادة التزود بالهيدروجين وخزانات تخزين الهيدروجين H2 وأنظمة خلايا الوقود. حيث تضمن دقتها وموثوقيتها السلامة والكفاءة التشغيلية من خلال الكشف عن تغيرات الضغط لمنع المخاطر.
تقوم شركة Fuji Electric France بتصنيع مجسات الضغط النسبي والتفاضلي عالية الدقة لصناعة الهيدروجين. تستخدم مستشعرات ضغط الهيدروجين هذه تقنية فريدة من نوعها من المواد الغشائية لمنع تغلغل الهيدروجين وضمان القياس الدقيق وإطالة عمر مستشعر الضغط.
في بعض التطبيقات، تحتوي السوائل مثل الهيدروجين على ذرات يمكن أن تنتشر عبر غشاء مستشعرات الضغط.
إن تلوث الزيت المصاحب لهذا الانتشار له تأثير على تدهور دقة القياس وعمر جهاز إرسال الضغط.
وبفضل تقنية Hydroseal الحاصلة على براءة اختراع، وهي عبارة عن نظام غشاء فريد من نوعه مع طلاء مزدوج من الذهب والسيراميك، يتم منع اختراق الهيدروجين.
جهاز إرسال ضغط الهيدروجين من فوجي إلكتريك قوي ومتين، وهو يعتمد على تقنية فريدة من نوعها.
يوفر هيكله مقاومة عالية للصدمات والاهتزازات بالإضافة إلى دقة ممتازة تصل إلى ± 0.065% وثبات متميز. خرج حساس الضغط التماثلي هوإشارة 4-20 مللي أمبير. يتميز ببروتوكول HART لسهولة التكوين ووظائف التشخيص الذاتي.
سواء كان الضغط منخفضًا أو مرتفعًا، يلبي مستشعر الضغط هذا جميع احتياجاتك لقياس ضغط الهيدروجين في شكل غاز أو سائل، وذلك بفضل نطاقات الضغط الممتدة التي تصل إلى 1500 بار.
تضمن جودة البناء"المصنوع في فرنسا" لمستشعر الضغط متانة وجودة وسلامة عملياتك وآلاتك الهيدروجينية.
الدقة
الثبات
مقاوم
صُنع في فرنسا
يتم وضع طبقة 3 ميكرومتر من الذهب على الحجاب الحاجز المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L، وطبقة ثانية من السيراميك فوق الذهب. توفر طبقة السيراميك عزلًا كهربائيًا بين سائل المعالجة والحجاب الحاجز المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ، مما يمنع أيونات H+ من الاتحاد مع الإلكترونات في الحجاب الحاجز.
يقلل هذا العزل من انتشار ذرات الهيدروجين عبر الغشاء. وتوضح الأشكال التالية مقارنة أداء هذا التصميم بأداء الفولاذ المقاوم للصدأ Hastelloy C والفولاذ المقاوم للصدأ 316L والفولاذ المقاوم للصدأ 316L المطلي بالذهب.
الهيدروجين هو أصغر عنصر ذري وبالتالي يمكنه اختراق الأغشية المعدنية الرقيقة لمستشعرات الضغط.
يحتوي الماء والأحماض والقواعد والعديد من المركبات العضوية على الهيدروجين.
ويوجد الهيدروجين عادةً في حالته الجزيئية H₂ (المعروف أيضًا باسم ثنائي الذرة)، ويتكون من ذرتين هيدروجين.
تكون جزيئات H₂ H₂ كبيرة بما يكفي لعدم اختراق أغشية مستشعرات الضغط.
ومع ذلك، إذا انقسم جزيء H₂ إلى أيونات هيدروجين H+، فيمكنه اختراق الغشاء، حيث إن أيونات H+ أصغر من المساحة بين جزيئات معدن الغشاء.
لا يوفر الحجاب الحاجز المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L أو Hast C حماية كافية ضد نفاذ الهيدروجين. يولد هذا البناء البسيط خطرًا متزايدًا لتلوث زيت التعبئة وتدهورًا في أداء قياس ضغط الهيدروجين.
أمثلة على توليد أيون H+ في سائل المعالجة: H₂ → H++ H++ H+ H+ H₂O → H+ + OH- H₂S → H+ + HS-
اندماج الأيونات وإلكترونات H+ في الغشاء: H++ + e- → H
مزيج ذرات H في الزيت المستخدم لملء خلية القياس: H + H → H₂ H₂
يوفر تصميم الحجاب الحاجز المائي لمستشعر الضغط من Fuji Electric العديد من المزايا لقياس ضغط الهيدروجين:
تُستخدم أجهزة إرسال الضغط من فوجي إلكتريك، بتقنيتها الفريدة لقياس الهيدروجين، في محطات إزالة الكبريت، ووحدات إنتاج الهيدروجين، ومصافي النفط، وخلايا الوقود، ومحطات المركبات، والنقل والنقل، ووحدات معالجة الحمأة الرطبة OVH.
تُستخدم حساسات ضغط الهيدروجين في عدد من التطبيقات المختلفة. وتشمل الاستخدامات الشائعة خلايا الوقود ومراقبة غاز الهيدروجين H2 وتطبيقات السيارات. وتُعد حساسات ضغط الهيدروجين ضرورية لهذه التطبيقات، حيث إنها تقيس ضغط غاز الهيدروجين. هناك حاجة إلى معلومات موثوقة من مستشعر الضغط للتأكد من أن النظام يعمل بشكل صحيح ولمنع حدوث أي مشاكل حرجة.
يستخدم الهيدروجين لتشغيل كل من صواريخ المكوك الفضائي والمركبات التي تعمل بالهيدروجين.
يمكن استخدام الهيدروجين لإنتاج الكهرباء أو الحرارة باستخدام خلية وقود هيدروجينية.
ويساعد الهيدروجين أيضاً على تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون عند حرقه مع الأكسجين لإنتاج الماء.
يستخدم الهيدروجين بانتظام فيالصناعة الكيميائية. ويمكن استخدام الهيدروجين لصنع الأمونيا للأسمدة وكذلك لصنع الميثانول للمركبات.
يستخدم الهيدروجين أيضًا فيصناعة النفط لتقليل لزوجة النفط الخام أثناء النقل.
في الصناعة النووية، يمكن أن يتراكم الهيدروجين في المفاعل النووي نتيجة التفاعلات الكيميائية مع المعدن والماء.
يستخدم الهيدروجين في تصنيع الصلب والمعادن. ويستخدم غاز الهيدروجين أيضاً في معالجة النيكل المعدني لتكوين النيكل المعدني لتكوين النيادروهيدروكسيد وهو عامل حفاز يستخدم لإنتاج النيكل عالي النقاء الذي تتطلبه عملية موند.
كما يشيع استخدام الهيدروجين أيضًا فيالهدرجة، على سبيل المثال لتحويل الزيوت النباتية إلى سمن نباتي ولإنتاج الميثانول والهيدروكربونات والمواد الكيميائية الأكثر تعقيدًا.
يعد التحكم في هذه العمليات ومراقبتها بواسطة مستشعر الضغط أمرًا ضروريًا لضمان السلامة والتشغيل الأمثل لمرافق نقل وتخزين الهيدروجين هذه.
يكون الضغط الذي يُخزَّن عنده الهيدروجين السائل منخفضاً جداً بشكل عام. يجب تخزين الهيدروجين السائل عند درجة حرارة منخفضة جداً، حوالي -253 درجة مئوية (-423 درجة فهرنهايت)، ويجب أن يبقى الضغط منخفضاً نسبياً للحفاظ على هذه الحالة.
وفي صهريج التخزين المبرد لهذا الوقود، غالباً ما يتم الحفاظ على الضغط فوق الضغط الجوي بقليل، عند حوالي 1 بار إلى 5 بار، لمنع التبخر المفرط والحفاظ على استقرار السائل.
ورقة بيضاءقم بتنزيل المستند التعريفي التمهيدي واكتشف المزيد عن مستشعرات الضغط الغشائي HydroSeal!