Трубопроводная арматура для газообразного водорода

Трубопроводная-арматураВодород – это очень важный вид химического сырья. Порядка половины добычи этого ресурса используется для производства аммиака, четверть – в гидрогенизационных процессах нефтепереработки, а все остальное – на производство метанола.

Водород производят при помощи двух методов:

  • Окислительная конверсия, в которой используется кислород воздуха;
  • Каталитическая паровая конверсия, в которой используется водяной пар.

Часто бывает так, что эти два процесса совмещают, дополнительно включая различные виды очистки сырья, для того, чтобы получить технический водород, который впоследствии используется для производства аммиака.

Протекание каталитической паровой конверсии проходит с поглощением тепла при температуре около 850 градусов Цельсия, и давлении порядка 2-2,5 Мегапаскалей.

Окислительная конверсия метана, целью которой как раз и является получение водорода, протекает с сильным выделением тепла. Сырьем для этих целей может стать любое углеводородное сырье, даже тяжелые нефтяные осадки. В таких случаях получают сырьевую смесь H2+CO или H2+H2.

Весь процесс, во время которого производится водород, протекает по следующей схеме:

  • Сырье очищается от имеющихся в нем примесей серы;
  • Проходит процесс каталитической конверсии метана;
  • Проходит процесс каталитической конверсии CO (этот процесс протекает в два этапа);
  • Производится очистка водорода от примесей, таких как метан, CO и CO2;
  • Проходит процесс компримирования водорода.

Компримирование, или повышение давления газа – это процесс, который необходим для дальнейшей транспортировки продукта по трубопроводным системам, его закачки в газонаполнительные станции для заправки автомобилей, и так далее.

В каких промышленных процессах используется водород

Водород используется в самых разнообразных промышленных процессах, а именно:

  • В космосе. Во время сгорания водорода выделяется огромное количество энергии;
  • Фармацевтика. Все знают о таком веществе, как перекись водорода;
  • На мыловаренных заводах;
  • В пищевой промышленности при производстве маргаринов, упаковки;
  • В металлургической промышленности, благодаря умению водорода «восстанавливаться». Во время «восстановления» притягиваются атомы кислорода из оксидов металлов. К примеру, водород просто незаменим при производстве меди, молибдена, вольфрама.
  • Благодаря высокой теплопроводности водород используется для охлаждения турбогенераторов в теплоэнергетике.

Удивительные свойства, которыми обладает водород, позволяют ученым рассматривать его в качестве основного источника энергии в будущем. Ведь такие ресурсы, как газ и нефть постепенно истощаются, тогда как водород можно получить в любых необходимых количествах.

Еще одним неоспоримым плюсом водорода можно назвать его безвредность в плане экологии, ведь единственным продуктом, который выделяется при его сгорании, является вода, которая опять же может быть запущена на производство все того же водорода.

Арматура для водорода

Однако есть одно существенное «но» — водород является очень пожаро- и взрывоопасным веществом. Арматура, которая применяется для подачи и перекачки водорода, должна иметь целый ряд весьма специфических свойств.

К арматуре для водорода предъявляются следующие требования:

  • Корпусные детали должны обладать хорошей коррозионной стойкостью;
  • Затвор должен иметь отличную герметичность;
  • Обслуживающая арматура должна быть взрывобезопасной;
  • Герметичность по штоку;
  • Длительный срок эксплуатации;
  • Надежность (после даже длительного нахождения в открытом состоянии арматура должна легко закрываться при необходимости);

Когда идет речь о герметичности в закрытых помещениях, более приоритетной становится герметичность сильфонов, сальников и прокладочных соединений. Газ, который смог просочиться сквозь неплотные сальники, при достижении определенной концентрации становится взрывоопасным, возгораясь при контакте с кислородом. Также он нарушает коррозионную стойкость оборудования и вреден для обслуживающего персонала.

Для того чтобы осуществлять герметизацию фланцев, конструктивно используют соединения типа «выступ-впадина» или «шип-паз». Благодаря применению таких комбинаций удается добиться абсолютной герметичности соединения.

Уплотнение по штоку либо зазор подвижного соединения шпиндель-корпус уплотняется сильфоном. Использование сильфона исключает утечки по штоку, поэтому для таких сред, как водород, является обязательным требованием.

Материал для корпуса запорной арматуры выбирают из расчета сред с Ph 8-13, то есть щелочной. По этой причине лучше всего использовать коррозионностойкие высоколегированные стали. Для более нейтральной среды может быть использован ковкий чугун.

Если есть необходимость в автоматизации управления арматурой, то используются различные типы приводов.

Требования, предъявляемые к приводам, а также навесному оборудованию для водорода

  • Навесное оборудование и приводы должны быть исполнены во взрывобезопасном исполнении;
  • В случае отсутствия пневмопитания или электроэнергии должна быть предусмотрена возможность ручного управления арматурой;
  • Возможность автоматического управления регулирующей либо запорной арматурой, включая дистанционное управление;
  • Сигнализация о крайних положениях запорной арматуры;
  • Закрытие и открытие запорной арматуры в случае конкретного перепада давления.
Если статья оказалась полезной, в качестве благодарности воспользуйтесь одной из кнопок ниже - это немного повысит рейнинг статьи. Ведь в интернете так трудно найти что-то стоящее. Спасибо!

Оставить комментарий

  

  

Ваше мнение для нас важно!

Не ругаемся, не спамим, не пустословим, стараемся писать грамотно. Не кричим (сообщения заглавными буквами). Проявляем уважение к другим участникам обсуждения, соблюдаем правила. Спасибо!

Я не робот (обязательно)

Copyright © 2009-2014 mingas.ru – Мир природного газа | на сайте Все права защищены

RATING ALL.BY Рейтинг@Mail.ru