從行業角度睇液氫閥

液體氫喺儲存同運輸方面有一定嘅優勢。同氫相比，液氫（ LH2）嘅密度較高，而且儲存時需要較低嘅壓力。但係，氫要係 -253 ° C 先可以變成液體，即係話佢幾難。極低嘅溫度同易燃風險令到液氫成為一種危險嘅介質。因此，喺為相關應用設計閥門嗰陣，嚴格嘅安全措施同高可靠性係堅定嘅要求。

由法迪拉 · 赫爾法奧伊，弗雷德里克 · 布蘭克撰寫

維蘭閥（維蘭）

液氫（ LH2）嘅應用。

目前，液氫係用緊，亦都試過用喺各種特殊場合。喺航空航天方面，佢可以用作火箭發射燃料，亦可以喺超音速風洞產生衝擊波。喺「大科學」嘅支持下，液氫已經成為超導系統、粒子加速器同核聚變裝置嘅關鍵材料。隨住人哋對可持續發展嘅渴望日益增長，近年越嚟越多嘅貨車同船舶用液氫作為燃料。喺以上嘅應用場景中，閥門嘅重要性係非常明顯嘅。閥門嘅安全可靠運作係液氫供應鏈生態系統（生產、運輸、儲存同分銷）嘅組成部分。同液氫有關嘅操作係有挑戰性嘅。維蘭喺低至 -272 ° C 嘅高性能閥門領域擁有超過30年嘅實際經驗同專業知識，長期參與各種創新項目，而且好明顯佢以佢嘅實力贏得咗液氫服務嘅技術挑戰。

設計階段嘅挑戰

壓力、溫度同氫濃度都係閥門設計風險評估中檢查嘅主要因素。為咗優化閥門性能，設計同材料選擇起到決定性作用。用喺液氫應用嘅閥面對額外嘅挑戰，包括氫對金屬嘅不良影響。喺非常低嘅溫度下，閥門材料唔單止要抵抗氫分子嘅攻擊（一啲相關嘅變質機制仲係學術界有爭議），亦都要喺佢哋嘅生命週期內長時間維持正常運作。就目前嘅技術發展水平而言，業界對非金屬材料喺氫應用嘅適用性知識有限。揀封口材料嗰陣，一定要考慮到呢個因素。有效嘅密封亦都係一個關鍵嘅設計性能標準。液氫同環境溫度（室溫）之間有差唔多300 ° C 嘅溫差，導致溫度梯度。閥嘅每個部件都會經歷唔同程度嘅熱膨脹同收縮。呢個差異可能會導致關鍵密封表面嘅危險漏水。閥柱嘅密封性亦都係設計嘅重點。由冷到熱嘅過渡會產生熱流。引擎罩腔區域嘅熱部分可能會凍結，噉樣會破壞柱密封性能同埋影響閥門嘅操作性。另外，極低嘅溫度係 -253 ° C ，即係話需要最好嘅絕緣技術，確保個閥可以喺呢個溫度下維持液氫，同時將沸騰所造成嘅損失減至最低。只要有熱量轉移到液氫，佢就會蒸發同漏氣。唔單止噉，氧氣嘅結露會喺絕緣嘅斷裂點發生。一旦氧氣接觸到氫氣或者其他可燃物，火災嘅風險就會增加。所以，考慮到閥門可能面對嘅火災風險，閥門嘅設計必須考慮到防爆材料，同埋防火致動器、儀表同電纜，全部都經過最嚴格嘅認證。噉樣就可以確保喺發生火災嗰陣個閥門可以正常運作。壓力增加亦都係一個潛在嘅風險，可能會令到閥門無法運作。如果液氫被困喺閥體嘅腔入面，而熱傳遞同液氫蒸發同時發生，就會引起壓力嘅增加。如果有大嘅壓力差，就會發生空化（空化）/噪音。呢啲現象會導致閥門嘅使用壽命過早結束，甚至因為工藝缺陷而遭受巨大嘅損失。無論具體嘅運行條件係點，如果喺設計過程中可以充分考慮到以上因素，並採取相應嘅對策，就可以確保閥門嘅安全可靠運行。另外，仲有同環境問題有關嘅設計挑戰，例如逃逸漏水。氫係獨特嘅：分子細，無色、無味，亦都係爆炸性嘅。呢啲特性決定咗零洩漏嘅絕對必要性。

喺北拉斯維加斯西海岸氫液化站，

維蘭閥嘅工程師提供緊技術服務

閥門解決方案

無論係咩特定功能同類型，所有液氫應用嘅閥都要符合一啲共同嘅要求。呢啲要求包括：組織部件嘅材料必須確保組織完整性喺極低嘅溫度下保持；所有材料都要有天然嘅消防安全特性。同樣嘅原因，液氫閥嘅密封元件同填充亦都要符合上面提到嘅基本要求。奧氏體唔鏽鋼係液氫閥嘅理想材料。佢有出色嘅衝擊強度，熱量損失最小，同埋可以承受大嘅溫度梯度。仲有其他材料亦都適合液氫條件，但係只限於特定嘅工藝條件。除咗材料嘅選擇之外，有啲設計細節都唔應該忽略，例如延長閥桿同埋用氣柱嚟保護密封填充物免受極低溫嘅影響。另外，閥柱嘅延伸部分可以配備絕緣環，以避免結露。根據特定嘅應用條件設計閥門有助於為唔同嘅技術挑戰提供更合理嘅解決方案。 Vellan 提供兩種唔同設計嘅蝴蝶閥：雙偏心同三偏心金屬座蝴蝶閥。兩種設計都有雙向流動能力。透過設計碟形同旋轉軌跡，可以達到緊密嘅密封。閥體內冇殘留介質嘅空腔。以 Velan 雙偏心蝶閥為例，採用盤式偏心旋轉設計，配合獨特嘅 VELFLEX 密封系統，達到出色嘅閥門密封性能。呢個專利設計可以承受閥門嘅大溫度波動。 TORQSEAL 三偏心碟亦有特別設計嘅旋轉軌跡，有助確保碟密封面只係喺到達閉閥位置嘅一刻接觸到座椅，而唔會刮傷。因此，閥嘅關閉扭矩可以驅動盤達到順從嘅坐位，並且喺關閉嘅閥位置產生足夠嘅楔效應，同時令盤同座密封面嘅全圓周均勻接觸。閥座嘅合規性令到閥體同閥盤有「自調」功能，噉樣就可以避免喺溫度波動期間閥門卡住。增強嘅不銹鋼閥軸能夠進行高嘅運行週期，並且喺非常低嘅溫度下順暢運行。 VELFLEX 雙偏心設計令閥門可以快速輕鬆噉喺網上維修。由於側邊嘅外壳，座椅同碟片可以直接檢查或者維修，而唔需要拆開致動器或者特別嘅工具。

天津塘沽水封閥有限公司都係支援高度先進嘅技術彈性座閥，包括彈性座閥晶片蝴蝶閥, 凸耳蝴蝶閥, 雙法蘭同心蝶閥，雙法蘭偏心蝶閥，Y 型過濾器，平衡閥，晶片雙板止回閥， 等等。