從行業的角度來看液體氫氣閥

液體氫在存儲和運輸方面具有某些優勢。與氫相比，液體氫（LH2）的密度較高，需要較低的儲存壓力。但是，氫必須為-253°C才能成為液體，這意味著這非常困難。極端低溫和易燃性風險使液態氫成為危險的培養基。因此，在設計相關應用程序的閥門時，嚴格的安全措施和高可靠性是毫不妥協的要求。

fadila khelfaoui，frédéricblanquet

Velan Valve（Velan）

液體氫（LH2）的應用。

目前，使用液體氫並在各種特殊場合嘗試使用。在航空航天中，它可以用作火箭發射燃料，還可以在跨性別風隧道中產生衝擊波。在“大科學”的支持下，液體氫已成為超導系統，粒子加速器和核融合裝置的關鍵材料。隨著人們對可持續發展的渴望的增長，近年來，越來越多的卡車和船隻將液體氫用作燃料。在上述應用程序中，閥的重要性非常明顯。閥門的安全可靠操作是液體氫供應鏈生態系統（生產，運輸，存儲和分配）的組成部分。與液體氫有關的操作具有挑戰性。 Velan擁有30多年的實踐經驗和專業知識，在高性能閥的領域，Velan長期參與了各種創新項目，很明顯，它已經贏得了液體氫服務的技術挑戰。

設計階段的挑戰

壓力，溫度和氫濃度都是在閥設計風險評估中檢查的主要因素。為了優化閥門性能，設計和材料選擇起著決定性的作用。液態氫應用中使用的閥面臨著其他挑戰，包括氫對金屬的不利影響。在非常低的溫度下，閥門材料不僅必須承受氫分子的攻擊（學術界中仍然存在一些相關的劣化機制），而且還必須在其生命週期內長期保持正常運行。就目前的技術發展水平而言，該行業對非金屬材料在氫應用中的適用性有限。選擇密封材料時，有必要考慮此因素。有效的密封也是關鍵的設計性能標準。液體氫和環境溫度（室溫）之間的溫度差將近300°C，從而導致溫度梯度。閥的每個組件將經歷不同程度的熱膨脹和收縮。這種差異可能導致關鍵密封表面的危險洩漏。閥桿的密封緊密度也是設計的重點。從冷到熱的過渡會產生熱流。引擎蓋空腔區域的熱部分可能會凍結，這可能會破壞莖密封性能並影響閥可操作性。此外，極低的溫度為-253°C意味著需要最好的絕緣技術，以確保閥可以在此溫度下維持液體氫，同時最大程度地減少由沸騰造成的損失。只要熱傳遞到液體氫，它就會蒸發並洩漏。不僅如此，氧凝結髮生在絕緣的斷裂點。一旦氧與氫或其他燃燒物接觸，火災的風險就會增加。因此，考慮到閥門可能面臨的火災風險，必須考慮到閥門的防火材料，以及抗火災的執行器，儀器和電纜，所有這些都具有最嚴格的認證。這樣可以確保閥在發生火災時正確運行。增加壓力也是一種潛在的風險，可能使閥無法操作。如果將液體氫捕獲在閥體的空腔中，並且傳熱，並且同時發生液態氫蒸發，則會導致壓力增加。如果有較大的壓力差，則會發生空化（空化）/噪聲。這些現象可能導致閥門使用壽命的過早，甚至由於過程缺陷而遭受巨大損失。無論特定的操作條件如何，如果可以完全考慮上述因素並在設計過程中可以採取相應的對策，則可以確保閥門的安全可靠操作。此外，還有與環境問題有關的設計挑戰，例如逃亡洩漏。氫是獨特的：小分子，無色，無味和爆炸性。這些特徵決定了零洩漏的絕對必要性。

在北拉斯維加斯西海岸氫液化站，

Wieland Valve工程師正在提供技術服務

閥解決方案

無論特定功能和類型如何，所有液體氫應用的閥門都必須滿足一些共同的要求。這些要求包括：結構部分的材料必須確保結構完整性保持在極低的溫度下；所有材料都必須具有自然消防安全性。出於同樣的原因，液態氫氣閥的密封元件和包裝也必須滿足上述基本要求。奧氏體不銹鋼是液態氫瓣膜的理想材料。它具有出色的衝擊強度，最小的熱量損失，並且可以承受大量溫度梯度。還有其他材料也適用於液態氫條件，但僅限於特定的過程條件。除了選擇材料之外，不應忽略某些設計細節，例如擴展閥桿，並使用空氣柱保護密封堆積免受極端低溫的保護。另外，閥桿的延伸可以配備絕緣環，以避免凝結。根據特定的應用條件設計閥門有助於為不同的技術挑戰提供更合理的解決方案。 Vellan提供了兩種不同設計的蝴蝶閥：雙偏心和三重偏心的金屬座椅蝴蝶閥。兩種設計都具有雙向流能力。通過設計圓盤形狀和旋轉軌跡，可以實現緊密的密封。閥體沒有腔體沒有殘留培養基。在Velan雙偏心蝴蝶閥的情況下，它採用了圓盤偏心旋轉設計，並結合了獨特的Velflex密封系統，以實現出色的閥門密封性能。該專利設計甚至可以承受閥中的大溫度波動。 Torqseal三重偏心光盤還具有特殊設計的旋轉軌跡，可幫助確保圓盤密封表面僅在到達封閉閥位置時觸摸座椅並且不刮擦。因此，閥門的關閉扭矩可以驅動圓盤以實現合規座位，並在封閉的閥門位置產生足夠的楔形效果，同時使盤與座椅密封表面的整個周長均勻接觸。閥座座的符合性使閥體和圓盤具有“自調整”功能，從而避免在溫度波動期間癲癇發作。增強的不銹鋼閥軸能夠進行高操作週期，並在非常低的溫度下順利運行。 Velflex雙偏心設計允許快速，輕鬆地在線維修閥門。多虧了側面外殼，可以直接檢查或維修座椅和光盤，而無需拆卸執行器或專用工具。

Tianjin Tanggu Water-Seal Valve Co.，Ltd正在支持高級技術的彈性座椅閥，包括彈性座椅晶圓蝴蝶閥, 凸耳蝴蝶閥, 雙法蘭同心蝴蝶閥，雙法蘭偏心蝴蝶閥，Y-strainer，平衡閥，晶圓雙板止回閥， ETC。