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L'hydrogène, en tant que source d'énergie propre destinée à remplacer l'énergie fossile traditionnelle et dont les applications sont considérées comme la principale orientation technologique de la future révolution énergétique, fait l'objet d'une attention croissante. Parmi les nombreuses applications, les véhicules à pile à hydrogène et les stations de ravitaillement en hydrogène sont au centre des préoccupations des gouvernements et de l'industrie.
Avec le développement rapide des véhicules à pile à hydrogène et la croissance continue des stations de ravitaillement en hydrogène et de la construction d'autres infrastructures, les problèmes courants des applications de l'hydrogène, tels que les fuites faciles, la fragilisation de l'hydrogène et les conditions de travail à haute pression et à basse température, deviennent de plus en plus importants, et la manière de garantir la sécurité et la fiabilité des systèmes à hydrogène est devenue l'une des principales préoccupations de l'industrie. Par conséquent, la sélection de produits appropriés présentant une sécurité élevée dans différentes applications est la solution optimale pour un système hydrogène sûr et fiable.
Comment les composants FITOK assurent-ils la sécurité et la fiabilité des systèmes hydrogène ?
1. Matières premières et résistance à la fragilisation par l'hydrogène
La fragilisation par l'hydrogène est un phénomène dans lequel les atomes d'hydrogène pénètrent dans le métal et se déplacent de manière diffuse, provoquant des fissures dans le matériau à l'endroit défectueux après que les atomes se sont recombinés ou ont réagi avec d'autres substances pour former des molécules gazeuses, ce qui entraîne une expansion rapide du volume conduisant à des fissures à cet endroit. La fragilisation par l'hydrogène ne peut être éliminée une fois qu'elle s'est produite, elle ne peut donc être que prévenue mais pas guérie.
Des expériences ont prouvé que les aciers inoxydables dont la teneur en nickel est supérieure à 12 % et dont l'équivalent en nickel n'est pas inférieur à 28,5 % présentent une excellente résistance à la fragilisation par l'hydrogène. FITOK a mis au point l'alliage enhanced-316/316L (code HG) pour les applications liées à l'hydrogène, conformément aux normes industrielles, qui présente une bonne résistance à la fragilisation par l'hydrogène sous haute pression et peut répondre aux exigences de diverses normes internationales :
2. Joint torique (O-Ring) : basse température et cycles de pressurisation
Basse température : L'hydrogène doit être pré-refroidi avant d'être chargé dans le véhicule à pile à combustible afin d'éviter le risque de rupture du réservoir en raison d'une expansion exothermique. Ces basses températures peuvent entraîner une perte d'élasticité des joints toriques et donc une défaillance de l'étanchéité.
Cycle de pression : Depuis le remplissage d'hydrogène jusqu'à la décompression, les joints toriques non métalliques des vannes et des raccords subissent des variations de pression répétées entre 0 MPa et la pression de service maximale. Les petites molécules d'hydrogène s'infiltrent à l'intérieur des joints toriques sous l'effet des variations de pression violentes, et les molécules d'hydrogène provoquent la formation de cloques à la surface des joints toriques, voire des fissures, sous l'effet des variations de pression violentes.
FITOK fournit des joints toriques basse température compatibles avec les applications de l'hydrogène aux produits portant les suffixes -H2 et -EC79, qui conservent une grande fiabilité dans ces conditions de travail extrêmement exigeantes.
3. Etanchéité et résistance à la vibration
Les petites molécules d'hydrogène sont fuyent facilement et peuvent provoquer des accidents de sécurité. Dans le même temps, les compresseurs d'hydrogène sont l'une des sources de vibrations d'un système, ce qui nécessite des raccords et des vannes ayant une excellente résistance aux vibrations.
Les raccords pour tubes FITOK, fabriqués à partir de matières premières spéciales à haute teneur en nickel et en chrome, après une conception et un processus de fabrication avancés ainsi qu'un traitement de durcissement de la surface de la bague arrière, présentent d'excellentes performances en matière d'étanchéité et de résistance aux vibrations dans des environnements extrêmes.
4. Certification
Les raccords pour tubes FITOK sont homologués EC79 pour les véhicules à hydrogène : pour une application de 35 MPa (série FITOK 6D) et pour une application de 70 MPa (série FITOK 20D). Les produits avec cette certification sont spécialement marqués pour refléter l'approbation :
Le raccords et vannes FITOK sont également certifiées CRN et HGV 3.1. pour une utilisation au Canada et aux Etats-Unis.
5. Tubes pour applications hydrogène : acier inoxydable avec nickel équivalent ≥ 28,5 %.
FITOK propose plusieurs gammes de tubing dédiées aux applications hydrogène avec son alliage enhanced-316/316L :
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6. Instructions d'installation détaillées
Les produits FITOK améliorent la qualité des matières premières et de la conception, et lorsqu'ils sont installés correctement, ils peuvent garantir la sécurité du système hydrogène sous tous ses aspects. Pour les étapes d'installation spécifiques, veuillez vous référer aux instructions d'installation des produits.
FITOK et Elneo proposent également à leurs clients une formation à l'installation des produits et des conseils d'installation sur site pour aider les constructeurs à maîtriser la méthode d'installation correcte du produit.
