这是关于氢气及其挑战的系列文章中的第二篇。 阅读第一部分

氢气正吸引着每个人的注意力，从环保主义者和政府到世界各地的会议室，这并不奇怪。它是 "净零 "难题中非常重要的一块，对氢气生产的投资将超过数十亿美元^1。

然而，生产、储存和运输氢气所需的大多数设备和工艺还没有准备好开始使用它。人类已知的最微小、最轻的分子所带来的一些最大挑战包括。

• 氢气的高渗透性会导致密封问题和金属脆化。
• 氢气的低润滑性会导致磨损和摩擦问题。
• 氢气中的杂质会造成燃料电池的污染。
• 用离心式压缩机压缩氢气所需的高叶轮尖端速度，用金属几乎无法实现。

为氢气做好准备

我们格瑞特維 一直致力于生产高性能弹性体、热塑性塑料、复合材料和工程组件，这些材料能够承受恶劣的工业条件。我们已准备好各种材料解决方案，以解决这些氢挑战。以下是氢气供应链中的三大设备，它们可以从我们的材料解决方案中受益匪浅：

阀门

在生产或处理危险流体时，阀门是至关重要的安全部件。而氢气带来了一些独特的挑战。它是一种极轻的低密度气体。这意味着它可以穿透任何类型的聚合物或金属，造成泄漏。"渗透是氢气的一个大问题，因此选择渗透性最小的材料制成的产品以减少泄漏至关重要。格瑞特維 技术经理 Kerry Drake 说："例如，交联 PEEK 等材料有助于降低扩散系数，并通过减少渗透来提高在氢环境中的性能。因此，Arlon® 3000XT 交联聚醚醚酮可能是氢气环境下阀座的绝佳解决方案。氢分子的低润滑性会产生阀座磨损和摩擦问题。针对这些非润滑环境，格瑞特維 提供 WR® 600（一种具有独特干运转特性的 PFA 复合材料）和 Arlon® 3000XT（市场上唯一的交联 PEEK）。

格瑞特維 推荐使用抗 RGD 的 Fusion®938 O 形圈或 MSE® 弹簧通电唇式密封件来应对极端温度和压力。在低温条件下也会出现渗透问题，而 Fusion®665 O 形圈最适合解决此类问题。

压缩机

压缩机对于安全和经济地储存和运输氢气至关重要。Allienne说："压缩机是运输越来越多的氢气的最关键设备之一，这些氢气将被要求适当地支持预期的氢气需求上升，"。但是，为氢气服务设计新的压缩机或升级目前的压缩机，往往会出现其他气体通常不会出现的技术挑战，他补充说。

对于任何类型的氢气压缩机，格瑞特維 工程师推荐使用 Fusion® 938 O 形圈来抵抗 RGD，Fusion® 665 O 形圈则适用于低温环境。在往复式压缩机中，我们的 Arlon® 3000XT 交联聚醚醚酮、WR® 600 复合材料和 Avalon® 56 改性聚四氟乙烯是活塞环、骑马带和阀板的最佳选择。

在设计氢气用离心压缩机时，工程师需要确保叶轮的高速运转。格瑞特維 推荐使用具有高强度重量比的 Xycomp® 碳纤维增强热塑性复合材料。对于密封元件，抗 RGD 的 Fusion® 938 O 形圈和 MSE® 弹簧通电唇形密封件最适合用于极端温度和压力下。

电解器

绿色氢气是一种潜在的无碳燃料，对全球经济脱碳至关重要。使绿色氢成为可能的是电解槽，它利用风能和太阳能等能源将水分离成氢和氧。要生产出无排放的氢气，电解槽需要能够经受住各种挑战的材料解决方案，如材料的放气性、化学兼容性或在温度升高时机械性能的退化。格瑞特維 已开发出一系列产品组合，包括用于提高燃料电池和电解槽性能的材料。其中包括 Arlon® 3000XT，它的耐化学性优于标准 PEEK，同时在较高温度下仍能保持标准 PEEK 的机械性能。此外，它的渗透性比标准 PEEK 低 200 倍。格瑞特維Chemraz®密封件具有优异的化学兼容性、低放气性能和高温性能，是理想的密封件。

测试事项

我们如何知道我们的材料解决方案能与氢气一起使用？我们正在几个独立的实验室积极测试我们的材料，以确保我们的解决方案能够承受与氢气有关的挑战。到目前为止，包括高压循环暴露试验和渗透试验在内的测试结果表明，我们的材料和解决方案已经准备好支持和增强氢气基础设施。

¹https://www.iea.org/reports/the-future-of-hydrogen