格林特威德公司如何帮助您释放氢的能量
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
我们格林-特威德公司一直在制造高性能弹性体、热塑性塑料、复合材料和工程部件，可以承受恶劣的工业条件。我们已经准备好了广泛的材料解决方案，以解决这些氢气挑战。以下是氢气供应链中的三个主要设备，它们可以从我们的材料解决方案中获得巨大的好处。
阀门
在生产或处理危险液体时，阀门是安全的关键部件。而氢气带来了一些独特的挑战。它是一种极轻和低密度的气体。这意味着它可以穿透任何类型的聚合物或金属，导致泄漏。"渗透是氢气的一个巨大问题，这就是为什么选择具有最小渗透性的材料制成的产品以减少泄漏是至关重要的。例如，交联像PEEK这样的材料可以帮助降低扩散系数，并通过减少渗透来提高在氢气环境中的性能，"Greene Tweed的技术经理Kerry Drake说。因此，Arlon® 3000XT交联PEEK可能是氢气环境下阀座的最佳解决方案。氢气分子的低润滑性会产生阀座磨损和摩擦问题。对于这些非润滑环境，格林特威公司提供了WR® 600，一种具有独特干运行特性的PFA复合材料，以及Arlon® 3000XT，市场上唯一的交联PEEK。
当与高压结合时，氢气渗透会产生快速气体减压（RGD）问题。Greene Tweed建议在极端温度和压力下使用抗RGD的Fusion®938 O形圈或MSE®弹簧通电唇形密封件。渗透问题也可能在低温下发生，Fusion®665 O型圈最适合用来克服此类问题。
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，格林-特威德的工程师都推荐使用Fusion® 938 O型圈来抵抗RGD，Fusion® 665 O型圈用于低温服务。在往复式压缩机中，我们的Arlon® 3000XT交联PEEK、WR® 600复合材料和Avalon® 56改性PTFE是活塞环和骑行带以及阀板的最佳选择。
在设计用于氢气服务的离心式压缩机时，工程师需要确保叶轮的高运行速度。可达到的最大叶轮尖端速度取决于用于建造它的材料。Greene Tweed推荐Xycomp®碳纤维增强热塑性复合材料，其强度与重量比高。对于密封元件，最适合使用耐RGD的Fusion® 938 O型圈和MSE®弹簧通电唇式密封，用于极端温度和压力。
电解器
绿色氢气，一种潜在的无碳燃料，对全球经济的去碳化至关重要。使绿色氢气成为可能的是电解器，它利用来自风能和太阳能等资源的电力将水分成氢气和氧气。为了生产无排放的氢气，电解器需要能够承受挑战的材料解决方案，如材料放气、化学相容性或在温度升高时机械性能的退化。Greene Tweed已经开发了一个产品组合，包括提高燃料电池和电解器性能的材料。这些材料包括Arlon® 3000XT，它的耐化学性优于标准PEEK，同时在更高的温度下保持了标准PEEK的机械性能。此外，它的渗透性比标准PEEK低200倍。Greene Tweed的Chemraz®密封件因其卓越的化学相容性、低放气性能和高温能力而成为理想选择。
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。