Regel- und Schnellschlussarmaturen für Wasserstoffanwendungen
Wasserstoff – der Energieträger der Zukunft
Ob in der Stahlindustrie, in der Mobilität oder in stationären und portablen Bereichen: Durch die Dekarbonisierung der Energiewirtschaft rückt der Energieträger Wasserstoff zunehmend in den Fokus. Das hat einen Grund: Molekularer Wasserstoff (H2) lässt sich ausschließlich aus erneuerbaren Quellen produzieren, zum Beispiel aus der Elektrolyse von Wasser mit Strom aus Wind, Sonne, Biomasse oder aus der Dampfreformierung von Biogas. Doch um Wasserstoff sicher zu nutzen, müssen die eingesetzten Materialien hohe, spezielle Anforderungen erfüllen und sorgfältig ausgewählt werden. Eine Herausforderung, der sich PRUSS seit Jahrzehnten erfolgreich stellt – mit der Entwicklung von Armaturen speziell für den Einsatz von Wasserstoff. Genauer gesagt: mit Schnellschlussventilen, hochexakten Stellventilen, den dazugehörigen pneumatischen/hydraulischen Stellantrieben und vielem mehr.
Herausforderung Wasserstoff-Regelarmatur
Ein besonderes Risiko für hochbelastete drucktragende Bauteile ist die sogenannte „Wasserstoffversprödung“, eine Materialermüdung, die durch das Eindringen von Wasserstoff in das Metallgitter verursacht wird und zur Rissbildung führt. Ein ernst zu nehmendes Risiko. Ein weiterer ernst zu nehmender der Aspekt: Wasserstoff ist das chemische Element mit der geringsten Dichte und diffundiert vergleichsweise leicht durch Werkstoffe. Dies erfordert besondere Lösungen für Spindel- und Gehäuseabdichtungen
Im Einsatz von Wasserstoff sind zudem hohe Temperaturschwankungen und Betriebsdrücke, die die Diffusionsgefahr noch erhöhen, nicht zu vermeiden. Denn im Vergleich zu Erdgas hat Wasserstoff volumenbezogen eine geringere Energiedichte. Das heißt: Um die gleiche Energiemenge zu speichern, ist in der Regel ein höherer Druck erforderlich. Auch das Spektrum der Betriebstemperatur ist deutlich größer: Wasserstoff verflüssigt bei atmosphärischem Druck bei einer Temperatur von minus 253 °C – Flüssigerdgas (LNG) bei minus 162 °C.
Besondere Vorsicht ist auch aus anderem Grund geboten: Wasserstoff ist geruchslos sowie geschmackslos und kann je nach Konzentration explosiv mit der Umgebungsluft reagieren.
Materialprüfung für wasserstoffkompatible Werkstoffe
Als Wasserstoff-Armaturenhersteller verfügen wir von PRUSS über eine jahrzehntelange Expertise im Einsatz von wasserstoff-kompatiblen Werkstoffen und in der Entwicklung von Dichtungssystemen, die speziell auf das hohe Diffusionsverhalten von Wasserstoff abgestimmt sind. Bei der Werkstoffauswahl prüfen wir deshalb mit größter Sorgfalt die Einsatzfähigkeit in punkto Härtewerte, explosiver Dekompression und Duktilität – gemäß:
- DGRL 2014/68/EU (PED)
- API 6A, API 60, ASME
- Maschinenrichtlinie 2006/42/EU
- REACH-Verordnung 1907 /2006
Wasserstoff-Regelarmaturen/SSV-Technik von PRUSS
Unsere Wasserstoff-Regelarmaturen sind voll metallisch dichtend erhältlich und erfüllen die extremen Dichtheitsanforderungen von Wasserstoffanwendungen. Dabei führen wir unsere statischen und beweglichen Dichtungssysteme so aus, dass sie im Prinzip völlig wartungsfrei betrieben werden können.
Sämtliche Baureihen in unserem Programm sind für den Einsatz in Wasserstoffanwendungen geeignet:
- BR 300 Durchgangsform
- BR 450 Eckform
- Brennstoff Stell- und Schnellschlussventile bis 250° C mit Leckageklasse VI und Stellverhältnissen von bis zu 350:1
- Prozessarmaturen im Hydrolyseprozess
- Flüssigkeitsabscheidung mit besonders widerstandsfähigen Sitzgeometrien mit getrennten Dicht- und Regelkanten
- Sauerstoffseparation
- Druckregelung
- Sicherheitsabsperr-/Schnellschlussarmaturen
- Pipeline-Regel-/Schnellschlussarmaturen
- Ein-/Auslagerarmaturen für Kavernenspeicher
- Blow-Off- und Anti-Surge-Armaturen zur Absicherung und Regelung von Verdichtern