水素用用エンジンの爆発防止エンジン選択ガイド

2026年中頃には,世界中で1200以上の水素補給所が建設され,中国が約30%を占めている.水素 爆発性範囲が4%~75%の最小の分子で 爆発防護は従来の石油・ガス用途をはるかに超えています.

2023年 韓国の水素補給所で 圧縮機エンジンのシール障害により 爆発火事が起こりました 水素がベアリング室に侵入し 起動時に点火しました部分的に破壊する事故事故は報告されなかった.調査では,エンジンの選択において,水素透気性や水素脆性の考慮が不十分であることが明らかになった.

水素分子は直径わずか0.289nmで,メタン (0.38nm) よりも約24%小さい.従来の密封構造は水素に対してほとんど無効である.微小 な 関節 の 隙間 も 漏れ の 道 に なり ます.

メタン (5%) やプロパン (2,1%) と比べると,水素のLELは4%で,漏れが最小限で危険な濃度に達することが可能である.防爆モーターは,内部潜在的点火源が,いかなる動作条件でも外部水素大気と接触しないようにしなければならない..

水素原子は金属の結晶格子に浸透し 材料の強度を低下させ 裂けんの広がりを加速します水素濃度の高い環境への長期的暴露後,疲労骨折を患う可能性があります..

水素ステーションの圧縮機放出温度は80~100°Cに達し,電解環境ではアルカリ霧 (KOH溶液) が含まれる可能性があります.モーター は 高温 や 化学 腐食 に 耐える 必要 が あり ます.

水素の適用については,以下のマークが推奨される.

ex d IIC T4 Gb

• フレンズ関節の隙間を ≤ 0.04 mm に制御する (IEC 60079-1 では IIC の場合は ≤ 0.04 mm が要求される)
• 関節幅 ≥ 25 mm,表面荒さ Ra ≤ 1.6 μm
• すべての固定部品: 316Lステンレス鋼 水素脆化糸の故障を防止する

• ローターの導体:鋳型アルミまたは高強度アルミ合金 銅水素の破裂リスクを完全に排除
• 結末リングと棒は,溶接関節の弱点を排除する1つの部品として鋳造
• 水素浸透率をさらに減らすため,ローターの表面が消化される

• 軸承室の各端に2つの機械的な密封 (シリコンカービッド対シリコンカービッド)
• 干燥窒素 (0.1~0.3barの正圧) で浄化された中間腔
• 窒素消費量 ≤ 5 L/min,工場の窒素ネットワークと互換性
• 漏れ検知: 1%v/v (25%のLEL) に設定された限界値を持つ水素センサー

• ターミナルボックス: 鋳型アルミ合金 + エポキシ樹脂のポッティング
• キャベルの入口: 密封された二層腺,内層と外層が独立して密封されています
• 端末:水素大気中の接触抵抗の増加を防止するために銀塗装

第三者の実験室によるシミュレーション (4%の水素濃度,1000時間の連続動作):