Temperaturmätning inom vätgas – utmaningar och lösningar

Vätgasanvändning ställer höga krav på material, konstruktion och mätteknik. I denna artikel fokuserar vi på de huvudsakliga utmaningarna vid temperaturmätning i vätgasapplikationer – inklusive explosionsrisk enligt ATEX, vätgasförsprödning, läckageproblematik och extrem driftmiljö med höga tryck och låga temperaturer.

Explosionsrisk

Vätgas är mycket explosiv i vissa koncentrationer, särskilt i kombination med syre i slutna utrymmen. Enligt ATEX-direktivet tillhör vätgas gasgrupp IIC – den mest krävande kategorin – vilket innebär att utrustning som används i vätgasmiljöer måste uppfylla de högsta säkerhetskraven.

INOR erbjuder ATEX-certifierade temperaturgivare som är anpassade för just dessa typer av miljöer.

Vätgasförsprödning

När metaller exponeras för vätgas kan de drabbas av vätgasförsprödning – väte tränger in i materialets mikrostruktur och gör det sprött. Vid exempelvis svetsning kan det uppstå spänningar i materialet, och om detta kombineras med vätgasförsprödning ökar risken för sprickbildning.

För att motverka detta bör man:
– Arbeta med rena ytor.
– Använda rätt typ och mängd skyddsgas.
– Värmebehandla svetsgodset efter svetsning för att driva ut väte.

Valet av material spelar också roll – austenitiska rostfria stål som EN 1.4404 / AISI 316L är vanligt förekommande i vätgasmiljöer tack vare sin goda motståndskraft.

Läckage – små molekyler

Vätgasmolekylen består av två väteatomer och är extremt liten, vilket gör att den lätt kan läcka genom mikrosprickor eller små håligheter. När vätgas dessutom lagras under högt tryck ökar risken för läckage.

För att minska risken:
– Använd helst svarvade detaljer istället för svetsade.
– Om svetsade detaljer används, bör svetsfogarna testas (ex. med läcktest).
– Välj tätningar som är godkända för vätgasapplikationer.

Eftersom molekylerna kan tränga in i kapslingar och givare, kan detta påverka mätresultat och stabilitet över tid. Därför är det viktigt att:
– Regelbundet kalibrera instrumenten.
– Överväga beröringsfri temperaturmätning i vissa tillämpningar.

Höga tryck och låga temperaturer

I vissa tillämpningar, som vätgaslagring, kan trycket uppgå till upp mot 700 bar, även om det är ovanligt i stationära system. Sådana höga tryck kräver robust konstruktion och stor godstjocklek i exempelvis skyddsfickor.

Vid kryogen lagring av flytande väte (~–253 °C) krävs avancerad temperaturmätning. Det kan ske med:
– Termoelement typ E.
– Specialdesignade Pt-element

INORs lösningar för vätgasapplikationer

Oavsett applikation kan du lita på att INOR erbjuder skräddarsydda lösningar som möter de höga krav och utmaningar som vätgasapplikationer innebär – med fokus på säkerhet, noggrannhet och långsiktig driftsäkerhet.