De internationale inspanningen voor de ontwikkeling van alternatieve brandstoffen om de afhankelijkheid van olie te verminderen en het milieu te beschermen gaan onverminderd door. Daarbij wordt steeds meer gebruik gemaakt van waterstof. Waterstof is milieuvriendelijk en heeft een groot potentieel als de brandstof van de toekomst. Echter levert de productie en opslag van waterstof nog wel eens problemen op als gevolg van storingen aan drukmetingen en andere meetinstrumenten waardoor veiligheid en prestatie in het gedrang komen.
Waterstof is als eenvoudigste en kleinste atoom aanwezig in o.a. water, zuren en organische verbindingen. Waterstofatomen zelf worden niet als corrosief beschouwd, maar als de atomen gesplitst worden in waterstofionen (H + twee atomen) kunnen deze door dunne metalen membranen dringen. De materiaal compatibiliteit bij de selectie van componenten en instrumenten voor waterstoftoepassing is dus erg belangrijk aangezien waterstof een belangrijke invloed heeft op twee van de meest voorkomende vormen van corrosie: waterstof permeatie en verbrossing.
Drukmetingen door middel van druksensoren met dunne metalen membranen die gevuld zijn met vloeistof zijn gevoelig voor waterstofpermeatie. De waterstofionen dringen door het binnenste membraan en worden opgevangen in de vulvloeistof waardoor waterstof bubbels ontstaan. Deze bellen zullen de metingen verstoren en gaan ten koste van de levensduur van de sensor. Na verloop van tijd veroorzaakt de opbouw van waterstof een lekkage in het buitenste membraan, wat leidt tot storingen en gevaarlijke situaties. Waterstofpermeabiliteit komt voor bij zowel zuiver als niet-zuivere waterstof toepassingen met hoge druk-temperatuur van zuivere waterstof toepassingen galvanische reactie zoals zeewater en stoom bij hoge temperaturen. Te verminderen of waterstofpermeatie in dunne membranen te elimineren, fabrikanten sensor in dienst duur plating proces waarbij goud of platina.
Een andere vorm van corrosie met waterstof is waterstofbrosheid. Deze leidt tot vermindering van de mechanische eigenschappen van het metaal en het falen van de druksensor.
Een keuze voor het juiste materiaal is erg belangrijk is in het kader van gevarenanalyse. Factoren voor waterstofbrosheid zijn inwendige absorptie en chemische reactie in aanwezigheid van waterstofionen. De kans op waterstof verbrossing groeit naarmate de spanning op het metaal toeneemt. Om de kans op brosse breuken te verminderen dient men kritisch te kijken naar de gebruikte materiaalkwaliteit, de dikte van het materiaal, de oppervlakte bewerking en conservering. Bovenal dient men bij het ontwerpen van een waterstofsysteem conservatief omgaan met de spanningen waaraan het materiaal wordt onderworpen. Het gebruik van koolstofstaal, martensitische roestvast staal, 17-4 / 17-7 roestvrij staal en Inconel 718 dient men te vermijden omdat deze gevoelig zijn voor verbrossing. De kansen op scheuren en brosse breuken bij roestvast staal AISI 310 en AISI 316 zijn daarentegen veel kleiner.
Adsensys is importeur en dealer van Core Sensors. Zij bieden een complete lijn van druksensoren voor drukmetingen in waterstof toepassingen met een dik membraan en diafragma’s in RVS 316L. Het zogenaamde Wetted Part, het gedeelte van de sensor dat in aanraking komt met het waterstof bestaat uit één geheel en heeft geen interne O-ringen en lassen en is niet gevuld met vloeistoffen. Door het gebruik van MEMS technologie behoren de druksensoren van Core Sensors tot de meest geavanceerde drukopnemers in de markt.
Met de wereldwijd toenemende zoektocht en interesse naar groene technologie en duurzaamheid, kan waterstof zeer zeker worden beschouwd als een alternatieve schone brandstof voor de transportsector en andere sectoren. Adsensys voorziet u graag in advies en levering van producten om uw waterstof productie systeem te verwezenlijken.
