Especificando conexões de alto desempenho para GNV/GNL

O que procurar ao especificar conexões para tubos de GNV/GNL

Chuck Hayes, engenheiro líder de desenvolvimento de novos produtos

Os fabricantes de veículos em todo o mundo estão buscando cada vez mais gás natural comprimido (GNC) e gás natural liquefeito (GNL) como viáveis opções de combustível limpo para cumprir os rigorosos requisitos de emissões.

Capitalizar o vasto potencial de negócios do GNV e GNL requer o desenvolvimento de soluções de sistemas de fornecimento de combustível de alta qualidade em todos os níveis, desde a fonte de combustível até o veículo. Os componentes que compõem esses sistemas, incluindo linhas de combustível pré-curvadas, válvulas, mangueiras flexíveis, dispositivos de medição e, principalmente, conexões de tubos, devem ser cuidadosamente selecionados e especificados para contribuir para o desempenho seguro e de longo prazo do sistema.

É importante para os fabricantes de equipamentos originais (OEMs) envolvidos na montagem de veículos a GNV/GNL e a infraestrutura de reabastecimento que possibilita sua adoção, selecionar acessórios que atendam aos critérios de desempenho específicos exigidos nessas aplicações. Vejamos mais de perto alguns deles:

Aperto da vedação

O GNC e o GNL são armazenados a pressões que podem exceder 275 bar (4000 psi). Qualquer vazamento pode representar riscos de segurança significativos para os operadores. Em particular, as estações de reabastecimento – onde os usuários finais comuns precisam ser capazes de encher seus tanques com segurança e facilidade – devem estar livres de falhas. Componentes de alta qualidade são uma necessidade para tornar isso possível.

Para evitar vazamentos mesmo em condições desafiadoras, é necessária uma vedação à prova de gás. Conexões de tubo de compressão e tipo mordida tradicionais, com designs de uma e duas ponteiras, são adequadas para muitas aplicações industriais gerais, mas podem ficar aquém em aplicações de transporte mais exigentes. Uma conexão que cria uma vedação de gás ao longo de várias linhas de contato pode fornecer uma proteção mais robusta contra vazamentos, contribuindo para níveis mais altos de segurança tanto no reabastecimento quanto nas conexões no veículo.

Resistência à vibração

As conexões de GNV e as conexões de GNL devem ser capazes de suportar vibrações contínuas associadas a um veículo em movimento, tubulação virtual e estação de compressão. Por esta razão, é importante procurar acessórios que demonstrem uma resistência à vibração intransigente.

Uma conexão de tubo com um design de duas ponteiras com ação de articulação-pinça pode fornecer a resistência à vibração necessária em aplicações de transporte. O design de duas ponteiras cria um aperto mecânico duplo na tubulação, reduzindo efetivamente a probabilidade de as conexões recuarem, mesmo quando submetidas a vibração operacional contínua. Além disso, esse design permite uma quantidade muito pequena de movimento no encaixe, mantendo os níveis apropriados de aderência e força. Esse movimento, chamado de “spring back”, cria uma resistência robusta à vibração, ideal tanto para operação no veículo quanto para uso em infraestrutura de reabastecimento.

Desempenho térmico

Os sistemas de combustível CNG e LNG estão sujeitos a desafios termodinâmicos inerentes. Por exemplo, as pressões nas quais o GNV é armazenado são significativamente mais altas do que as pressões nas quais o GNV viaja do dispensador para o tanque de combustível do veículo. À medida que o GNV despressuriza durante o processo de reabastecimento, o efeito Joule-Thomson faz com que a temperatura do gás caia drasticamente. Esse tipo de queda de temperatura também pode ocorrer quando gás ou líquido comprimido viaja do tanque de armazenamento do veículo para o motor durante a operação.

Todas as partes do sistema devem ser capazes de suportar essas mudanças repentinas de temperatura, especialmente as conexões de tubos em todo o sistema. Materiais de qualidade inferior podem expandir e contrair devido a flutuações de temperatura, o que pode contribuir para vazamentos ou outras formas de falha.

Resistência à corrosão

Os veículos de GNV e GNL e a infraestrutura de abastecimento estão sujeitos a uma ampla variedade de condições ambientais que podem contribuir para a corrosão. Isso significa que os OEMs devem procurar prevenir proativamente falhas relacionadas à corrosão com materiais de construção de alta qualidade para cada componente dos sistemas de GNV e GNL.

Por exemplo, o aço carbono tradicional é bastante suscetível à ferrugem interna. Combustíveis de GNV e GNL normalmente incorporam odorantes, o que permite que os usuários sintam melhor o cheiro de um vazamento, caso ocorra. No entanto, esses odorantes normalmente contêm enxofre, o que pode contribuir para a corrosão prematura e ferrugem nos sistemas de combustível. O gás natural também possui um teor de umidade inerente que pode contribuir para níveis mais altos de corrosão e pode se tornar ainda mais problemático em climas mais úmidos e quentes. E como a corrosão interna não pode ser facilmente detectada visualmente durante as inspeções de manutenção geral, ela pode se tornar um sério risco de segurança.

O aço inoxidável de alta qualidade que é formulado com níveis mais altos de níquel e cromo pode combater a corrosão de forma mais eficaz. As formulações de aço inoxidável de menor qualidade com baixo teor de níquel e cromo são mais suscetíveis a esses tipos de problemas de corrosão.

Montagem e disponibilidade

À medida que a demanda por soluções de mobilidade de GNV e GNL cresce, os OEMs devem estar preparados para fornecer produtos confiáveis ​​rapidamente. Construir sistemas de alta qualidade de forma rápida e confiável, no entanto, pode ser um desafio. Considere a complexidade potencial de um layout de sistema de GNV, que pode se tornar particularmente desafiador para técnicos que não são altamente qualificados em fazer conexões de encaixe de tubos. A instalação simplificada é uma característica importante na escolha do encaixe do tubo.

Conexões que foram projetadas especificamente para produção de linha de combustível de alto volume podem ajudar os instaladores a fazer conexões de tubo consistentes e estanques que resistem à vibração de forma muito mais eficaz do que tecnologias alternativas. Lembre-se também de que a produção de alto volume é mais do que fácil montagem. Os OEMs que desejam manter cronogramas de produção agressivos precisam de fornecedores que possam fornecer estoque local de componentes e que reservem um tempo para entender e trabalhar em torno das necessidades de produção dos OEMs. Esse tipo de disponibilidade de peças localizadas também fornece aos OEMs acesso ao estoque de segurança para ajudar a gerenciar as flutuações na demanda.

Um encaixe ideal para aplicações de GNV e GNL

Para ter sucesso no mercado de GNV e GNL, os OEMs precisam de tecnologia de encaixe de tubos que atenda aos exigentes critérios de desempenho desses sistemas de combustível.

Uma opção desenvolvida especificamente para atender aos requisitos de aplicações de transporte de combustíveis alternativos é o Swagelok ^® montagem por torque (AbT). Apresentando um design de encaixe de tubo de virola traseira de geometria avançada e pinça traseira, o encaixe patenteado permite a montagem por torque, o que fornece um desempenho consistente à prova de vazamentos. Além disso, a montagem da conexão AbT pode ser realizada de forma rápida e fácil, e as conexões fornecem excelente vedação à prova de gás, ação de fixação do tubo e resistência à fadiga por vibração, mesmo após remontagens repetidas.

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