Escolhendo Conexões de Alto Desempenho para GNV e GNL para Eficiência Ótima de Combustível

O Que Procurar ao Especificar Conexões para Tubos de GNV/GNL

Chuck Hayes, Engenheiro Líder de Desenvolvimento de Novos Produtos

Fabricantes de veículos ao redor do mundo estão cada vez mais buscando gás natural comprimido (GNV) e gás natural liquefeito (GNL) como opções viáveis de combustível limpo para cumprir rigorosos requisitos de emissões.

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

É importante que fabricantes de equipamentos originais (OEMs) envolvidos na montagem de veículos a GNV/GNL e na infraestrutura de abastecimento que torna sua adoção possível, selecionem conexões que entreguem os critérios de desempenho específicos requeridos nestas aplicações. Vamos dar uma olhada mais de perto em alguns deles:

Vedação Estanque

GNV e GNL são armazenados a pressões que podem exceder 275 bar (4000 psi). Qualquer vazamento pode representar riscos significativos de segurança para operadores. Em particular, estações de abastecimento — onde usuários finais comuns precisam ser capazes de encher seus tanques de forma segura e fácil — devem ser livres de falhas. Componentes de alta qualidade são uma necessidade para tornar isso possível.

Para prevenir vazamentos mesmo sob condições desafiadoras, uma vedação estanque a gás é necessária. Conexões tradicionais de tipo mordente e compressão para tubos, com designs de ferrule único e duplo, 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 múltiplas linhas de contato pode fornecer uma proteção mais robusta contra vazamentos, contribuindo para níveis mais altos de segurança em conexões de abastecimento e a bordo do veículo.

Resistência à Vibração

Conexões para GNV e GNL devem ser capazes de suportar vibrações contínuas associadas a um veículo em movimento, pipeline virtual e estação de compressor. Por esta razão, é importante buscar conexões que demonstrem resistência à vibração intransigente.

Uma conexão para tubo com design de ferrule duplo com ação de collet articulado pode fornecer a resistência à vibração requerida em aplicações de transporte. O design de ferrule duplo cria uma aderência mecânica dupla na tubulação, reduzindo efetivamente a probabilidade de conexões afrouxarem, mesmo quando submetidas a vibração operacional contínua. Este design adicionalmente permite uma quantidade muito pequena de movimento na conexão enquanto mantém os níveis apropriados de aderência e força. Este movimento, chamado de "retorno elástico", cria resistência robusta à vibração, ideal tanto para operação a bordo do veículo quanto para uso dentro da infraestrutura de abastecimento.

Desempenho Térmico

Sistemas de combustível GNV e GNL 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 a bordo do veículo. À medida que o GNV despressuriza durante o processo de abastecimento, o efeito Joule-Thomson causa uma queda drástica na temperatura do gás. Esse tipo de queda de temperatura também pode acontecer quando gás comprimido ou líquido 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 súbitas de temperatura, especialmente conexões para 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

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

Por exemplo, aço carbono tradicional é bastante suscetível a ferrugem interna. Combustíveis GNV e GNL tipicamente incorporam odorantes, que melhor permitem que usuários cheirem um vazamento se um acontecer. No entanto, tais odorantes tipicamente contêm enxofre, que pode contribuir para corrosão e ferrugem prematuras em sistemas de combustível. Gás natural também tem um teor inerente de umidade 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 inspeções gerais de manutenção, pode se tornar um sério risco de segurança.

Aço inoxidável de alta qualidade formulado com níveis mais altos de níquel e cromo pode combater a corrosão mais efetivamente. Formulações de aço inoxidável de qualidade inferior 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 a GNV e GNL cresce, OEMs devem estar preparados para entregar produtos confiáveis rapidamente. Construir sistemas de alta qualidade rápida e confiavelmente, no entanto, pode ser um desafio. Considere a complexidade potencial de um layout de sistema GNV, que pode se tornar particularmente desafiador para técnicos que não são altamente qualificados em fazer conexões de tubos. Instalação simplificada é uma característica importante na sua escolha de conexão para tubo.

Conexões que foram especificamente projetadas para produção de linhas de combustível de alto volume podem ajudar instaladores a fazer conexões de tubos consistentes, à prova de vazamentos, que resistem à vibração muito mais efetivamente do que tecnologias alternativas. Lembre-se também que produção de alto volume é mais do que fácil montagem. OEMs aspirando a manter cronogramas de produção agressivos precisam de fornecedores que possam fornecer estoque local de componentes e que dediquem tempo para entender e trabalhar em torno das necessidades de produção dos OEMs. Esse tipo de disponibilidade localizada de peças também fornece aos OEMs acesso a estoque de segurança para ajudar a gerenciar flutuações na demanda.

Uma Conexão Ideal para Aplicações de GNV e GNL

Para ter sucesso no mercado de GNV e GNL, OEMs precisam de tecnologia de conexão para tubo que atenda aos critérios de desempenho exigentes desses sistemas de combustível.

Uma opção desenvolvida especificamente para atender aos requisitos de aplicações de transporte de combustível alternativo é a conexão de montagem por torque (AbT) da Swagelok. Apresentando um design avançado de ferrule traseiro articulado com geometria avançada, a conexão patenteada permite montagem por torque, que fornece desempenho consistente à prova de vazamentos. Além disso, a montagem da conexão AbT pode ser realizada rápida e facilmente, e as conexões fornecem excelente vedação estanque a gás, ação de aderência ao tubo e resistência à fadiga por vibração mesmo após remontagem repetida.

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