Sensore di pressione per idrogeno H2

I sensori di pressione dell'idrogeno sono essenziali per il monitoraggio della pressione dell'idrogeno nelle stazioni di rifornimento, nei serbatoi di stoccaggio di H2 e nei sistemi di celle a combustibile. La loro precisione e affidabilità garantiscono la sicurezza e l'efficienza operativa rilevando le variazioni di pressione per prevenire i rischi.

Scoprite il sensore di pressione dell'idrogeno

Una tecnologia unica per misurare la pressione dell'idrogeno

tecnologia unica per la misurazione della pressione dell'idrogeno

Fuji Electric France produce sensori di pressione relativa e differenziale di alta precisione per l'industria dell'idrogeno. Questi sensori di pressione per idrogeno utilizzano un'esclusiva tecnologia di materiali a membrana per prevenire la permeazione dell'idrogeno e garantire una misura accurata e una maggiore durata del sensore di pressione.

In alcune applicazioni, fluidi come l'idrogeno hanno atomi che possono diffondere attraverso la membrana dei sensori di pressione.

La contaminazione dell'olio associata a questa diffusione ha l'effetto di degradare l'accuratezza della misura e la durata del trasmettitore di pressione.

Grazie alla nostra tecnologia brevettata Hydroseal, un sistema di membrane unico con un doppio rivestimento in oro e ceramica, la penetrazione dell'idrogeno è impedita.

Caratteristiche tecniche ed elevate prestazioni del sensore di idrogeno

quali sono le applicazioni dei sensori a idrogeno?

Robusto e durevole, il trasmettitore di pressione per idrogeno di Fuji Electric si basa su una tecnologia unica.



La sua struttura offre un'elevata resistenza agli urti e alle vibrazioni, oltre a un'eccellente precisione fino a ±0,065% e un'ottima stabilità. L'uscita analogica del sensore di pressione è unsegnale 4-20 mA. È dotato di protocollo HART per una facile configurazione e funzioni di autodiagnosi.

Sia a bassa che ad alta pressione, questo trasduttore di pressione soddisfa tutte le esigenze di misurazione della pressione dell'idrogeno in forma gassosa o liquida, grazie ai suoi campi di pressione estesi fino a 1500 bar.

La qualità costruttiva"made in France" del sensore di pressione garantisce la durata, la qualità e la sicurezza dei processi e delle macchine a idrogeno.

Rivestimento per prevenire la diffusione dell'idrogeno nella cella di misura (idrogeno solforato)

oro e ceramica

Innovativa tecnologia a membrana in oro-ceramica per la misurazione della pressione H2

  • Si tratta di un sensore di pressione a idrogeno dal design unico, sviluppato da Fuji Electric.
  • Offre un 'eccellente protezione contro la permeazione di idrogeno.
  • È consigliato per le applicazioni in cui la permeazione di idrogeno è più grave.

Sul diaframma in acciaio inox 316L viene applicato uno strato d'oro di 3 µm e sopra l'oro viene applicato un secondo strato di ceramica. Lo strato di ceramica garantisce l'isolamento elettrico tra il fluido di processo e il diaframma in acciaio inox, impedendo agli ioni H+ di combinarsi con gli elettroni nel diaframma.

Questo isolamento riduce al minimo la diffusione degli atomi di idrogeno attraverso la membrana. Le figure seguenti mostrano il confronto delle prestazioni di questo progetto con Hastelloy C, acciaio inox 316L e acciaio inox 316L placcato oro.

Sensore di pressione a membrana per idrogeno diagramma

Come influisce l'idrogeno sulla singola membrana di un sensore di pressione?

diagramma del sensore standard di azione dell'idrogeno

L'idrogeno è l'elemento atomico più piccolo e può quindi penetrare nelle sottili membrane metalliche dei sensori di pressione.

L'acqua, gli acidi, le basi e molti composti organici contengono idrogeno.

L'idrogeno si trova normalmente allo stato molecolare H₂ (detto anche biatomico), composto da due atomi di idrogeno.

Le molecole di H₂ sono abbastanza grandi da non penetrare le membrane dei sensori di pressione.

Tuttavia, se la molecola H₂ si scinde in ioni idrogeno H+, può penetrare la membrana, poiché gli ioni H+ sono più piccoli dello spazio tra le molecole metalliche della membrana.

Un diaframma in acciaio inox 316L o Hast C non offre una protezione sufficiente contro la permeazione di idrogeno. Questa semplice costruzione genera un rischio maggiore di contaminazione dell'olio di riempimento e un deterioramento delle prestazioni di misurazione della pressione dell'idrogeno.

Esempi di generazione di ioni H+ nel fluido di processo:
H₂ → H+ + H+
H₂O → H+ + OH-
H₂S → H+ + HS-

Combinazione di ioni ed elettroni H+ nella membrana:
H+ + e- → H

Combinazione di atomi di H nell'olio utilizzato per riempire la cella di misura:
H + H → H₂

Che effetto ha l'idrogeno sulla membrana HydroSeal del sensore di pressione?

azione idrogeno capteur idrogeno schema

Un design unico HydroSeal per la misurazione della pressione dell'idrogeno

Il design a membrana Hydroseal del sensore di pressione Fuji Electric offre diversi vantaggi per la misurazione della pressione dell'idrogeno:

  1. Riduce al minimo la generazione di ioni H+ ed elettroni dovuti alla reazione galvanica.

  2. Impedisce agli ioni H+ di combinarsi con gli elettroni.

  3. Riduce al minimo la diffusione degli atomi di idrogeno attraverso la membrana del sensore di pressione.

  4. Eccellente stabilità, precisione e durata grazie all'eccezionale qualità costruttiva.

I trasmettitori di pressione Fuji Electric, con la loro esclusiva tecnologia di misurazione dell'idrogeno, sono utilizzati negli impianti di desolforazione, nelle unità di produzione di idrogeno, nelle raffinerie di petrolio, nelle celle a combustibile, nelle stazioni dei veicoli, nella mobilità e nei trasporti e nelle unità di trattamento dei fanghi umidi OVH.

FAQ sulla misurazione della pressione dell'idrogeno

Quali sono le applicazioni dei sensori di pressione a idrogeno?

I sensori di pressione dell'idrogeno sono utilizzati in diverse applicazioni. Tra gli usi più comuni vi sono le celle a combustibile, il monitoraggio del gas H2 e le applicazioni automobilistiche. I sensori di pressione dell'idrogeno sono essenziali per queste applicazioni, in quanto misurano la pressione dell'idrogeno gassoso. Le informazioni affidabili fornite dal sensore di pressione sono necessarie per garantire il corretto funzionamento del sistema e per prevenire problemi critici.

L'idrogeno viene utilizzato per alimentare i razzi della navetta spaziale e i veicoli a idrogeno.

L'idrogeno può essere utilizzato per produrre elettricità o calore utilizzando una cella a combustibile a idrogeno.

L'idrogeno contribuisce inoltre a ridurre le emissioni di anidride carbonica quando viene bruciato con l'ossigeno per produrre acqua.

L'idrogeno viene regolarmente utilizzato nell'industria chimica. L'idrogeno può essere utilizzato per produrre ammoniaca per i fertilizzanti e metanolo per i veicoli.

L'idrogeno viene utilizzato anche dall'industria petrolifera per ridurre la viscosità del greggio durante il trasporto.

Nell'industria nucleare, l'idrogeno può accumularsi nel reattore nucleare come risultato di reazioni chimiche con il metallo e l'acqua.

L'idrogeno è utilizzato nella produzione di acciaio e metalli. L'idrogeno gassoso viene utilizzato anche nel trattamento del nichel metallico per formare il Niadroidrossido, un catalizzatore utilizzato per produrre il nichel di elevata purezza richiesto dal processo Mond.

L'idrogeno è anche comunemente usato nell'idrogenazione, ad esempio per trasformare gli oli vegetali in margarina e per produrre metanolo, idrocarburi e prodotti chimici più complessi.

Il controllo e il monitoraggio di questi processi mediante un sensore di pressione è essenziale per garantire la sicurezza e il funzionamento ottimale di questi impianti di trasporto e stoccaggio dell'idrogeno.

Qual è la pressione di stoccaggio dell'idrogeno in forma liquida?

La pressione di stoccaggio dell'idrogeno liquido è generalmente molto bassa. L'idrogeno liquido deve essere conservato a una temperatura molto bassa, circa -253 gradi Celsius (-423 gradi Fahrenheit), e la pressione deve rimanere relativamente bassa per mantenere questo stato.
In un serbatoio criogenico per lo stoccaggio di questo combustibile, la pressione viene spesso mantenuta appena al di sopra della pressione atmosferica, a circa 1 bar - 5 bar, per evitare un'eccessiva evaporazione e mantenere la stabilità del liquido.

Lo stoccaggio di idrogeno ad alta pressione è spesso in forma gassosa anziché liquida. In questo caso, l'idrogeno gassoso può essere compresso a pressioni molto più elevate, tipicamente tra 350 e 700 bar, per essere utilizzato dai produttori di processi e dalle macchine di rifornimento per i veicoli a celle a combustibile.

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