Создание надежных АГНКС

Три способа, с помощью которых продуманный выбор газовых систем повышает качество АГНКС

Чак Хейз (Chuck Hayes), ведущий инженер-разработчик новых продуктов в компании Swagelok, и Пол Лестрейндж (Paul LeStrange), технический представитель по альтернативным видам топлива предприятия Swagelok San Diego

В прошлом тяжелые грузовики, городские автобусы и прочий крупный автотранспорт ассоциировались с сильным запахом дизельного топлива и струями черных выхлопных газов.

Сегодня, в 2021 году, такие представления уже не соответствуют действительности. По всему миру ужесточились требования к нормам выбросов, и вслед за этим началась погоня за эффективными альтернативными видами топлива, применяемыми в различных видах автомобильного транспорта. Компримированный природный газ (КПГ) стал одним из наиболее широко используемых альтернативных видов топлива, обеспечивая надежную мощность, экономичность и значительное снижение углеродных выбросов по сравнению с привычными ископаемыми видами топлива. Вследствие этого автомобили на КПГ теперь можно встретить на дорогах и автотрассах по всему миру.

Ожидается, что популярность КПГ в будущем продолжит расти. Свою роль в этом сыграет недавно продленная правительством США налоговая льгота на альтернативную топливную инфраструктуру. Согласно правилам продления, на заправочное оборудование на базе природного газа (и ряда других видов топлива), установленное до 31 декабря 2021 года, предоставляется налоговая льгота в размере 30 % стоимости возведения. Подобные стимулирующие меры применяются и в других странах, что способствует ускорению строительства сети надежных заправочных станций и дальнейшему распространению автотранспорта, работающего на КПГ.

Чтобы максимально выгодно воспользоваться этими возможностями и создать надежную инфраструктуру АГНКС для использования коммерческими предприятиями и частными лицами, строителям необходимо найти баланс между скоростью возведения объектов, безопасностью и целостностью заправочного оборудования. Выбирая варианты закупки компонентов газовых систем для заправочного оборудования на КПГ, следует учесть три перечисленных ниже фактора.

1. Обеспечение максимальной эффективности и целостности системы с помощью готовых систем.

Типичная АГНКС имеет сложную трубопроводную схему с клапанами и другими компонентами, отвечающую за транспортировку сжатого газа из хранилища в транспортное средство. На этом пути газ подвергается сжатию до необходимого давления, распределяется посредством клапанов и панелей приоритетов на отдельные терминалы и шланги, а затем через специализированный клапан поступает в автомобиль.

Комплексные готовые газовые системы могут проходить профессиональную сборку перед прибытием на объект, что поможет ускорить процесс строительства и обеспечить правильность сборки.

Для проектирования и сборки таких систем требуются специальные знания о том, какие схемы эффективно работают и какие методы монтажа безопасны. Например, специалист по монтажу может начать с длинного отрезка трубки, определить, в каких местах ее согнуть, и правильно встроить ее в систему с использованием установленных методов работы.

Знания, которые требуются для эффективного выполнения этой задачи, довольно специфичны, и не всегда легко найти надежных и квалифицированных работников, которые могут применить эти знания на практике. Предварительно собранные подсистемы от надежного поставщика могут помочь строителям преодолеть данные трудности. Комплексные готовые газовые системы могут проходить профессиональную сборку перед прибытием на объект, что поможет ускорить процесс строительства и обеспечить правильность сборки.

2. Повышение безопасности с помощью герметичных соединений высокого давления.

После возведения станции ее операционная безопасность является одним из главных приоритетов. Необходимо, чтобы водители могли безопасно и легко обращаться с терминалами АГНКС всякий раз, когда им требуется заправить транспортное средство. Для этого требуется исключить любые потенциальные утечки на станции, а также надлежащим образом поддерживать и преобразовывать давление на пути продукта от хранилища до терминала.

Несмотря на то что природный газ уже стал обычным видом топлива и многие привыкли его использовать, необходимые для работы с ним значения давления создают ряд трудностей, требующих внимания. Пример. КПГ хранится на АГНКС под давлением, значительно превышающим то, под которым он подается в бак автомобиля. При изменении давления в процессе заправки вследствие эффекта Джоуля – Томсона температура газа существенно падает.

При использовании обычных резьбовых соединений долгосрочное обеспечение герметичности системы КПГ при необходимом давлении и с учетом значительных перепадов температуры представляет собой трудную задачу. Резьбовые соединения между компонентами могут нарушиться, а низкокачественные материалы изготовления подвержены расширению и сжатию из-за колебаний температуры. Все это может представлять серьезный риск для безопасности. Указанные соображения делают обязательным применение высококачественных компонентов, таких как фитинги, предназначенные для обеспечения целостности системы в тяжелых условиях эксплуатации.

3. Повышенная надежность благодаря высококачественным материалам.

Как и в случае с привычными резьбовыми соединениями, традиционные материалы не всегда хорошо подходят для инфраструктур КПГ, где в течение длительного времени необходимо обеспечивать надежность и целостность оборудования.

К примеру, тонкостенные и толстостенные трубки из углеродистой стали демонстрируют хорошие характеристики в широком диапазоне систем общего назначения. Однако в условиях таких высоких рисков и повышенного давления, как на АГНКС, углеродистая сталь может не обеспечить необходимые характеристики ввиду ее более высокой подверженности коррозии и ржавчине. Природный газ всегда содержит влагу, которая способствует повышенному уровню коррозии при использовании таких материалов, как углеродистая сталь. Кроме того, поскольку АГНКС расположены под открытым небом, еще одним коррозийным фактором являются дождь и снег.

В результате коррозии на поверхности материала могут образовываться небольшие полости, или «питтинги», и даже малейший такой очаг может привести к проблемам с учетом давления, необходимого для работы с КПГ. Поэтому при масштабировании инфраструктуры важно правильно выбирать материалы. Применение в заправочных станциях нержавеющей стали 316/316L хорошо зарекомендовало себя, ведь повышенное содержание никеля и хрома в нержавеющей стали обеспечивает более высокую защиту от коррозии. Такой выбор может положительно отразиться на долгосрочных характеристиках работы и устранить необходимость в постоянном техобслуживании и замене компонентов.

Автотранспорт, работающий на КПГ, получает все больше распространение по всему миру и требует наличия надежной инфраструктуры. Вы можете добиться эффективности строительства, безопасности эксплуатации и долгосрочной надежности благодаря правильному выбору поставщиков высококачественных узлов и компонентов, предназначенных для тех условий, которые присущи АГНКС.

Хотите узнать больше? Мы помогаем создавать высокоэффективную инфраструктуру АГНКС на объектах по всему миру, и инженеры нашего технического отдела с удовольствием помогут вам успешно завершить ваш следующий проект.

Подробнее о решениях Swagelok для транспорта