Yazan: Fabian Brücker, Market Development Manager, Parker Hannifin – Pressure Connectors Europe

Graham Johnson, Division Product Marketing Manager, Parker Hannifin – Instrumentation Products Division Europe

16 Temmuz 1969'da, NASA'nın Apollo 11 uzay aracı, aya ilk insanları göndermek amacıyla Canaveral Burnu'nda bulunan Kennedy Uzay Merkezi'nden fırlatıldı. Araçta astronot olarak Neil Armstrong, Buzz Aldrin, Michael Collins ve ürün olarak da hidrojen (H2) ve oksijen (O2) yakıt hücresi sistemleri için olan ürünler dâhil, Parker tarafından tedarik edilen çok çeÅŸitli ürünler vardı. Parker'ın çözümleri, yıllar içinde birçok baÅŸarılı ve güvenli uzay görevinin gerçekleÅŸtirilmesine yardımcı olmuÅŸtur. Åžirketin küresel vanaları, stop vanaları, çek valfleri, shut-off vanaları, sızdırmazlık elemanları, O-ringleri, boruları ve baÄŸlantı elemanlarının tümü, yakıt hücresi reaktan besleme modüllerinin ve H2/O2 modüllerinin çalışmasına katkıda bulunmuÅŸtur. H2 çözümlerinde elli yılı aÅŸkın deneyiminin ardından bugün Parker, modern endüstrinin birçok avantajından yararlandığı bu heyecan verici teknolojinin ön saflarında yer almaktadır.

Bazı ÅŸirketler için H2 yeni bir kavramdır, ancak Parker'ın uzun yıllar önce benimsediÄŸi, oturmuÅŸ bir teknolojidir. Sonuç olarak, ÅŸu anda 2026 için planlanan, insanların aya dönüÅŸünün izleneceÄŸi yeni Artemis uzay aracında Parker çözümleri olacak. Åžirket ayrıca kapsamlı bir karayolu taşımacılığı deneyimine sahiptir. Yaklaşık 15 yıl önce Belçika'daki bir üretici, güvenlik ve baÅŸarısında önemli rol oynadığını kanıtlayarak Parker kaplinleriyle dünyanın ilk H2 yakıtlı otobüsünü üretti.

Üzülmemek için GüvenliÄŸinize Dikkat Edin

Günümüzde; petrol ve gaz, gübre üretimi, çelik üretimi ve çimento üretimi dâhil olmak üzere birçok endüstri, H2'den yararlanmaktadır. Tüm bu endüstrilerde öncelik listesinin başında güvenlik gelir. H2, kullanıcılar için pek çok fayda saÄŸlamasının yanı sıra; H2 üretimi, ÅŸartlandırma, depolama, dağıtım veya kullanımla ilgili tüm uygulamalarda optimum güvenliÄŸi saÄŸlaması gereken mühendisler için de pek çok zorluk barındırır. Tipik H2 sistem bileÅŸenleri, akışkan dağıtım hatlarına yönelik bileÅŸenleri içerir. En küçük molekül olan H2, difüzyon ve sızma açısından yüksek bir eÄŸilime sahiptir. Ayrıca sistemde bir sızıntı olması durumunda yüksek debiye sahiptir. Borular ve contalar, sistemin tüm çalışma ömrü boyunca H2 kullanımına uygun olmalıdır. Debi kontrolüne yönelik olarak vanalar, çek valfler ve regülatörler gibi diÄŸer önemli bileÅŸenler de bulunmaktadır. Bu bileÅŸenler, manuel kullanımı veya elektrikli veya pnömatik aktüatörleri kullanarak uzaktan kontrolü mümkün kılabilir. Özellikle elektrikle çalışan aktüatörlerin, yanlışlıkla bir tutuÅŸturma kaynağı oluÅŸturmasını önlemek için dikkatli tasarlanmaları gerekir.

Nelere Dikkat Etmeli?

H2 sistemleriyle ilgili potansiyel tehlikeler ve sorunlar arasında yanıcılık, patlayıcılık, molekülün küçük boyutu, renk ve kokunun olmaması (H2 gazında), malzemelerle etkileÅŸimi (belirli metallerin kırılganlığı ciddi sorunlara neden olabilir), yüksek depolama basınçları, yanık ve boÄŸulma gibi saÄŸlık tehlikeleri sayılabilir. Bu liste, H2 sistemlerinin tasarımı ve çalıştırılmasıyla ilgili endiÅŸelerin odak noktasını belirlemeye yardımcı olur. Bu tehlikelerle ilgili bir ÅŸeyler yapmak isteyen tasarım mühendisleri için mevcut seçenekler (tercih sırasına göre) ÅŸunlardır: ortadan kaldırma, önleme, kaçınma, hafifletme veya kabul etme. Bu seçeneklerin çoÄŸu için uygun H2 uyumlu ürünlerin belirlenmesi gerekir.

Elbette, herhangi bir H2 sisteminin basınç tahliye cihazları, kritik yedekleme bileÅŸenleri ve sistemleri ile vanalar için arızaya karşı emniyetli konumlar gibi yedek güvenlik özelliklerini içeren arıza emniyetli bir tasarıma sahip olması gerekir. ÖrneÄŸin, bir elektrik kesintisi durumunda vanalar otomatik olarak güvenli konuma dönmelidir.
Güvenlik tasarımı konseptlerine otomasyonun dâhil edilmesi; önemli bilgilerin uzaktan izlenmesini, uzaktan çalışmayı, basınç veya debi gibi çalışma koÅŸullarının otomatik olarak sınırlandırılmasını ve ayrıca H2 algılanması durumunda uygun ekipmanın otomatik olarak çalıştırılmasını içerir. Buradaki eylemler; shut-off vanalarının kapatılmasını, havalandırmanın gerektiÄŸi gibi açılmasını veya kapatılmasını ve uygun kapatma iÅŸlemlerinin baÅŸlatılmasını içerebilir.

Malzeme Önemlidir

H2, kusurlu veya kalıntı içeren malzemelerde kusurları bulma ve sızıntı yapma konusunda son derece beceriklidir. Bu nedenle bu konu, sistem geliÅŸtirme sırasında yakından ilgilenilmesini gerektirir. Tasarım mühendisleri ÅŸunu sormalıdır: Gevrek yüzey kırılmalarına ve çatlak ilerlemesine dayanabilecek yüksek kaliteli bileÅŸen malzemesi nedir? H2 sistemleri için birçok bileÅŸen tedarikçisi neredeyse yalnızca malzemenin kimyasal bileÅŸimine dikkat çekerken gerçekte çalışma ortamı, mekanik (dâhilî ve haricî faktörler) ve mikro yapının belirli özellikleri gibi diÄŸer birçok belirleyici faktör vardır.

Mikro yapı söz konusu olduÄŸunda kimyasal bileÅŸim ve mekanik özellikler elbette çok önemlidir ancak malzemenin üretim prosesinin ve sonrasındaki ısıl iÅŸlemin kalitesi de önemlidir. Uygun olmayan veya kontrolsüz ısıl iÅŸlem, hammaddede yüksek yoÄŸunlukta istenmeyen fazlar ve kalıntılara neden olabilir. Bu kusurlar, H2 sistem bileÅŸenlerinin kullanım ömrünün kısalmasına, bazen de ani ve yıkıcı bir arızaya neden olabilir.

H2 sistemlerinin geliÅŸtiricileri, metallerin kalitesini kanıtlamak için izlenebilirlik bilgileri içeren geçerli malzeme sertifikaları sunan tedarikçilerle çalışarak kendilerini koruyabilir. Bu sertifikalar; teknik parametreleri, üretim yollarını, ısıl iÅŸlemle ilgili ayrıntıları, test sonuçlarını, kimyasal analizi, mekanik özellikleri ve ulusal/uluslararası standartlara uygunluÄŸu belgelendirir. Parker tarafından saÄŸlanan malzeme sertifikaları tüm menÅŸe bilgilerini içerir. Åžirket, her bir H2 sistem bileÅŸenini yapmak için kullanılan malzemeyi doÄŸrudan fabrikaya kadar takip edebilir. Ayrıca, katı üretim süreçleri, H2 gazının malzemeye ön ÅŸarjını önler.

H2 sistemlerinde tasarım güvenliÄŸini etkileyen tek sorun malzeme deÄŸildir. H2 depolaması, normalde düÅŸük sıcaklıklarda ve yüksek basınçlarda gerçekleÅŸir. DüÅŸük sıcaklık, H2’nin konteynerdeki malzemeye zarar verme olasılığını artırırken yüksek basınç, sızıntı olasılığını artırır. Uygun bileÅŸen seçimi çok önemlidir. H2 endüstrisindeki bazı OEM'ler, rekabet edebilmek için karşı konulmaz bir baskı hissettikleri için daha düÅŸük maliyetli bileÅŸenler tedarik ediyor. Hâlihazırda sertifikasyon zorunlu deÄŸil ve tedarikçilerin düÅŸük kaliteli bileÅŸenleri cazip bir fiyata sunmasını engelleyen hiçbir ÅŸey yok. Bu nedenle H2 sektöründeki sorun, özellikle alıcılar arasında farkındalık ve anlayış sorunu hâline gelmektedir. Alıcılar, tedarikçinin ürün yelpazesinin geniÅŸliÄŸine ve derinliÄŸine, H2 kullanımındaki deneyimine, eÄŸitim ve destek hizmetlerine güvenmelidir.

Oyunu Güvenli Åžekilde Oynayın

Parker; güvenli, güvenilir H2 sistem kurulumları saÄŸlamak için gereken her ÅŸeyi sunar. Åžirket, H2 akışkanı kullanma konusunda uzun bir geçmiÅŸe sahiptir ve H2 çözümleri önerirken güvenliÄŸi savunması gereken müÅŸteriler için çok önemli olan güvenlikle ilgili H2 endüstri bilgilerine sahiptir. Parker, saÄŸlam malzeme sertifikasyonunun yanı sıra, ulaşım için EC-79, kaçak emisyonlar için ISO 15848 ve hidrojen yakıt istasyonlarındaki yüksek basınçlı gaz vanalarının güvenlik performansına iliÅŸkin gereklilikler ve test yöntemleriyle ilgili ISO 19880-3 gibi H2'ye özgü yeterliliklerin elde edilmesi için yatırım yapmıştır. Ayrıca bileÅŸenler, EC-79'a bir alternatif olan ve ilgili ISO standartlarıyla uyumlu hale getirilecek ABD HGV akreditasyon standardı ile de uyumludur.

H2 uygulamaları için ÅŸirket, H2 sistem basıncının ve aşırı sıcaklıkların tüm aralığında güvenli ve verimli çalışmaya olanak tanıyan kapsamlı bir H2 uyumlu bileÅŸenler listesi sunar. Bunlar, yüksek basınçlı H2 dağıtım ve transfer uygulamalarında çalışan hortum komplelerini, çift soketli boru baÄŸlantı elemanlarını ve proses enstrümantasyonu için ters iki soketli sıkıştırma tasarımına sahip baÄŸlantı elemanlarını; otoklav uygulamaları için orta basınçlı konik ve diÅŸ baÄŸlantı elemanlarını ve iÄŸne vanaları ve araç üzerindeki yüksek basınçlı konnektörler için O-ring yüzey keçesi boru baÄŸlantı elemanlarını ve adaptörleri içerir.

Cesur Yeni Dünya

H2 sistemleri üzerinde çalışmak bir kuruluÅŸ veya çalışanları için nispeten yeni bir kavramsa güvenli ve güvenilir bir çalışma için doÄŸru bileÅŸenleri seçip doÄŸru ÅŸekilde monte etmenin neden bu kadar önemli olduÄŸu hemen anlaşılmayabilir. Kötü bileÅŸenlere sahip bir sistem, ilk devreye alma iÅŸleminden sonra iyi çalışabilse de örneÄŸin H2, baÄŸlantı elemanlarını bozduÄŸu için kısa sürede sorunlar ortaya çıkacaktır. Mühendisler; tek bir kaynaktan ürünler, parça eÄŸitimi kursları ve dünya çapında parça desteÄŸi sunan Parker ile gereksinimlerini tartışarak bu sorunların önüne geçebilir.