Choisir des raccords GNC et GNL haute performance pour une efficacité carburant optimale

Ce qu'il faut rechercher lors de la spécification de raccords tubulaires GNC/GNL

Chuck Hayes, Ingénieur Principal Développement Nouveaux Produits

Les constructeurs de véhicules à travers le monde poursuivent de plus en plus le gaz naturel comprimé (GNC) et le gaz naturel liquéfié (GNL) comme options de carburant propre viables pour se conformer à des exigences d'émissions strictes.

Capitaliser sur le vaste potentiel commercial du GNC et GNL nécessite le développement de solutions de systèmes de distribution de carburant de haute qualité à chaque niveau, de la source de carburant au véhicule. La composante qui compose ces systèmes, y compris les lignes de carburant pré-cintrées, vannes, flexibles, dispositifs de mesure, et important, les raccords tubulaires, devrait être soigneusement sélectionnée et spécifiée pour contribuer à une performance système sûre et à long terme.

Il est important pour les fabricants d'équipement d'origine (OEM) impliqués dans l'assemblage de véhicules GNC/GNL et l'infrastructure de ravitaillement qui rend leur adoption possible, de sélectionner des raccords qui délivrent les critères de performance spécifiques requis dans ces applications. Examinons de plus près certains d'entre eux :

Étanchéité du joint

Le GNC et GNL sont stockés à des pressions qui peuvent dépasser 275 bar (4 000 psi). Toute fuite peut poser des risques de sécurité significatifs pour les opérateurs. En particulier, les stations de ravitaillement — où les utilisateurs finaux ordinaires doivent pouvoir remplir leurs réservoirs en toute sécurité et facilement — doivent être sans défaut. Une composante de haute qualité est une nécessité pour rendre cela possible.

Pour prévenir les fuites même sous conditions difficiles, un joint étanche au gaz est requis. Les raccords tubulaires traditionnels de type mors et à compression, avec des conceptions à simple et double ferrule, sont appropriés pour de nombreuses applications industrielles générales mais peuvent manquer dans des applications de transport plus exigeantes. Un raccord qui crée un joint de gaz le long de plusieurs lignes de contact peut fournir une protection plus robuste contre les fuites, contribuant à des niveaux de sécurité plus élevés dans les connexions de ravitaillement et embarquées.

Résistance aux vibrations

Les raccords GNC et GNL doivent pouvoir résister aux vibrations continues associées à un véhicule en mouvement, pipeline virtuel, et station de compresseur. Pour cette raison, il est important de rechercher des raccords qui démontrent une résistance aux vibrations sans compromis.

Un raccord tubulaire avec une conception à double ferrule avec action de collet à charnière peut fournir la résistance aux vibrations requise dans les applications de transport. La conception à double ferrule crée une double prise mécanique sur le tubage, réduisant efficacement la probabilité que les raccords se desserrent, même soumis à des vibrations opérationnelles continues. Cette conception permet en plus une très petite quantité de mouvement dans le raccord tout en maintenant les niveaux appropriés de prise et de force. Ce mouvement, appelé « retour élastique » (spring back), crée une résistance aux vibrations robuste, idéale pour l'opération embarquée et l'utilisation dans l'infrastructure de ravitaillement.

Performance thermique

Les systèmes de carburant GNC et GNL sont sujets à des défis thermodynamiques inhérents. Par exemple, les pressions auxquelles le GNC est stocké sont significativement plus élevées que les pressions auxquelles le GNC voyage du distributeur vers le réservoir de carburant embarqué. Quand le GNC se décompresse pendant le processus de ravitaillement, l'effet Joule-Thomson cause une chute drastique de la température du gaz. Ce genre de chute de température peut aussi se produire quand du gaz comprimé ou du liquide voyage du réservoir de stockage du véhicule vers le moteur pendant l'opération.

Toutes les parties du système doivent pouvoir résister à ces changements soudains de température, surtout les raccords tubulaires à travers le système. Des matériaux de qualité inférieure peuvent se dilater et se contracter à cause des fluctuations de température, ce qui peut contribuer à des fuites ou autres formes de défaillance.

Résistance à la corrosion

Les véhicules GNC et GNL et l'infrastructure de ravitaillement sont sujets à une grande variété de conditions environnementales qui peuvent contribuer à la corrosion. Cela signifie que les OEM devraient chercher à prévenir proactivement les défaillances liées à la corrosion avec des matériaux de construction de haute qualité pour chaque composant dans les systèmes GNC et GNL.

Par exemple, l'acier au carbone traditionnel est assez sensible à la rouille interne. Les carburants GNC et GNL incorporent généralement des odorants, qui permettent aux utilisateurs de mieux sentir une fuite si elle se produit. Cependant, de tels odorants contiennent généralement du soufre, qui peut contribuer à une corrosion et rouille prématurées dans les systèmes de carburant. Le gaz naturel a aussi une teneur en humidité inhérente qui peut contribuer à des niveaux de corrosion plus élevés et devenir encore plus problématique dans les climats plus humides et chauds. Et parce que la corrosion interne ne peut pas être facilement détectée visuellement pendant les inspections de maintenance générales, elle peut devenir un risque de sécurité sérieux.

L'acier inoxydable de haute qualité formulé avec des niveaux plus élevés de nickel et chrome peut combattre la corrosion plus efficacement. Les formulations d'acier inoxydable de moindre qualité avec une faible teneur en nickel et chrome sont plus sensibles à ce genre de problèmes de corrosion.

Assemblage et disponibilité

Alors que la demande pour les solutions de mobilité GNC et GNL grandit, les OEM devraient être prêts à livrer rapidement des produits fiables. Construire des systèmes de haute qualité rapidement et fiablement, cependant, peut être un défi. Considérez la complexité potentielle d'une disposition de système GNC, qui peut devenir particulièrement difficile pour les techniciens qui ne sont pas hautement qualifiés dans la réalisation de connexions de raccords tubulaires. L'installation simplifiée est une caractéristique importante dans votre choix de raccord tubulaire.

Des raccords spécifiquement conçus pour la production de lignes de carburant à haut volume peuvent aider les installateurs à faire des connexions tubulaires étanches, cohérentes, qui résistent aux vibrations bien plus efficacement que les technologies alternatives. Rappelez-vous aussi que la production à haut volume est plus qu'un assemblage facile. Les OEM aspirant à maintenir des calendriers de production agressifs ont besoin de fournisseurs qui peuvent fournir un inventaire local de composants et qui prennent le temps de comprendre et travailler autour des besoins de production des OEM. Ce genre de disponibilité de pièces localisée fournit aussi aux OEM un accès à un stock de sécurité pour aider à gérer les fluctuations de demande.

Un raccord idéal pour applications GNC et GNL

Pour réussir sur le marché GNC et GNL, les OEM ont besoin de technologie de raccord tubulaire qui répond aux critères de performance exigeants de ces systèmes de carburant.

Une option développée spécifiquement pour répondre aux exigences des applications de transport à carburant alternatif est le raccord Swagelok® à assemblage par couple (AbT). Avec une conception avancée de ferrule arrière à collet à charnière et géométrie avancée, le raccord breveté permet l'assemblage par couple, ce qui fournit une performance étanche cohérente. En plus, l'assemblage de raccord AbT peut être accompli rapidement et facilement, et les raccords fournissent une excellente étanchéité au gaz, une action de prise sur tube, et une résistance à la fatigue par vibration même après réassemblage répété.

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