Construire des stations de gaz naturel comprimé fiables

Trois façons dont les choix de systèmes de fluides intelligents peuvent conduire à de meilleures stations de ravitaillement en GNC

Chuck Hayes, ingénieur en chef du développement de nouveaux produits, Swagelok, et Paul LeStrange, représentant technique, Carburants alternatifs, Swagelok San Diego

Les camions lourds, les autobus municipaux et d'autres gros véhicules ont toujours été associés à des vapeurs de diesel et à des panaches d'échappement noirs.

Mais en 2021, ces hypothèses sont devenues obsolètes. Alors que les réglementations sur les émissions se sont durcies dans le monde entier, la course aux solutions de carburants alternatifs pour une variété d'applications de transport s'est accélérée en conséquence. Le gaz naturel comprimé (GNC) est devenu l'un des carburants alternatifs les plus importants en fournissant une puissance fiable, une rentabilité et des émissions de carbone considérablement réduites par rapport aux combustibles fossiles. En conséquence, les véhicules au GNC ont proliféré partout sur les routes et les autoroutes.

La montée en popularité du CNG devrait se poursuivre. Considérez que le gouvernement américain a récemment prolongé le crédit d'impôt pour les infrastructures de carburant de remplacement. Selon cette extension, les équipements de ravitaillement en gaz naturel - et une gamme d'autres carburants - installés jusqu'au 31 décembre 2021 sont éligibles à un crédit d'impôt de 30 % du coût de construction. Des incitations similaires sont en place dans le monde entier, et celles-ci ont contribué à stimuler la construction d'un réseau de stations de ravitaillement fiable qui rend le GNC de plus en plus viable à grande échelle.

Pour tirer le meilleur parti de ces opportunités et créer une infrastructure de station de ravitaillement en gaz naturel comprimé fiable pour le public et la flotte, les constructeurs doivent réfléchir à la manière dont ils équilibrent la nécessité d'accélérer rapidement la construction avec la sécurité et l'intégrité de l'équipement de remplissage. Lors de l'approvisionnement en composants de système de fluides pour l'équipement de ravitaillement en GNC, tenez compte de ces trois éléments :

#1 :Maximisez l'efficacité et l'intégrité du système avec des systèmes préassemblés

Une station de gaz naturel comprimé typique est constituée d'un réseau complexe de tubes ou de tuyaux, de vannes et d'autres composants chargés de transférer le gaz sous pression d'une source en vrac au véhicule. Tout au long de ce trajet, le gaz est comprimé à la pression nécessaire, distribué via des panneaux et vannes prioritaires à des pompes et flexibles individuels, puis relié à un véhicule via une vanne spécialisée.

Les systèmes de fluides complets et préfabriqués peuvent être assemblés de manière professionnelle avant leur arrivée sur site, ce qui permet d'accélérer le processus de construction et de garantir que l'assemblage a été effectué correctement.

La conception et l'assemblage de ces systèmes nécessitent des connaissances spécifiques sur la disposition efficace ainsi que des pratiques d'installation sûres. Par exemple, un installateur peut commencer avec un long morceau de tube, trouver les bons endroits pour le plier et l'intégrer correctement dans le système en suivant les meilleures pratiques établies.

Les connaissances requises pour le faire efficacement ne sont pas particulièrement courantes, et il n'est pas toujours facile de trouver de manière fiable des ouvriers possédant les compétences nécessaires pour les mettre en pratique. Les sous-systèmes préassemblés d'un fournisseur fiable peuvent aider les constructeurs à surmonter ces défis. Des systèmes de fluides complets et préfabriqués peuvent être assemblés par des professionnels avant leur arrivée sur site, ce qui permet d'accélérer le processus de construction et de garantir que l'assemblage a été effectué correctement.

#2 :Améliorez la sécurité avec des connexions étanches à haute pression

Une fois la station construite, la sécurité d'exploitation est une priorité absolue. Les pompes de ravitaillement en GNC doivent pouvoir être actionnées facilement et en toute sécurité par les conducteurs à chaque fois que le ravitaillement a lieu. Cela signifie éliminer toute fuite potentielle dans toute la station, ainsi que maintenir et convertir correctement les pressions de la source à la pompe.

Alors que le gaz naturel est un service public courant et que les gens sont habitués à l'utiliser, les pressions inhérentes au GNC créent plusieurs défis différents et importants. Par exemple :le GNC est stocké sur place dans des stations-service à des pressions nettement supérieures au point auquel il entre dans le réservoir de stockage d'un véhicule. Lorsque la pression change pendant le ravitaillement, l'effet Joule-Thomson fait chuter considérablement la température du gaz.

Pour les raccords filetés traditionnels, il est difficile de maintenir des performances d'étanchéité aux pressions nécessaires du GNC et malgré des changements thermiques importants sur le long terme. Les connexions filetées entre les composants peuvent être compromises et les matériaux de construction de moindre qualité peuvent se dilater et se contracter en raison des fluctuations de température. Tout cela peut poser un risque important pour la sécurité. En tant que tel, spécifier des composants de haute qualité, tels que des raccords conçus pour maintenir et maintenir l'intégrité du système dans des environnements exigeants, est une nécessité.

#3 :Améliorez la fiabilité avec des matériaux de meilleure qualité

Comme pour les raccords filetés traditionnels, les matériaux traditionnels ne sont pas toujours adaptés aux applications d'infrastructure GNC, où la fiabilité et l'intégrité à long terme sont indispensables.

Les tuyaux et les tubes en acier au carbone, par exemple, offrent de bonnes performances dans une variété d'applications générales. Cependant, dans les applications à enjeux plus élevés et à pression plus élevée telles que le ravitaillement en GNC, l'acier au carbone peut ne pas fournir les performances nécessaires en raison de sa sensibilité accrue à la corrosion et à la rouille. Le gaz naturel a une teneur en humidité inhérente qui peut contribuer à des niveaux de corrosion plus élevés parmi des matériaux comme l'acier au carbone. Les stations GNC, étant à l'extérieur, doivent également lutter contre les éléments - la pluie et la neige peuvent représenter une autre menace de corrosion.

La corrosion peut provoquer la formation de petites cavités, ou piqûres, à la surface d'un matériau, et même la plus petite piqûre finira par créer des problèmes lors du fonctionnement aux pressions requises pour la manipulation du GNC. Cela rend le choix des matériaux important lors de la mise à l'échelle de l'infrastructure. L'utilisation d'acier inoxydable 316/316L pour les systèmes de ravitaillement est un bon choix, et la sélection d'aciers inoxydables à teneur élevée en nickel et en chrome peut offrir une protection encore plus grande contre la corrosion. Cela peut contribuer positivement à la performance à long terme sans avoir besoin d'un entretien ou d'un remplacement continu.

Une infrastructure fiable est essentielle car les véhicules au GNC deviennent de plus en plus courants dans le monde. Une construction efficace, une sécurité opérationnelle et une fiabilité à long terme peuvent être obtenues en travaillant avec les bons fournisseurs pour obtenir des assemblages et des composants de haute qualité qui peuvent fonctionner dans les conditions inhérentes aux systèmes de ravitaillement en GNC.

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