Tangki komposit gentian karbons telah menjadi semakin popular dalam aplikasi penyimpanan gas moden, termasuk hidrogen. Pembinaan yang ringan namun kukuh menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana kedua-dua berat dan prestasi tekanan penting, seperti dalam kenderaan, dron, sistem tenaga sandaran dan pengangkutan gas industri. Artikel ini meneroka bagaimanatangki gentian karbons boleh digunakan untuk menyimpan hidrogen, tekanan kerja yang sesuai, pertimbangan keselamatan, dan cara menyelenggara tangki ini dengan betul.
Mengapa GunaTangki Komposit Gentian Karbons untuk Hidrogen?
Hidrogen adalah gas yang sangat ringan dengan kandungan tenaga yang tinggi setiap kilogram, tetapi ia juga memerlukan tekanan tinggi untuk disimpan dalam bentuk yang padat. Tangki keluli tradisional adalah kuat, tetapi ia juga berat, yang merupakan kelemahan untuk aplikasi mudah alih atau pengangkutan.Tangki komposit gentian karbons menawarkan alternatif yang baik:
- Ringan: Tangki ini boleh menjadi sehingga 70% lebih ringan daripada tangki keluli, yang penting dalam aplikasi mudah alih seperti kenderaan atau dron.
- Keupayaan Tekanan Tinggi: Tangki komposit gentian karbons boleh mengendalikan tekanan tinggi, yang menjadikannya sesuai untuk memampatkan hidrogen kepada volum yang lebih kecil.
- Rintangan Kakisan: Tidak seperti keluli, komposit karbon tidak terdedah kepada kakisan, yang penting untuk menyimpan hidrogen.
Tekanan Kerja Biasa untuk Penyimpanan Hidrogen
Tekanan di mana hidrogen disimpan bergantung pada aplikasi:
- Tangki keluli jenis I: Biasanya tidak digunakan untuk hidrogen kerana masalah berat dan keletihan.
- Tangki komposit gentian karbons (Jenis III or IV): Biasa digunakan untuk hidrogen, terutamanya dalam aplikasi automotif dan industri.
Dalam simpanan hidrogen:
- 350 bar (5,000 psi): Selalunya digunakan dalam aplikasi industri atau tugas berat.
Tekanan ini jauh lebih tinggi daripada tekanan udara (biasanya 300 bar) atau oksigen (200 bar), yang menjadikan nisbah kekuatan kepada berat gentian karbon yang tinggi lebih berharga.
Pertimbangan Utama untuk Penyimpanan Hidrogen
Hidrogen mempunyai sifat unik yang menjadikan keselamatan dan pemilihan bahan kritikal:
- Kerosakan Hidrogen:
- Logam seperti keluli boleh menjadi rapuh dengan kehadiran hidrogen dari semasa ke semasa, terutamanya di bawah tekanan tinggi. Bahan komposit tidak mengalami kerosakan hidrogen dengan cara yang sama, memberitangki gentian karbonsa kelebihan yang jelas.
- resapan:
- Hidrogen adalah molekul yang sangat kecil dan perlahan-lahan boleh melalui beberapa bahan. Tangki jenis IV menggunakan pelapik polimer di dalam cangkerang gentian karbon untuk meminimumkan resapan hidrogen.
- Keselamatan Kebakaran:
- Sekiranya berlaku kebakaran, tangki hendaklah dilengkapi dengan alat pelepas tekanan (PRD) untuk mengelakkan letupan dengan melepaskan gas secara terkawal.
- Kesan Suhu:
- Suhu tinggi dan rendah boleh menjejaskan tekanan tangki dan prestasi pelapik. Penebat dan penggunaan yang betul dalam julat suhu yang diperakui adalah penting.
Petua Penyelenggaraan dan Pemeriksaan
Untuk memastikan prestasi jangka panjang dan keselamatantangki hidrogen gentian karbons, penjagaan dan pemeriksaan tetap adalah perlu:
- Pemeriksaan Visual:
- Periksa permukaan luar sama ada retak, delaminasi atau kerosakan hentaman. Walaupun kesan kecil boleh menjejaskan integriti tangki.
- Pemeriksaan Injap dan Pemasangan:
- Pastikan semua injap, pengedap dan pengawal selia berfungsi dengan baik dan tidak bocor.
- Kesedaran Kehidupan Perkhidmatan:
- Tangki komposit gentian karbons mempunyai hayat perkhidmatan yang ditetapkan, selalunya sekitar 15 tahun. Selepas tempoh itu, mereka harus bersara walaupun mereka kelihatan baik-baik saja.
- Elakkan Melebihi:
- Sentiasa isi tangki mengikut tekanan kerja yang dinilai, dan elakkan tekanan berlebihan, yang boleh melemahkan komposit dari semasa ke semasa.
- Pengisian Semula Diperakui:
- Pengisian bahan api hidrogen hendaklah dilakukan menggunakan peralatan yang diperakui dan oleh kakitangan terlatih, terutamanya pada tekanan tinggi.
- Penyimpanan Alam Sekitar:
- Simpan tangki di kawasan yang kering dan berlorek jauh dari cahaya matahari langsung atau sumber haba. Elakkan keadaan beku melainkan tangki diperakui untuk kegunaan sedemikian.
Contoh Kes Penggunaan
Tangki hidrogen gentian karbons telah digunakan secara meluas dalam:
- Kenderaan sel bahan api (kereta, bas, trak)
- Drone hidrogen dan pesawat
- Kuasa sandaran dan sistem tenaga pegun
- Unit bahan api hidrogen mudah alih untuk kegunaan industri atau kecemasan
Ringkasan
Tangki komposit gentian karbons ialah pilihan terbaik untuk penyimpanan hidrogen kerana kekuatannya, beratnya yang rendah dan ketahanannya terhadap isu khusus hidrogen seperti kekosongan. Apabila digunakan pada tekanan yang betul seperti 350bar, dan dengan penyelenggaraan yang betul, ia menawarkan cara yang praktikal dan selamat untuk mengendalikan hidrogen dalam pelbagai aplikasi. Walau bagaimanapun, perhatian mesti diberikan kepada keadaan penggunaan, jangka hayat tangki dan protokol keselamatan.
Apabila hidrogen menjadi lebih penting kepada teknologi tenaga bersih, terutamanya dalam pengangkutan dan sistem sandaran industri, peranantangki gentian karbons akan terus berkembang, menawarkan penyelesaian yang boleh dipercayai dan cekap untuk penyimpanan hidrogen bertekanan tinggi.
Masa siaran: Mei-07-2025