氫能是一種清潔的化石能源替代品，在持續(xù)推動全球低碳經(jīng)濟(jì)方面具備很大潛力。然而，氫的化學(xué)和物理特性決定了在其加工過程中會存在特殊的挑戰(zhàn)，這對氫能領(lǐng)域中使用的測量儀表也是一樣。VEGA測量儀表能夠滿足該行業(yè)對安全性和長期穩(wěn)定性的高要求。

特殊挑戰(zhàn)

氫是最輕的元素，在正常條件下呈氣態(tài)，只有在-253°C下才會變成液態(tài)。此外，氫氣還具有非常強(qiáng)的滲透性。這些特性對測量儀表的材料提出了特殊要求。

氫滲透：當(dāng)氫氣滲透到金屬或電阻結(jié)構(gòu)中，隨著時間推移會造成材料受損，導(dǎo)致測量性能出現(xiàn)不可逆的改變。

氫脆：氫原子還可能滲透到材料的結(jié)構(gòu)內(nèi)部，造成其機(jī)械性能嚴(yán)重退化。

盡管存在這些挑戰(zhàn)，VEGA測量儀表依然能夠提供精確可靠的測量結(jié)果。無懼嚴(yán)苛工況的材料、防氫滲的過程連接、干式陶瓷測量元件以及鍍金和鍍金/銠的測量儀表可確保長期的穩(wěn)定測量。

解決方案

通過在膜片上鍍純金或鍍金鍍銠有效防范氫滲

金：鍍金主要適用于純凈的氣態(tài)氫，也就是干燥的氫氣。厚度約為25 μm的鍍金層即可顯著減緩氫滲速度。

金/銠：溶解在水基溶劑內(nèi)的氫對材料的防氫滲能力提出了更高的要求。通過在鍍金的金屬膜片上再鍍一層薄薄的銠，不僅能夠保護(hù)較軟的鍍金層，還能充當(dāng)催化劑，大大降低氫的滲透能力。

適用于高要求生產(chǎn)工藝的測量技術(shù)

與氫相關(guān)的工藝過程對可靠性和精度有非常高的要求。

安全第一

氫氣易揮發(fā)，與氧氣混合非常容易爆炸，因此安全是重中之重。VEGA儀表采用適配的材料、正確的過程連接以及相應(yīng)的涂層，確保在每個應(yīng)用領(lǐng)域保證每個加工步驟的安全性。

堅(jiān)實(shí)屏障守護(hù)

在氫能應(yīng)用中，預(yù)先做好防護(hù)工作，意味著對氫滲透嚴(yán)陣以待。316L或Elgiloy合金等耐腐蝕材料能夠保障儀表的長期運(yùn)行。此外，VEGA儀表也能夠通過鍍純金或鍍金鍍銠的方式，應(yīng)對極具挑戰(zhàn)性的應(yīng)用。

充分準(zhǔn)備

安全是第一要務(wù)。VEGA為氫能應(yīng)用提供的測量儀表具備各種全球現(xiàn)行的防爆認(rèn)證。同時，它們還能滿足功能安全(SIL)的高要求。

密封嚴(yán)絲合縫

VEGA能夠?yàn)槊糠N應(yīng)用提供合適的測量儀表，并采用防滲透的過程連接，確保運(yùn)行過程中沒有滲漏現(xiàn)象。

為此，VEGA使用來自世偉洛克等知名制造商的各種高壓連接件。

氫能相關(guān)應(yīng)用

無論是介質(zhì)具有腐蝕性、液面覆蓋氧氣或氫氣，還是介電常數(shù)較低，VEGA都能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測量，為氫能產(chǎn)業(yè)全鏈條提供可靠的物位和壓力測量解決方案。

除了先前《VEGA儀表保障氫能產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)測量》一文中我們所提到的堿性電解槽、PEM電解槽、液氫儲罐、氫氣管道這幾個應(yīng)用，在以下的應(yīng)用中同樣也會用到測量儀表。

氫氣儲罐

氫氣儲罐根據(jù)其尺寸大小，能夠儲存不同容量的氫氣，可用于加氫站或氫氣運(yùn)輸?shù)?。為儲存盡可能多的氫氣，會將儲罐最高增壓至1,000 bar。但在常溫下，氫仍舊始終處于氣態(tài)。使用VEGABAR 83壓力變送器，可測量并相應(yīng)地控制壓力，通過干式電阻應(yīng)變片實(shí)現(xiàn)可靠測量。

壓縮機(jī)

壓縮機(jī)是氫能價值鏈上非常重要的一環(huán)。氫氣非常輕，通過壓縮氫氣分子可增加其能量密度。因此，氫氣一般儲存在幾百巴的高壓下，一般為350 bar(35 MPa)和700 bar(70 MPa)。氫氣壓縮機(jī)在加氫站的氫氣加注等應(yīng)用中起到了關(guān)鍵作用。為了確保安全高效的設(shè)備運(yùn)行，必須對氫氣壓縮機(jī)各個測量點(diǎn)的壓力進(jìn)行監(jiān)測。

此處，同樣可使用壓力變送器VEGABAR 83測量壓縮機(jī)各測量點(diǎn)壓力；使用VEGABAR 29測量壓縮機(jī)管道壓力，安全測量壓力高達(dá)1,000 bar的氫氣。

液氫運(yùn)輸船

氫氣蘊(yùn)含著巨大的能量，它的長距離運(yùn)輸可以通過船舶來完成。為了盡可能減少氫氣損耗，必須在1 bar的壓力下將其冷卻至-253°C，以便將它以液體形式儲存。液氫的液位既可以使用細(xì)引壓管結(jié)合傳統(tǒng)差壓儀表的方式進(jìn)行測量，也可以使用射空雷達(dá)，并且無需安裝接管，減少外界熱量漏入的風(fēng)險。推薦使用VEGADIF 85差壓變送器進(jìn)行測量，即使靜壓很小，也能獲得精確的測量值。