WIKA, con la sua esperienza e capacità innovativa, offre strumenti affidabili e sicuri per affrontare le sfide di questo settore in rapida evoluzione.
L’idrogeno è destinato a giocare un ruolo chiave nella transizione energetica globale. Tuttavia, la sua gestione pone sfide significative alla strumentazione industriale, in particolare nella misura di pressione.
La natura altamente permeante dell’H₂ e le condizioni estreme di esercizio – con pressioni fino a 1000 bar e temperature che possono raggiungere i -253 °C – richiedono soluzioni tecniche avanzate e materiali altamente resistenti.
In questo contesto, i sensori di pressione per idrogeno devono garantire affidabilità, precisione e resistenza nel tempo.
Permeazione e deriva del segnale: il problema nei sensori di pressione elettronici – Nei sensori elettronici a film sottile, l’idrogeno può penetrare nella membrana metallica e diffondersi negli elementi resistivi del ponte di Wheatstone, causando variazioni non uniformi delle resistenze e quindi una deriva del segnale. Questo fenomeno è particolarmente accentuato ad alte temperature, compromettendo la stabilità a lungo termine della misura. Per questo motivo, i sensori di pressione per idrogeno devono essere progettati con materiali e tecnologie che limitino la permeazione.
La placcatura in oro: una soluzione efficace ma costosa – Tradizionalmente, la placcatura in oro è stata utilizzata per ridurre la permeazione dell’idrogeno nei sensori a riempimento d’olio. L’oro, grazie al suo basso coefficiente di diffusione, rallenta significativamente la penetrazione dell’H₂. Tuttavia, questa soluzione comporta costi elevati e una delicata gestione in fase di installazione, poiché anche un piccolo graffio può comprometterne l’efficacia.
Innovazione WIKA: sensori di pressione per idrogeno con rivestimento in TiN – WIKA ha sviluppato una tecnologia innovativa, in attesa di brevetto, che rappresenta un’alternativa economica e robusta alla placcatura in oro. Il sensore è realizzato in Elgiloy ®, una lega resistente all’infragilimento da idrogeno, e rivestito internamente con uno strato di nitruro di titanio (TiN). Questo strato, di pochi nanometri, protegge le strutture sensibili senza essere esposto direttamente al fluido, eliminando il rischio di danneggiamento durante l’installazione. I sensori di pressione per idrogeno con rivestimento in TiN offrono:
- Maggiore robustezza e resistenza meccanica
- Riduzione dei costi di produzione e installazione
- Compatibilità con attacchi di pressione standard, facilitando l’integrazione in impianti esistenti
Manometri meccanici: affidabilità e sicurezza con l’idrogeno – A differenza dei sensori elettronici, i manometri meccanici non risentono della permeazione dell’idrogeno. Per applicazioni ad alta pressione, WIKA consiglia l’uso di strumenti in acciaio CrNi con parti bagnate in acciaio austenitico come il 316L, materiale immune all’infragilimento da H₂. Tuttavia, è fondamentale garantire la massima sicurezza: i manometri devono essere conformi al livello S3 secondo la norma EN 837-2, con vetro antisfondamento, parete di separazione e fondello di sicurezza.
Conclusione – La misura di pressione nell’ambito dell’idrogeno richiede soluzioni tecniche avanzate e materiali selezionati con cura. WIKA, con la sua esperienza e capacità innovativa, offre strumenti affidabili e sicuri per affrontare le sfide di questo settore in rapida evoluzione. I sensori di pressione per idrogeno con tecnologia a film sottile e rivestimento in TiN rappresentano un passo avanti verso una strumentazione più efficiente, economica e pronta per il futuro dell’energia.
Se desideri maggiori informazioni sull’idrogeno e le sue applicazioni, visita la sezione dedicata sul sito web di WIKA
fonte: Wika
