Passgenaue Verschraubungen für die erfolgreiche Produktion von grünem Wasserstoff

Wie ein Produzent von grünem Wasserstoff mithilfe von Swagelok die Zuverlässigkeit seiner Elektrolyseure erhöht hat

Bei der Weiterentwicklung von Wasserstoff als Energieträger wurden in den letzten Jahren große Fortschritte erzielt. Die größten Herausforderungen in diesem Kontext bestehen in der sicheren und effizienten Produktion, Verarbeitung und Verteilung von grünem Wasserstoff. Wir bei Swagelok sind stolz darauf, zu diesen Fortschritten beizutragen und Energieunternehmen weltweit dabei zu unterstützen, das Potenzial von Wasserstoff auszuschöpfen.

Ein erneuerbarer Energieträger wie Wasserstoff bietet viele Vorteile, bringt aber auch Herausforderungen im Umgang mit sich. Da es sich um ein leicht entzündliches Gas handelt, muss für eine sichere und effektive Speicherung gesorgt sein. Da Wasserstoffmoleküle winzig klein sind und bereits bei kleinsten Unregelmäßigkeiten entweichen können, ist dies allerdings gar nicht so einfach. Bereits vorhandene Schwachstellen können durch das Problem der Wasserstoffversprödung noch verschärft werden. Dabei dringen Wasserstoffmoleküle in harte Stahlwerkstoffe ein und erzeugen Risse, die zu Materialversagen führen können. Um für eine zuverlässige Speicherung zu sorgen und Wasserstoffversprödung vorzubeugen ist es besonders wichtig, speziell für diesen Zweck ausgelegte Verschraubungen und Ventile zu verwenden.

Um diesen Herausforderungen Rechnung zu tragen, wandte sich ein europäischer Hersteller von alkalischen Elektrolyseuren zur Produktion von „grünem Wasserstoff“ – also Wasserstoff, der ausschließlich aus erneuerbaren Energien gewonnen wird – an Swagelok Dänemark. Mit umfassender Expertise in der sicheren Handhabung und dem Transport von kleinmolekularen Flüssigkeiten und druckbeaufschlagten Gasen leitete das Team von Swagelok Dänemark das Team des Kunden im sicheren Umgang mit Wasserstoff an.

„Es handelte sich um ein schnell expandierendes Unternehmen“, erklärt Jesper Skovning, Field Engineer bei Swagelok Dänemark. „Die Mitarbeiterzahl ist quasi über Nacht von 50 auf 200 Mitarbeiter gestiegen. „Da wir direkt vor Ort waren, hatten wir Einblick in alle Vorgänge und konnten direkt Vorschläge zur Vermeidung von Leckagen einbringen und die Installations- und Prüfzeit verkürzen. Das war sehr wertvoll.“

Der Kunde verwendete bereits Druckregler von Swagelok^® jedoch keine Verschraubungen von Swagelok^®. Als es zu Schwierigkeiten mit den Verschraubungen eines anderen Lieferanten kam, zeichnete sich schnell ab, dass eine andere Lösung erforderlich war. Um die beste Lösung zu finden, verglich das Unternehmen verschiedene Verschraubungsoptionen im Test. Die Ergebnisse ließen letztlich keinen Zweifel am weiteren Vorgehen.

Test mit Elektrolyseur-Verschraubungen für Wasserstoffanwendungen bestätigt die Zuverlässigkeit von Swagelok

Bei dem Test wurde von vier teilnehmenden Herstellern jeweils eine lange Verbindung aus gerade verlaufenden Verschraubungen aufgebaut. Die Baugruppe wurde mit Wasserstoff bei 40 bar druckbeaufschlagt, auf Leckagestellen geprüft und über die Dauer einer Nacht stehen gelassen, um einen möglichen Druckabfall auszuschließen. Danach wurde die Baugruppe demontiert, erneut montiert und der Test wiederholt.

„Bereits am ersten Tag zeigten sich deutliche Unterschiede zwischen Swagelok und den anderen Herstellern“, so Skovning. Bei den Baugruppen der anderen Hersteller kam es bereits nach weniger als zehn Wiedermontagen zum Leckagefall. Baugruppen mit Produkten von Swagelok hingegen wurden mehr als 20 Mal neu montiert, ohne dass Leckagen auftraten – bis die Mutter schließlich den Verschraubungskörper erreichte und eine erneute Wiedermontage nicht mehr möglich war.“

„Es zeigte sich, dass Baugruppen ohne Komponenten von Swagelok bereits nach weniger als zehn Wiedermontagen Leckagen aufwiesen. Baugruppen mit Produkten von Swagelok hingegen wurden mehr als 20 Mal neu montiert, ohne dass Leckagen auftraten.“

Peter Thomsen, Regional Sales Manager bei Swagelok Dänemark, ergänzte: „Als ich mit dem Engineering Manager sprach, teilte er mir mit, dass der Test abgeschlossen und Swagelok ‚mit Abstand am besten‘ sei. Ich war überrascht, dass bereits bei einem Druck von lediglich 40 bar ein derartiger Leistungsunterschied zwischen unseren und den Produkten anderer Hersteller festzustellen war.“

Verschraubungen von Swagelok steigern die Zuverlässigkeit von Elektrolyseuren und verkürzen Produktionszeiten

Die Ergebnisse des Tests waren verblüffend. Das Unternehmen stellte fortan auf Verschraubungen von Swagelok um, und mittlerweile sind in allen neuen Produkten des Herstellers die Komponenten von Swagelok verbaut.

„Auch wenn Verschraubungen und Ventile nicht zu den technisch komplexesten Teilen eines Elektrolyseurs zählen, spielen sie eine wichtige Rolle“, so Skovning. Selbst wenn es an diesen vergleichsweise einfachen Komponenten zu Leckagen kommt, kostet es Zeit, die Leckage zu lokalisieren, den Druck abzulassen, die undichte Stelle zu beheben und das System erneut mit Druck zu beaufschlagen. Derartige Tests während Produktion und finaler Abnahme sind zwar kostspielig, im laufenden Betrieb während der Wartung und Instandhaltung der Elektrolyseure jedoch noch deutlich teurer.“

„Der Kunde berichtete, dass sich durch den Wechsel zu Swagelok die Produktionszeit signifikant verkürzen ließ. Sie haben erkannt, dass es Unterschiede zwischen den Produkten gibt und dass sie durch Swagelok all die Probleme vermeiden konnten, mit denen sie zuvor zu kämpfen hatten,“ führt Skovning weiter aus.

Durch den Test wurde die Geschäftsbeziehung weiter ausgebaut und Swagelok Dänemark stellt inzwischen auch kundenspezifische Panel-Baugruppen bereit. „Nachdem sich das Unternehmen von der hohen Qualität unserer Produkte, unserem Serviceversprechen sowie technischem Know-how überzeugt hat, werden unsere Lösungen auch in weiteren Bereichen gut angenommen“, so Thomsen. „Sie haben Vertrauen in diese verlässliche Partnerschaft und wir sind stolz darauf, ihr bevorzugter Lieferant zu sein.“

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