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Les caractéristiques techniques de raccords performants pour le gaz naturel comprimé ou liquéfié

Raccords Swagelok GNC GNL

Ce qu’il faut regarder au moment de choisir des raccords pour tubes pour le GNC ou le GNL

Chuck Hayes, ingénieur principal chargé du développement de nouveaux produits

Swagelok Assembly-by-Torque Fittings (AbT)Les constructeurs automobiles du monde entier adoptent de plus en plus le gaz naturel comprimé (GNC) et le gaz naturel liquéfié (GNL) comme une alternative propre et viable aux carburants traditionnels, afin de se conformer aux exigences strictes en matière d’émissions.

Pour tirer parti du vaste potentiel commercial du GNC et du GNL, il est indispensable de mettre au point des systèmes de distribution de carburant d’une grande qualité à tous les niveaux, de la source jusqu’au véhicule. Les composants de ces systèmes – les conduites précintrées, les vannes, les flexibles, les dispositifs de mesure et, surtout, les raccords pour tubes – doivent être soigneusement sélectionnés pour assurer le bon fonctionnement et la sécurité des systèmes à long terme.

Il est important pour les équipementiers (OEM) impliqués dans l’assemblage de véhicules au GNC/GNL et l’infrastructure de distribution de sélectionner des raccords qui répondent aux critères de performance propres à ces applications. Examinons plus en détail certains d’entre eux :

Seal TightnessL’étanchéité des joints

Le GNC et le GNL sont stockés à des pressions pouvant dépasser 275 bar (4000 psi). Toute fuite peut devenir un danger majeur pour les opérateurs. Les stations de distribution notamment – où un conducteur doit pouvoir remplir son réservoir facilement et en toute sécurité –, doivent être d’une fiabilité totale. Pour y parvenir, il est indispensable d’utiliser des composants de qualité.

Pour éviter des fuites, même dans des conditions difficiles, il est impératif que les joints soient étanches aux gaz. Les raccords pour tubes à compression traditionnels – à une bague ou à deux bagues – sont adaptés à de nombreuses applications industrielles générales, mais peuvent s’avérer insuffisants dans des applications plus exigeantes du secteur des transports. Un raccord qui crée un joint étanche aux gaz le long de plusieurs lignes de contact sera plus fiable contre les fuites et renforcera la sécurité des raccordements, que ce soit dans des stations de distribution ou à bord de véhicules.

Vibration resistanceRésistance aux vibrations

Les raccords pour le GNC et le GNL doivent être capables de résister aux vibrations constantes produites par un véhicule en mouvement, par un « pipeline virtuel » ou par une station de compression. Pour cette raison, il est important de rechercher des raccords capables de résister parfaitement aux vibrations.

Un raccord pour tubes double bague et double action – sertissage et articulation – offrira la résistance aux vibrations nécessaire dans des applications du secteur des transports. Les deux bagues de ces raccords assurent une double accroche sur le tube, ce qui réduit véritablement la probabilité de voir les raccords se desserrer, même lorsqu’ils sont soumis à des vibrations continues. Ce type de raccord permet en outre un très léger déplacement du tube dans le raccord, tout en maintenant l’emprise sur le tube. Ce mouvement, appelé « retour élastique », confère au raccord une forte résistance aux vibrations, ce qui en fait le raccord idéal à bord des véhicules mais aussi pour les infrastructures de distribution.

Thermal PerformancePerformances thermiques

Certaines contraintes, qui relèvent de la thermodynamique, sont propres aux systèmes de distribution de GNC et de GNL. Par exemple, le GNC est stocké à des pressions très supérieures à la pression du gaz pendant son trajet de la station de distribution au réservoir de carburant embarqué. La détente du GNC pendant le remplissage entraîne une forte baisse de sa température due à l’effet Joule-Thomson. Une chute de température du même genre peut également se produire lorsque le gaz comprimé ou le liquide se déplace du réservoir du véhicule jusqu’au moteur pendant le fonctionnement.

Toutes les pièces du système doivent être capables de résister à ces changements soudains de température, en particulier les raccords pour tubes. Des matériaux de moindre qualité peuvent se dilater et se contracter du fait de ces variations de température, ce qui peut contribuer à l’apparition de fuites ou d’autres défaillances.

Corrosion resistanceRésistance à la corrosion

Les véhicules fonctionnant au GNC ou au GNL ainsi que les infrastructures de distribution sont soumis à des conditions environnementales très diverses qui peuvent favoriser la corrosion. Par conséquent, les équipementiers doivent s’efforcer de prévenir de manière proactive les défaillances liées à la corrosion en utilisant des matériaux de qualité pour fabriquer chaque composant des systèmes concernés.

Par exemple, l’acier au carbone traditionnel étant très sensible à la rouille, des composants fabriqués dans ce matériau peuvent rouiller de l’intérieur. En effet, le GNC et le GNL contiennent généralement des substances odorantes qui vont permettre aux utilisateurs de détecter d’éventuelles fuites. Or, ces substances odorantes contiennent généralement du soufre, d’où un risque de corrosion prématurée des systèmes de distribution. De plus, la teneur en humidité importante du gaz naturel est de nature à favoriser le phénomène de corrosion, en particulier sous des climats chauds et humides. Comme la corrosion interne n’est pas facile à détecter visuellement lors d’opérations de maintenance générale, elle peut devenir un danger majeur pour la sécurité.

Un acier inoxydable de qualité, à forte teneur en nickel et en chrome, sera plus efficace contre la corrosion. Des aciers inoxydables de moindre qualité, à faible teneur en nickel et en chrome, seront plus sensibles à ce type de problème.

Assembly and availabilityAssemblage et disponibilité

À l’heure où la demande de solutions de mobilité basées sur le GNC et le GNL augmente, les équipementiers doivent être en mesure de livrer rapidement des produits fiables. Construire rapidement des systèmes de qualité et fiables peut cependant relever du défi. La complexité potentielle d’un système de distribution de GNC peut vite poser des difficultés majeures à des techniciens insuffisamment qualifiés pour raccorder des tubes. La facilité d’installation est donc un critère important à prendre en compte au moment de choisir des raccords.

Des raccords spécialement conçus pour la production en série de lignes d’alimentation aideront les installateurs à réaliser des raccordements étanches et uniformes qui résisteront bien mieux aux vibrations que d’autres solutions. Rappelez-vous également que produire en série et réaliser un simple assemblage sont deux choses différentes. Des équipementiers qui souhaitent tenir un calendrier de production ambitieux auront besoin de fournisseurs capables de stocker localement les composants dont ils ont besoin et disposés à prendre le temps nécessaire pour comprendre et travailler sur leurs impératifs de production. Des pièces disponibles localement permettront également aux équipementiers d’accéder à des stocks de sécurité pour faire face aux variations de la demande.

Ideal FittingUn raccord idéal pour les applications qui mettent en œuvre du GNC ou du GNL

Pour réussir sur le marché du GNC et du GNL, les équipementiers ont besoin de raccords pour tubes qui répondent aux critères de performance exigeants des systèmes utilisés pour distribuer ce type de carburant.

Une solution développée spécialement pour répondre aux exigences qu’imposent les applications du secteur des carburants de substitution est le raccord assemblable à la clé dynamométrique Swagelok® (AbT). Doté d’une bague arrière sophistiquée assurant une action de sertissage-articulation, ce raccord breveté peut être assemblé à la clé dynamométrique pour une étanchéité sans faille. L’assemblage des raccords AbT est en outre simple et rapide. De plus, les raccords assurent une excellente étanchéité aux gaz, exercent une puissante force de serrage sur le tube et résistent à la fatigue causée par les vibrations, même après plusieurs réassemblages.

Vous cherchez de l’aide pour développer des systèmes de distribution de GNC ou de GNL ? Nos spécialistes des applications présents partout dans le monde se feront un plaisir de discuter des possibilités qui s’offrent à vous pour mettre au point des véhicules et des infrastructures fiables et de qualité.

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