最適な燃料効率のための高性能 CNG/LNG フィッティング選定

CNG/LNG チューブフィッティング仕様決定時に見るべきポイント

チャック・ヘイズ、リード ニュー プロダクト デベロップメント エンジニア

世界中の車両メーカーが、厳しい排出規制への準拠のため、圧縮天然ガス（CNG）と液化天然ガス（LNG）を実現可能なクリーン燃料オプションとして追求しています。

燃料供給元から車両まで、あらゆるレベルで高品質な燃料供給システムソリューションを開発することで、CNG と LNG の莫大なビジネスポテンシャルを掴み取れます。それらのシステムを構成するコンポーネント — あらかじめ曲げ加工された燃料配管、バルブ、フレキシブルホース、計測デバイス、そして重要なチューブフィッティング — は、安全で長期的なシステム性能に寄与するよう、慎重に選定・仕様決定されるべきです。

CNG/LNG 車両の組み立てに携わる OEM や、それらの採用を可能にする充填インフラに関わる OEM は、これらのアプリケーションで要求される特定の性能基準を満たすフィッティングを選定することが重要です。いくつか詳しく見ていきましょう：

シール緊密性

CNG と LNG は、275 bar（4,000 psi）を超える圧力で貯蔵されます。いかなる漏洩もオペレータに重大な安全ハザードをもたらします。特に、一般のエンドユーザーが安全かつ容易にタンクを満タンにする必要がある充填ステーションでは、欠陥のないことが必須です。これを可能にするには高品質なコンポーネントが必要不可欠です。

厳しい条件下でも漏洩を防ぐには、ガスタイトなシールが必要です。従来のバイトタイプおよびコンプレッションチューブフィッティングは、シングルおよびツーフェルール設計の両方とも、多くの一般産業用途には適していますが、より要求の厳しい輸送用途では不十分な場合があります。複数の接触線でガスシールを形成するフィッティングは、より堅牢な漏洩防止を提供し、充填時と車載接続の両方でより高い安全レベルに貢献します。

耐振動性

CNG フィッティングと LNG フィッティングは、走行車両、バーチャルパイプライン、コンプレッサステーションに伴う継続的な振動に耐えられる必要があります。したがって、妥協のない耐振動性を示すフィッティングを探すことが重要です。

ヒンジング・コレッティングアクションを備えたツーフェルール設計のチューブフィッティングは、輸送用途で求められる耐振動性を提供できます。ツーフェルール設計はチューブに二重のメカニカルグリップを生み出し、継続的な運転振動下でもフィッティングが緩む可能性を効果的に低減します。この設計はまた、適切なグリップと力を維持しながら、フィッティングにごくわずかな動きを許容します。この「スプリングバック」と呼ばれる動きが、堅牢な耐振動性を生み出し、車載運転と充填インフラでの使用の両方に最適です。

熱性能

CNG と LNG 燃料システムは、固有の熱力学的課題にさらされます。たとえば、CNG の貯蔵圧力は、ディスペンサーから車載燃料タンクへ移動する際の圧力より大幅に高くなります。充填プロセスで CNG が減圧すると、ジュール・トムソン効果によりガス温度が急激に低下します。この種の温度低下は、圧縮ガスや液体が車両の貯蔵タンクからエンジンへ移動する運転時にも起こり得ます。

システムのすべての部分が、こうした急激な温度変化に耐えられる必要があります。特にシステム全体のチューブフィッティングがそうです。低品質な材料は温度変動により膨張・収縮し、漏洩やその他の故障につながる可能性があります。

耐食性

CNG と LNG の車両と充填インフラは、腐食に寄与する多様な環境条件にさらされます。したがって、OEM は、CNG と LNG システムのあらゆるコンポーネントに高品質な構成材料を用いて、腐食関連の故障をプロアクティブに防止すべきです。

たとえば、従来の炭素鋼は内部腐食（錆）を起こしやすいです。CNG と LNG 燃料には通常、漏洩時の臭気検知を容易にする臭剤が含まれます。しかし、これらの臭剤は通常硫黄を含み、燃料システムでの早期腐食と錆の原因となり得ます。天然ガス自体にも固有の湿度があり、より高い腐食レベルを招き、より湿潤で温暖な気候ではさらに問題となり得ます。内部腐食は一般的なメンテナンス検査で視覚的に検出しにくいため、深刻な安全リスクとなり得ます。

より高いニッケルとクロム含有量を持つ高品質ステンレス鋼は、腐食により効果的に対抗できます。ニッケルとクロム含有量が低い低品質ステンレス鋼は、これらの腐食問題に対してより脆弱です。

組立容易性と可用性

CNG と LNG モビリティソリューションの需要が高まる中、OEM は信頼性の高い製品を迅速に提供できる体制を整えるべきです。しかし、高品質なシステムを迅速かつ確実に構築することは課題となり得ます。CNG システムレイアウトの潜在的な複雑さを考慮してください。チューブフィッティング接続に高度なスキルを持たない技術者にとっては特に困難です。シンプルな設置は、チューブフィッティング選定における重要な特性です。

大量燃料配管生産向けに特別に設計されたフィッティングは、設置者が一貫性のあるリークタイトなチューブ接続を、代替技術より効果的に耐振動性を持って迅速に行えるよう支援します。また、大量生産は単に組立が容易というだけではありません。積極的な生産スケジュールを維持しようとする OEM には、コンポーネントのローカル在庫を提供し、OEM の生産ニーズを理解してそれに合わせて動けるサプライヤーが必要です。この種のローカルな部品可用性は、需要変動を管理するための安全在庫へのアクセスも OEM に提供します。

CNG と LNG アプリケーションに最適なフィッティング

CNG と LNG 市場で成功するには、OEM はこれらの燃料システムの要求の厳しい性能基準を満たすチューブフィッティング技術を必要とします。

代替燃料輸送アプリケーションの要件を満たすために特別に開発されたオプションの一つが、スウェージロック® Assembly-by-Torque (AbT) フィッティングです。先進的な形状のヒンジング・コレッティング バックフェルール チューブフィッティング設計を特徴とし、トルクによる組立を可能にする特許取得済みフィッティングで、一貫したリークタイト性能を提供します。さらに、AbT フィッティングの組立は迅速かつ容易で、繰り返し再組立後も優れたガスタイトシーリング、チューブグリップ作用、耐振動疲労性を発揮します。

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