水素昇圧、30から150 Barまで。

水素に専用設計の圧縮が必要な理由

水素は産業用ガスの取扱いで最も小さく最も軽い分子で、その性質どおりに振る舞います — 他のガスなら問題なく保持できるシールを透過して拡散し、吸収された水素原子が金属格子の延性と破壊靭性を低下させる過程を通じて、多くの一般的な金属を時間とともに脆化させます。空気や窒素向けに造られ、水素向けに定格を変えただけの圧縮機は、両方の問題を引き継ぎます。水素ガス昇圧ステーションは最初から水素を前提に設計されており、すべての接液面、シール、駆動部の隔離機能がその出発点を反映しています。

グリコール媒体の油圧駆動

圧縮ストロークはガス自体ではなくグリコール媒体を用いて油圧で駆動され、電気入力は500W～750Wです。これにより、直接駆動式往復動ガス圧縮機に見られる脈動や摩耗特性なしに、30 Barから150 Barの範囲で滑らかで制御された複動式の圧縮サイクルが得られます。グリコール駆動回路とガス経路の間のオープンバリアは意図的な設計上の選択で、駆動流体が水素の流れを汚染することを防ぎ、ユニットの寿命を通じてガス純度が維持されます。

水素専用の材料エンジニアリング

水素に触れるすべての部品 — シリンダーボア、バルブ本体、継手 — は真鍮で仕様化され、シールやエラストマー部品にはNBR（ニトリル）ゴムが使われています。この組み合わせは、圧力と繰り返し荷重下で水素にさらされた鉄系合金で現実に起こる、よく知られた破壊モードである水素脆化を抑えるために特に選ばれています。シリンダーストローク部品自体は、連続圧縮運転の圧力と繰り返し応力に耐える耐食鋼で仕様化されています。

冷却と熱的安定性

どのガスも圧縮すると熱が生じ、水素は比熱比が高いため、重いガスよりもその傾向が顕著です。HGBSには圧縮時に発生する熱を管理する専用冷却回路が含まれ、システム全体を安全な運転温度範囲内に保ち、連続運転中のシールや駆動流体の熱劣化を防ぎます。

信頼性の高い運転のための安全機構

標準構成には2つの安全層が組み込まれています。第一に、グリコール回路のリリーフ弁が過剰な圧力を自動で逃がし、システムが150 Barの定格を超えないようにして、機器と作業者の両方を保護します。第二に、冗長フェイルセーフ制御がシステム状態を常時監視し、異常を検知した瞬間に自動で緊急停止します — 故障状態を止めるのにオペレーターの介入は不要です。

H₂/O₂併用運転のためのツインシリンダー構成

標準ユニットは、単一のベース、油圧駆動、制御盤を共有する2つのシリンダー列を中心に造られています：ストローク100 mmの水素側と、ストローク50 mmの酸素対応側です。この配置は、共通のスキッドから両方のガスを昇圧する必要がある現場に適しています — たとえば、水素と酸素が一緒に生成され、貯蔵や下流利用のために両方の圧縮が必要になる水電解設備。各側に独立した圧力計と遮断弁があるため、駆動を共有していても2つのガスの流れは独立して制御されます。

水素バリューチェーン全体での用途

低消費電力、コンパクトなスキッドの設置面積、水素に安全な構造の組み合わせにより、HGBSは幅広い業務に適しています：水素ステーションの供給インフラ向けの水素圧縮、産業用ガス配給網への供給、水素貯蔵と燃料電池の研究開発のための制御された圧力の提供、余剰の風力・太陽光で生成した水素を貯蔵する再生可能エネルギープロジェクトの支援。化学プロセスでは、同じユニットが高圧ガス供給を必要とする水素化反応向けに水素を昇圧します。

関連する水素インフラとして、Neometrixの動的高圧水素漏れ試験装置は水素ボンベと部品の健全性を1000 Barまで検証し、水素ボンベ試験用バーストチャンバーは水素貯蔵ボンベの破壊試験能力を提供し、水素ピストンエンジン試験台はH₂デュアルフューエルエンジンの開発を支援します — 合わせて、水素インフラの圧縮、安全試験、最終利用の各側面をカバーします。