近年来，随着清洁能源成为了热点，氢气行业越来越受到重视。一方面，市场对氢气的需求不断升温；另一方面，涉及氢气应用场景的工业阀门可能会有一定的安全隐患。在这个日新月异的行业，维护安全必须考虑到方方面面，例如材料选择、设计验证试验和逸散泄漏试验。
作者：Tom King，MRC Global供应商、质量管理及审核总监
氢是自然界中已知最小的分子，作为一种能源具有无限的应用潜力。氢气极度易燃，氢气阀门对于控制氢气流、确保人员设备和环境的安全，起着关键作用。
阀门选型
如果阀门是用于氢气工况，正确的选型绝对是设备安全、可靠运行的基本前提。氢气阀门的常见种类包括球阀、截止阀和止回阀。球阀是用于开、关功能的理想选择，具有极佳的关断能力，可以妥善地隔离氢气。截止阀具有精确的控制和调节功能，常用于氢气系统中需要进行调解的节点。止回阀可以防止出现逆流，保护系统的安全，是维护氢气系统整体完好性的重要角色。给氢气阀门选型时，必须遵循API 600，API 602或ASME B16.34等标准，以便确保阀门与系统能妥善匹配并正常运行。
基本材料
制造氢气阀门必须选用正确的原材料， 设备的安全和可靠性才可能有保障。常用的材料包括不锈钢（AST MA351 CF8M）、镍基合金（ASTM B564，N10276）和钛（ASTM B348）。上述材料都有耐氢脆开裂的特性，非常适用于极有挑战性的氢气工况。
包括美国材料与试验协会（AST M International）、美国石油协会（API）和美国机械工程师协会（ASME）在内，有多家标准协会针对氢工况，提供了关于材料选择和匹配性的指导纲要，有相当的参考价值。
设计验证试验
安全重于一切，尤其是氢气阀门，必须承受住这种活跃气体给设备带来的极端挑战。也就是必须能承受高压、防止泄漏，并有效地控制流体，这样才能将潜在的风险降到最低限度，保护生命和财产的安全。
用于氢气工况的阀门需要在使用前进行设计验证试验，以便确认其能正常履行设计意图中的功能，在苛刻的工况中可靠运行。推荐的具体试验种类包括工程设计计算与模拟，以及压力试验。这两种试验可以作为仿真型式试验，在高压和反复循环操作中，评估阀门表现出的结构整体完好性和密封性能。建议采用自动化循环操作，以便降低人员安全风险。
就氢气阀门而言，现在的趋势是选择气压试验的比例大于静水压试验。主要原因是在低压试验中，水分子可能无法让一些细微的缺陷表现出来。而且对于某些阀门设计而言，水是不应该出现的介质。惰性气体可以大幅提高试验的灵敏度。此外，有必要以清洁、干燥的空气、氮气、氦气、氩气，甚至就用氢气，模拟实际使用工况进行试验。而且试验操作人员必须非常熟悉相关风险和防范措施。
高压气体试验有必要考虑使用防护舱。深冷试验是验证阀门低温性能的基本手段，尤其是对氢气阀门而言。阀门的设计和验证试验，必须符合API 598和 ASMEB16.34等相关标准。而且在实际操作中，往往会延长规定的试验时间，或采用超标的试验标准，以便获得更稳妥的保障。
逸散泄漏
对于氢气阀门而言，首要考虑的试验并不只是功能试验、气压试验和深冷试验。为了确保阀门在最坏情况下也能保持功能完好，还需要进行逸散泄漏试验和火灾试验。
出于节省成本的考虑，能不能将功能试验和逸散泄漏试验合并进行？如果阀门在最极端的工况下也能正常履行功能，当然就可以减少泄漏和污染，甚至可能避免伤亡事故的发生。氢气工况的工业阀门进行逸散泄漏试验时，需要遵循专门的试验规程，以确保人员和环境的安全。氦气泄漏试验利用质谱分析法或其它气体侦测技术查漏，是一种常用的高灵敏度阀门泄漏试验手段。
2024年的MRC Global公司
MRC Global是全球领先的管道、阀门及配件（PVF）、基础设施产品及服务经销商，服务于各个终端市场，包括天然气基础设施、油气下游产业、工业和能源转型、管道系统和电力输送基础设施。公司能提供完整的阀门及自动化解决方案，并且和相关领域的一流生产商、供应商保有业务联系。公司供应的产品类别非常丰富，涉及各类制造商、材质、尺寸、牌号、磅级，包括能胜任最极端的应用条件。驱动类产品包括各种气动、电动和手动执行器，限位开关、定位器，以及各种安装硬件和附件。
MRC Global公司的专业团队富有敬业精神，他们凭借技术服务、可靠的产品和定制化解决方案，打造出了最受信赖的品牌。
业务发展兼技术销售执行董事Charles Metrailer 说：“我们有很多客户都很信赖我们，将阀门和自动化部件升级的任务委托给我们，确保这些产品始终符合最新的技术规范和行业标准。在我们的帮助下，很多客户没有太费周章就选到了合适的阀门，不仅提高了设备可靠性，还降低了成本。”
MRC Global之所以能取得成功，成为业界广泛认可的顶级经销商，关键因素就是建立了全面的制造商资质认证计划。作为进入公司核准制造商名单的前提之一，制造商和相关铸造厂、原材料供应商都需要定期接受深度审核，和资深专家的现场检查。
“我们不仅仅是产品供应商，”阀门、执行器、测量仪器副总裁GregPeterson说：“我们是客户的技术资源，可以帮他们挑选最合适特定用途和要求的产品。无论是在公司、地区还是地域范围，都有经验丰富的人员和客户进行沟通。”
通常，逸散泄漏试验采用的是ASME V检测法。这种方法有利于检测出极其微弱的，一般的模拟信号测量仪无法感知的泄漏，从而可以确认阀门是否符合严格的泄漏标准，进而降低发生逸散泄漏的风险。不仅如此，逸散泄漏试验还必须符合ISO15848-1和 API 622/624等相关标准，才能确保氢气阀门符合环保和安全方面的要求。
总结
在氢气行业，需要对所有相关环节都投入加倍的关注才能保障安全，包括材料选择、设计验证试验、逸散泄漏试验、阀门选型，以及根据具体应用场景判断潜在安全威胁。作为制造、股东和业主，必须按照轻重缓急处理好所有方方面面，并且遵循相关的行业标准和最佳操作规范，才能确保达到最高的安全标准，使氢气真正成为一种可靠、可持续的安全能源。即使氢产业已经在不断扩张，对安全的承诺仍然是决定其发展前景的奠基石，因为只有安全才能赢得公众对这种活跃能源的信心。
企业概况
公司总裁兼CEO: Rob Saltiel
总部: 美国德克萨斯州休斯敦市
全球分布: 超过210个经营网点(其中包含服务中心、阀门及工程设计中心和区域配送中心)
产品和服务: 管道、阀门、阀门自动化产品和配件
市场: 天然气公用设施；下游产业；工业和能源转型；电力生产和输送基础设施。
