Sumber Komponen Sistem Bahan Bakar CNG Berkualitas Tinggi

Pentingnya Sumber Komponen Sistem Bahan Bakar Gas Alam Terkompresi Berperforma Tinggi

Paul Hargrave, Manajer Pasar Transportasi, Swagelok, dan Charles Hayes, Pimpinan Insinyur Pengembangan Produk Baru, Swagelok

Ketika kebijakan udara bersih global dan regional menjadi lebih ketat, salah satu bahan bakar alternatif yang menjanjikan dan semakin diadopsi adalah gas alam terkompresi (CNG). Program insentif yang kuat di beberapa bagian dunia telah mendorong perkembangan yang lebih cepat dari peralatan tugas berat CNG, bersama dengan infrastruktur pengisian bahan bakar yang diperlukan yang membuat teknologi tersebut layak. Pengurangan penggunaan bahan bakar diesel di bus, truk jarak jauh, dan kendaraan lain dapat berdampak besar pada emisi global—para regulator dan OEM memperhatikannya.

Sementara itu, pemilik armada sendiri melihat potensi sebagai kendaraan berkelanjutan dan penggunaan bahan bakar tumbuh di semua kategori kendaraan bahan bakar alternatif menengah dan berat. Menurut laporan “The State of Sustainable Fleets, 2019-2020,” ¹ 83% pemilik armada mengharapkan peningkatan adopsi kendaraan yang lebih bersih di semua jenis armada. Laporan tersebut juga menemukan bahwa kesinambungan armada adalah motivator utama bagi pengadopsi armada awal yang inovatif, bersama dengan potensi manfaat biaya yang dapat diberikan oleh kendaraan yang lebih bersih.

Yang penting, seiring dengan semakin matangnya teknologi, sistem bahan bakar CNG harus memberikan keandalan dan keamanan tanpa kompromi. Taruhannya tinggi—orang-orang di seluruh dunia bergantung pada angkutan umum, misalnya, dan armada bus berbahan bakar CNG harus memberikan tingkat waktu kerja dan keandalan yang sama untuk komuter harian yang mereka harapkan dari kendaraan yang menggunakan bahan bakar lain.

Untuk alasan ini, komponen CNG dan sistem bahan bakarnya harus berkualitas tinggi, dan OEM yang ingin memanfaatkan permintaan baru untuk kendaraan ini harus dapat memperoleh komponen berkualitas tersebut secara efektif. Dengan mempertimbangkan faktor-faktor ini, berikut adalah beberapa pertimbangan untuk merancang, membangun, dan menentukan komponen untuk kendaraan CNG berkualitas tinggi.

Bersaing dengan Tantangan Operasional

Setiap bagian dari peralatan CNG menggunakan berbagai alat kelengkapan, katup periksa, katup isolasi, dan komponen sistem cairan lainnya untuk membantu mengirimkan gas secara andal dari tangki penyimpanan ke mesin. Demikian juga, stasiun pengisian bahan bakar menggunakan jenis komponen yang sama untuk menghubungkan unit penyimpanan yang lebih besar ke titik dispenser tempat pengguna akhir dapat mengisi ulang kendaraan mereka, termasuk stasiun kompresor yang meningkatkan tekanan untuk pengisian di kendaraan hingga 250 bar wp.

Semua komponen ini harus mampu menghadapi berbagai tantangan operasional dunia nyata. Diantaranya adalah:

Tekanan Lebih Tinggi

CNG dikompresi dan disimpan pada tekanan yang dapat melebihi 4000 psi, sehingga sangat penting bahwa semua komponen mampu menangani tingkat tekanan yang tinggi tanpa ancaman kebocoran. Keselamatan adalah yang paling penting di sini—kebocoran CNG bisa berbahaya. Stasiun pengisian bahan bakar, khususnya, harus benar-benar bebas dari kesalahan karena pengguna akhir setiap hari mengisi bahan bakar kendaraan mereka. Komponen berkualitas tinggi adalah suatu keharusan.

Tantangan Termodinamika

Dalam pengoperasiannya, aplikasi CNG juga menghadapi tantangan termodinamika tertentu. Saat CNG berekspansi dari penyimpanan bertekanan tinggi ke tekanan yang lebih rendah saat diumpankan ke mesin, efek Joule-Thomson menyebabkan suhu gas turun secara signifikan. Semua bagian sistem harus mampu menahan perubahan suhu ini, termasuk segel karet dan elastomer, serta katup dan alat kelengkapan logam. Bahan berkualitas rendah dapat mengembang dan menyusut karena fluktuasi suhu dan dapat menyebabkan kebocoran atau kegagalan lainnya.

Kompatibilitas Kimia

Komponen elastomer dalam sistem CNG memainkan peran penting dalam operasi yang andal, dan kompatibilitas kimia harus dipertimbangkan dalam pemilihan material. Misalnya, etilena propilena bekerja dengan baik pada suhu dingin, tetapi tidak kompatibel secara kimia dengan hidrokarbon, yang kemungkinan besar ada dalam CNG.

Getaran Terus Menerus

Perlengkapan dan sambungan dalam aplikasi CNG harus mampu menahan getaran berulang dan konstan yang terkait dengan kendaraan yang bergerak dengan andal. Untuk alasan ini, penting untuk mencari alat kelengkapan yang menunjukkan ketahanan getaran tanpa kompromi. Perlengkapan pegangan mekanis menjadi pilihan yang baik. Desain ferrule ganda mereka menciptakan cengkeraman mekanis kembar pada sistem tubing, secara efektif mengurangi kemungkinan fitting mundur, bahkan ketika mengalami getaran operasional terus menerus.

Korosi Di Jalan

Sementara CNG itu sendiri biasanya tidak menyebabkan masalah korosi dengan logam, komponen sistem pada kendaraan biasanya harus bersaing dengan faktor lingkungan yang bisa. Jalan yang diberi garam di musim dingin, misalnya, dapat menyebabkan masalah dengan komponen sistem yang tidak memiliki ketahanan korosi yang memadai. Formulasi baja tahan karat berkualitas lebih rendah dengan kandungan nikel dan krom rendah lebih rentan terhadap masalah korosi semacam ini.

Setiap tantangan operasional ini menuntut komponen berkualitas tinggi yang dibuat dari formulasi paduan yang tepat untuk memberikan kinerja yang andal, ketahanan terhadap korosi, dan anti bocor. Produsen harus mencari komponen ini dengan pemahaman yang kuat tentang tantangan aplikasi dan ilmu material yang berlaku serta pertimbangan produk sedapat mungkin.

Apa yang Harus Diperhatikan Saat Mencari Komponen Berkualitas Tinggi

Karena pasar CNG menjadi lebih kompetitif dan inovatif, OEM yang ingin tetap terdepan tidak hanya membutuhkan produk berkualitas, tetapi juga kemampuan untuk mendapatkannya dari pemasok yang tepat. Ada beberapa manfaat yang bisa diwujudkan, antara lain:

Efisiensi Manufaktur Melalui Pasokan yang Andal

Untuk OEM CNG yang ingin mempertahankan jadwal produksi, pengiriman tepat waktu adalah suatu keharusan. Pemasok yang dapat menyediakan inventaris lokal untuk suku cadang penting dan akan bekerja sama dengan Anda untuk memahami kebutuhan produksi dapat memberikan dampak pada kesuksesan.

Produksi Volume Lebih Mudah dan Lebih Tinggi

Fitting berkualitas tinggi yang dapat dirakit dengan torsi memungkinkan koneksi sistem CNG yang cepat, berulang, dan anti bocor. Di luar komponen individual, pemasok tertentu dapat menyediakan sistem prefabrikasi lengkap yang dapat meringankan sakit kepala produksi yang terkait dengan banyak belokan tabung individu dan sambungan yang harus dibuat dalam sistem bahan bakar CNG. Sumber panel katup prefabrikasi yang telah diuji secara menyeluruh, misalnya, dapat membantu mempercepat waktu produksi untuk OEM.

Pengalaman Ilmu Material

Pemasok yang andal harus mampu memberikan komponen material berkualitas tinggi yang didukung oleh pengetahuan dalam formulasi metalurgi dan paduan, bersama dengan kompatibilitas kimia elastomer, yang berkontribusi pada kinerja tanpa kompromi.

Karena OEM terus memanfaatkan potensi peralatan bertenaga CNG, desainer dan produsen perlu berupaya mencari pemasok yang dapat menyediakan layanan dan dukungan semacam ini selain komponen berkualitas tinggi.

Tertarik untuk mempelajari lebih lanjut? Hubungi kami hari ini untuk mempelajari bagaimana kami dapat membantu Anda mencapai sistem dan infrastruktur bahan bakar CNG yang lebih andal.

¹ Keadaan Armada Berkelanjutan,” Gladstein, Neandross, &Associates, 2020.

Paul Hargrave adalah Manajer Pasar Transportasi di Perusahaan Swagelok. Beliau memiliki pengalaman yang luas di bidang teknik sistem bahan bakar dan cairan industri, dan telah bekerja di Swagelok selama lebih dari 23 tahun di berbagai posisi kepemimpinan.

Chuck Hayes adalah Insinyur Utama di Perusahaan Swagelok. Dia telah bekerja di Swagelok selama hampir 30 tahun, di mana dia memiliki sejarah panjang dalam mempelopori teknologi dan pengembangan produk baru untuk membantu pelanggan di berbagai industri.