El transporte y la utilización de hidrógeno líquido requieren nuevos dispositivos (válvulas, accesorios, bombas, etc.).

Estos componentes, procedentes de la industria aeronáutica, se habían probado a temperatura ambiente. Sin embargo, la estanqueidad no estaba garantizada a la temperatura del hidrógeno líquido (20K).

Algunos elementos utilizados para el nitrógeno líquido (77K) se emplean actualmente en criogenia. Pero, ¿siguen funcionando a 20K?

Dado el riesgo explosivo del hidrógeno, la tolerancia a las fugas es más estricta que en el caso del nitrógeno, inofensivo en dosis bajas.

Para estar seguros de que estos elementos están cualificados para el hidrógeno, hemos desarrollado un banco de pruebas que puede medir cualquier fuga para elementos de circuito a 20K hasta 100bar.

El nivel de fuga medido es inferior a 10-8mbar.L.S-1.

Para realizar la prueba, utilizamos una cámara de vacío de 600 mm de diámetro en la que colocamos el elemento a probar. Se utiliza un tubo de acero inoxidable de 6 mm de diámetro para presurizar el dispositivo con helio (de 0,2 a 100 bares). Si fuera necesario, se podría utilizar hidrógeno, pero el helio es más fácil de usar y más eficaz para las pruebas de estanqueidad.

   

Descripción del banco de pruebas :

   

Las pruebas se realizaron colocando los racores a probar en una cámara de vacío como se muestra a continuación :

   
 

Vista general del recinto vacío

   

Vista en sección del aparato de medición con las 3 alimentaciones de conexión.

Abajo, vista de la zona de medición a 20K con las entradas de instrumentación.

   
 

1

Accesorios

2

Soporte del sensor de temperatura de aluminio y sensor insertado

3

Trenza de cobre/drenaje térmico

4

Resistencia eléctrica de control de temperatura
   

Los racores se alimentan mediante un tubo de acero inoxidable 316 de 6 mm de diámetro. Un sistema de válvulas permite alimentar secuencialmente los 3 racores probados. La alimentación también permite drenar el helio residual de los distintos racores. Dos reguladores de presión regulan la presión. Uno permite un ajuste preciso de 0 a 2,5 bar. El otro permite un ajuste de 0 a 200 bares. Para comprobar la presión se utiliza un manómetro de precisión. El sistema de suministro puede verse en la foto de abajo :

   

                   

1. Cabeza fría

Cabeza fría

2. Escudo de radiación 77K

Escudo de radiación 77K

3. Pantalla de radiación 20K

Pantalla radiativa 20K
   

COMPONENTES

ESQUEMA

1. Cámara de vacío

2. Pantalla radiativa 77K

3. Escudo de radiación 20K

4. Elementos a ensayar

5. Fuente de alimentación de helio
   

La foto de arriba (derecha) muestra el detector de fugas PFEIFFER ASM340. El nivel mínimo detectable es de 1 – 10-13 Pa m3/s. Esto corresponde a 1,10-12 mbar.L/s. En primer plano puede verse el sistema de suministro de helio y el sistema de purga.

En el centro, el sistema de distribución de helio y, a la izquierda, la pantalla de control de la temperatura y el vacío.