Validación Experimental de un Aparato de Prueba para la Evaluación de la Permeación de Hidrógeno en Selladores Modificados con Silano en Vehículos Alimentados por Celdas de Combustible
Autores: Locatelli Quacchia, Patrizio Tiziano; Sisca, Lorenzo; Ripa, Pietro; Giorcelli, Noemi; Inferrera, Alessandro
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Validación Experimental de un Aparato de Prueba para la Evaluación de la Permeación de Hidrógeno en Selladores Modificados con Silano en Vehículos Alimentados por Celdas de Combustible
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Sellantes modificados por silano
Construcción
Vehículos ferroviarios
Juntas estructurales elásticas
Celdas de combustible de hidrógeno
Prueba de permeabilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los selladores modificados con silano se utilizan ampliamente en la construcción de vehículos ferroviarios y tienen varias ventajas en la producción de juntas estructurales elásticas y sellos con un alto grosor de unión. El uso de pilas de combustible de hidrógeno para alimentar el material rodante recién desarrollado impone más restricciones de seguridad en el diseño de los elementos de sellado de aquellos compartimentos técnicos que contienen los tanques de almacenamiento del sistema de propulsión. Dada la falta de soluciones basadas en el uso de selladores modificados con silano validados para entornos operativos en los que pueden ocurrir fugas de hidrógeno gaseoso, se llevó a cabo una prueba experimental para caracterizar la permeabilidad de algunos productos adhesivos de acuerdo con los requisitos de la norma BS ISO 15105-2:2003, y se desarrolló un banco de pruebas específico para ello. Dos selladores diferentes fueron sometidos a la prueba de permeabilidad al hidrógeno. El procesamiento de los resultados proporcionados por el aparato diseñado específicamente para la ejecución de la prueba permitió determinar una tasa de permeabilidad dependiente del grosor del adhesivo en el orden de ng/(min x cm2). Los resultados de la prueba se contextualizaron posteriormente dentro de la aplicación técnica al material rodante, con el objetivo final de verificar que la tasa de permeabilidad determinada experimentalmente es compatible con los criterios de seguridad del diseño. El banco de pruebas desarrollado permitió la correcta ejecución de la prueba de permeabilidad. En general, los dos selladores mostraron valores de permeabilidad al hidrógeno compatibles con la aplicación. En particular, la tasa de permeación de hidrógeno (Rp) fue inferior a 0.25 ng/min para ambos selladores.
Descripción
Los selladores modificados con silano se utilizan ampliamente en la construcción de vehículos ferroviarios y tienen varias ventajas en la producción de juntas estructurales elásticas y sellos con un alto grosor de unión. El uso de pilas de combustible de hidrógeno para alimentar el material rodante recién desarrollado impone más restricciones de seguridad en el diseño de los elementos de sellado de aquellos compartimentos técnicos que contienen los tanques de almacenamiento del sistema de propulsión. Dada la falta de soluciones basadas en el uso de selladores modificados con silano validados para entornos operativos en los que pueden ocurrir fugas de hidrógeno gaseoso, se llevó a cabo una prueba experimental para caracterizar la permeabilidad de algunos productos adhesivos de acuerdo con los requisitos de la norma BS ISO 15105-2:2003, y se desarrolló un banco de pruebas específico para ello. Dos selladores diferentes fueron sometidos a la prueba de permeabilidad al hidrógeno. El procesamiento de los resultados proporcionados por el aparato diseñado específicamente para la ejecución de la prueba permitió determinar una tasa de permeabilidad dependiente del grosor del adhesivo en el orden de ng/(min x cm2). Los resultados de la prueba se contextualizaron posteriormente dentro de la aplicación técnica al material rodante, con el objetivo final de verificar que la tasa de permeabilidad determinada experimentalmente es compatible con los criterios de seguridad del diseño. El banco de pruebas desarrollado permitió la correcta ejecución de la prueba de permeabilidad. En general, los dos selladores mostraron valores de permeabilidad al hidrógeno compatibles con la aplicación. En particular, la tasa de permeación de hidrógeno (Rp) fue inferior a 0.25 ng/min para ambos selladores.