ページの本文へ

日立ハイテク
  1. Home
  2. 技術情報
  3. OTソリューション(計測・制御・分析)
  4. フィールド機器・分析計
  5. 差圧・圧力伝送器シリーズ
  6. 日立伝送器の水素透過対策
日立伝送器の水素透過対策

伝送器ユーザーを悩ませている
水素透過問題について
日立の課題解決策をご紹介します。

水素透過の
メカニズム

被測定流体中に水素が存在する場合、水素分子が接液ダイアフラムに吸着すると表面で水素原子に解離します。解離した水素原子は、接液ダイアフラムを透過し、拡散することで封入液(シリコーンオイル)側に水素分子となって放出される現象です。

日立の
水素透過対策

ダイアフラムを金メッキ処理

被測定流体中に発生した水素を封入液側に侵入させないため、ダイアフラム面に金メッキ処理を施すことが有効な対策であることは、近年広く知られてきています。日立では、改良を重ね、独自の技術により水素透過の阻止効果が高いダイヤフラム金メッキ仕様伝送器の製品化を実現しました。

ダイヤフラムの裏面のみをメッキ処理

メッキ表面にはピンホールが発生するため、ダイアフラム表面のピンホールにプロセス流体が侵入し、腐食に至るケースがあります。そのため、日立の伝送器は封入液側(ダイアフラム裏面)のみにメッキ処理を適用し、高品質な金メッキ伝送器を実現できました。

独自の接液ダイアフラム溶接構造

金メッキ処理したダイアフラムを溶接する際、溶接の熱でメッキが溶けることがありますが、日立の伝送器は、溶接時に溶けたメッキが水素をブロックする箇所で再度固まる接液部構造を採用しているため、高い阻止効果を保持しております。

ダイアフラムを金メッキ処理+水素吸蔵物質を内蔵(特許No.2015-78945)

金メッキダイアフラムの製品化により、多くのユーザーでは水素透過に対する課題は大幅に改善したものの、一部のユーザーはさらなる改善を切望されていました。
そこで日立では自社の研究機関を通し、さらに高い阻止効果を実現できる水素吸蔵物質内蔵形伝送器の開発に成功しました。水素吸蔵物質とは、大量の水素を可逆的に吸収できる金属材料です。水素吸蔵物質を採用することで、より効果の高い水素透過対策伝送器を開発しました。

水素透過
発生時の
対応

伝送器の動作例

水素透過により伝送器内部にガス(水素)が蓄積すると、ゼロ点変動、指示不良、伝送器破損などの不具合が発生しやすくなります。以下のような動作が確認された場合は、まず非破壊検査による確認を推奨しています。

Case 1

運転中、通常のレベル値(液面)より 高い値/低い値が指示されている場合

Case 2

定修時など、プラントを停止(タンクが空)しても指示がゼロにならない場合

Case 3

プラントの再稼働時に昇温や減圧と並行して出力が変化する場合

伝送器(実機)の確認方法

水素透過の発生が疑われる伝送器内部のガスの有無を非破壊で確認する方法をご紹介します。

注:水素透過現象は常圧では再現できない場合があるため、ガスの成分を調査したい場合は、弊社にてガス成分分析サービスを承っておりますので、お問い合せをお願いいたします。

社内試験
による
効果確認

お客さまの要望に応える信頼性の高い製品を提供するために、日立社内での加速試験を通して金メッキおよび水素吸蔵合金の水素透過対策の効果を評価しました。
その結果、金メッキ処理品は処理なしの伝送器と比較して約17倍、金メッキ処理+水素吸蔵物質内蔵品は金メッキ処理のみと比較して約24倍の効果があることが確認できました。

日立伝送器の特集ページ
日立ハイテクソリューションズのOTソリューション(計測・制御・分析)ラインアップ OTソリューション(計測・制御・分析)お役立ち情報(ライブラリー)
ページ先頭へ