Notre gamme de vannes H2 couvre une plage de pressions allant jusqu’à 700 bar et comprend :
- Vannes d’angle jusqu’à 25 bar ;
- Vannes à boisseau sphérique flottantes jusqu’à 150 bar ;
- Vannes à boisseau sphérique à tourillon jusqu’à 400 bar ;
- Vannes à boisseau sphérique haute pression jusqu’à 700 bar ;
Les vannes pour l’hydrogène sont des dispositifs d’arrêt conçus pour assurer une manipulation sûre de l’hydrogène sous haute pression, en utilisant des matériaux résistants à la fragilisation et des systèmes d’étanchéité capables de supporter une décompression rapide.
Chez OMAL, nous produisons une gamme complète, allant de la vanne d’angle à 25 bar jusqu’à la vanne à boisseau sphérique haute pression à 700 bar. Toutes nos vannes pour l’hydrogène sont automatisables grâce à des actionneurs pneumatiques fabriqués en interne.
Notre produit phare est H2 INVICTUS, la première vanne à boisseau sphérique PN700 au monde à avoir obtenu la certification ISO 19880-3, délivrée par TÜV SÜD (l’un des organismes les plus reconnus au niveau international).
La gamme est complétée par cinq certifications qui couvrent chaque maillon critique de la filière de l’hydrogène : ravitaillement, transport, sécurité fonctionnelle, atmosphères explosives et émissions fugitives.
Que représente le secteur de l’hydrogène pour OMAL ?
L’hydrogène figure aujourd’hui parmi les principaux axes de la transition énergétique : un vecteur à zéro émission applicable à l’industrie, aux transports, ainsi qu’à la production et au stockage d’énergie.
OMAL fabrique des vannes pour l’hydrogène depuis de nombreuses années. Initialement destinées aux applications industrielles traditionnelles, où l’hydrogène (H₂) était utilisé en mélange avec d’autres gaz, elles répondent aujourd’hui aux exigences de la nouvelle génération d’installations fonctionnant à des pressions et des températures élevées.
De l’hydrogène industriel traditionnel à la transition énergétique
Ces dernières années, le secteur mondial de l’énergie est entré dans une phase de profonde transformation, sous l’effet de l’impératif de réduire les émissions polluantes qui menacent de plus en plus la planète.
Dans ce contexte, de nombreux États ont adopté des mesures politiques et défini des stratégies à court et à long terme. L’hydrogène, tout comme d’autres sources d’énergie alternatives, suscite un intérêt croissant en Europe et dans le monde en tant que vecteur à zéro émission applicable dans de nombreux secteurs, de l’industrie lourde à la mobilité, en passant par la production et le stockage d’énergie.
L’utilisation potentielle de l’hydrogène à grande échelle a rendu nécessaire l’élaboration de réglementations, de codes et de normes spécifiques, adaptés aux propriétés de ce gaz et aux enjeux liés à la sécurité des systèmes et des installations qui l’utilisent. La norme ISO 19880-3 est l’un des principaux exemples de ces nouvelles normes internationales. Elle définit les exigences de sécurité applicables aux vannes destinées aux stations de ravitaillement en hydrogène gazeux.
L’expérience d’OMAL au service des applications hydrogène
L’hydrogène n’est pas un secteur nouveau pour OMAL. Depuis de nombreuses années, nos clients l’utilisent dans des applications industrielles bien établies, principalement dans les secteurs de la production d’acier, de céramique et de verre.
Dans ces procédés, l’H₂ est mélangé au méthane pour alimenter les fours de traitement. Son utilisation reste marginale en termes de volume par rapport aux autres combustibles, mais suffisamment répandue pour nous avoir permis d’acquérir une solide compréhension du comportement de l’hydrogène et de la manière dont les clients abordent un gaz aux caractéristiques aussi particulières.
De nouveaux défis : hautes pressions et températures élevées
L’évolution actuelle du marché de l’hydrogène ouvre la voie à une exploitation plus large du potentiel du H₂ : non plus comme additif à faible concentration, mais comme vecteur principal.
Cela implique toutefois de travailler à des températures et des pressions nettement supérieures à celles des applications traditionnelles, ce qui nécessite des mesures techniques précises, allant du choix de matériaux métalliques spécifiques à la conception de garnitures adaptées.
C’est précisément sur ces mesures techniques que se joue la différence entre une vanne industrielle standard et les vannes pour l’hydrogène conçues par OMAL.
Gamme complète de vannes pour l’hydrogène : de la production au ravitaillement
Notre gamme de vannes pour l’hydrogène a été conçue pour répondre aux besoins de tous les maillons clés de la filière de l’hydrogène : des installations de production à la compression et au stockage, en passant par le transport et les stations de ravitaillement.
La plage de pression couverte s’étend de 25 à 700 bar, grâce à quatre types de vannes pour l’hydrogène qui se distinguent par leur géométrie et leur plage de fonctionnement.
Toutes les vannes de la gamme peuvent être automatisées à l’aide d’actionneurs pneumatiques fabriqués directement par OMAL.
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Type de vanne |
Pression nominale |
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Vanne d’angle |
jusqu’à 25 bar |
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vanne à boisseau sphérique flottante pour l’hydrogène |
jusqu’à 150 bar |
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vanne à boisseau sphérique à tourillon |
jusqu’à 400 bar |
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vanne à boisseau sphérique pour l’hydrogène à haute pression |
jusqu’à 700 bar |
H2 INVICTUS : notre vanne pour l’hydrogène certifiée ISO 19880-3
La vanne à boisseau sphérique H2 INVICTUS pour l’hydrogène constitue le fleuron de notre gamme. Il s’agit de la première vanne à boisseau sphérique PN700 au monde à avoir obtenu la certification ISO 19880-3, délivrée par TÜV SÜD, l’un des organismes de certification les plus reconnus au niveau international.
Qu’est-ce que la certification ISO 19880-3 et pourquoi est-elle importante pour les vannes destinées à l’hydrogène ?
La norme ISO 19880 constitue l’une des normes internationales les plus reconnues relatives aux exigences de sécurité de tous les composants destinés à être utilisés principalement au sein des stations de ravitaillement en hydrogène gazeux.
Le fabricant de vannes pour l’hydrogène doit définir et mettre en œuvre des processus de production intégrant des contrôles qualité afin de garantir que le produit satisfait aux exigences définies dans la norme. Ces exigences ne peuvent être satisfaites qu’après la réussite d’une série d’essais rigoureux mettant à rude épreuve la qualité du produit.
Les tests de validation réussis par H2 INVICTUS pour l’obtention de la certification
Notre vanne à boisseau sphérique pour l’hydrogène PN700 a démontré ses performances sur quatre paramètres critiques :
- Résistance à la corrosion, c’est-à-dire le phénomène connu sous le nom de fragilisation par l’hydrogène
- Conductivité électrique
- Effets liés aux variations de température
- Usure des matériaux y compris à des fréquences de cycles élevées — jusqu’à 102 000 cycles de fonctionnement
Un second document vient compléter cette documentation : le certificat attestant de l’évaluation des matériaux utilisés pour la production de la vanne H2 INVICTUS, validée par un organisme tiers, à savoir le TÜV SÜD. Cela signifie que chaque matériau en contact avec l’hydrogène a été soumis à une évaluation indépendante afin d’en vérifier l’aptitude à une utilisation avec le H₂.
Comment nos matériaux préviennent la fragilisation par l’hydrogène
L’hydrogène est la plus petite molécule existante. Cette caractéristique lui permet de se diffuser et de traverser facilement de nombreux matériaux. Ce phénomène, connu sous le nom de fragilisation par l’hydrogène, constitue l’un des aspects les plus complexes de la conception de vannes destinées aux applications hydrogène.
Pour y remédier, nous avons sélectionné des matériaux spécifiques : de l’acier inoxydable 316 pour les corps de vanne (en particulier pour les vannes à boisseau sphérique en inox), du NITRONIC 50 (XM-19) pour les billes et les tiges, un assemblage exclusif associant du PTFE modifié et du DEVLON pour les joints. Des joints à lèvre spécialement conçus par nos soins complètent cet ensemble afin de garantir une résistance optimale lors des phases de décompression rapide.
Acier inoxydable 316 pour le corps de la vanne
Les matériaux de notre gamme H2 sont tous sélectionnés auprès de fournisseurs qualifiés. L’essentiel de la demande porte sur l’acier inoxydable 316, principalement utilisé pour la fabrication des corps de vannes.
NITRONIC 50 (XM-19) pour le boisseau et la tige
Pour les composants tels que les boisseaux et les tiges, nous avons sélectionné le NITRONIC 50, également appelé XM-19. Il s’agit d’un acier inoxydable austénitique qui s’est révélé nettement moins sensible à la fragilisation par l’hydrogène que de nombreux autres alliages couramment utilisés.
Classe d’étanchéité « A » selon la norme ISO 15848-1
Pour les joints d’étanchéité, nous avons conçu une configuration spécifique intégrant des matériaux différents de ceux habituellement utilisés, afin de garantir un niveau d’étanchéité externe extrêmement élevé. Cette combinaison est certifiée « A » conformément à la norme ISO 15848-1, ce qui correspond au niveau d’étanchéité le plus élevé prévu par cette norme. Cela permet d’éviter les micro-fuites et les suintements au niveau de la garniture de la tige.
Joints à lèvre pour une décompression rapide
Pour les vannes haute pression, nous avons mis au point des joints à lèvre spéciaux, fabriqués selon nos propres spécifications, en raison de leur résistance particulière aux phénomènes de décompression rapide.
À quelles étapes de la chaîne de valeur de l’hydrogène nos vannes peuvent-elles être installées ?
Nos vannes couvrent l’ensemble de la filière de l’hydrogène : production, compression, transport et stations de ravitaillement. Nos solutions sont conçues pour traiter l’hydrogène sous différentes formes : pur, comprimé ou mélangé à d’autres gaz.
Vannes destinées à la production et à la compression
À l’heure actuelle, la majorité de nos fournitures destinées au secteur de l’hydrogène concerne les installations de production, par exemple les électrolyseurs, mais aussi la compression. Ce sont aujourd’hui les segments de la filière dans lesquels notre gamme de vannes pour l’hydrogène est la plus largement déployée.
Vannes pour le transport : KRATOS, certification T-PED
En ce qui concerne le transport et les stations de ravitaillement, il s’agit encore d’applications plutôt de niche, même si les perspectives de développement sont prometteuses, notamment grâce au soutien apporté par les certifications du secteur.
Notre vanne KRATOS est certifiée T-PED selon la norme ISO 23826, une référence en matière de transport.
Vannes pour les stations de ravitaillement : H2 INVICTUS
Pour les stations de ravitaillement, la vanne de référence de notre gamme est, comme indiqué précédemment, la vanne H2 INVICTUS, notre vanne à boisseau sphérique pour hydrogène, certifiée ISO 19880-3.
Hydrogène pur, comprimé, mélanges
Les types d’hydrogène que nous traitons varient en fonction des applications. En pratique, les configurations rencontrées peuvent être très diverses :
- l’hydrogène pur est une exigence souvent associée à la production proprement dite d’hydrogène par électrolyse, c’est-à-dire l’hydrogène vert ;
- l’hydrogène comprimé caractérise tous les aspects liés à sa gestion : stockage, compression et distribution ;
- les mélanges sont utilisés dans les installations de production d’acier, de verre ou de ciment, ou encore dans la distribution de gaz.
Le seul domaine que nous ne parvenons pas à couvrir est tout ce qui concerne l’hydrogène liquide, s’agissant d’applications cryogéniques.
Les certifications de notre gamme H2 : ISO 19880-3, T-PED, ATEX, SIL, ISO 15848-1
Notre gamme de vannes pour hydrogène dispose de cinq certifications : en plus de la certification ISO 19880-3 pour H2 INVICTUS (ravitaillement), nous avons obtenu la certification T-PED selon la norme ISO 23826 pour KRATOS (transport), la certification ISO 15848-1 relative aux émissions fugitives, la certification SIL pour la sécurité fonctionnelle, ainsi que la certification ATEX pour les atmosphères explosives.
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Certification |
Produit et application |
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ISO 19880-3 |
H2 INVICTUS — ravitaillement |
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T-PED conformément à la norme ISO 23826 |
KRATOS — transport |
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ISO 15848-1 |
Émissions fugitives (gamme H2) |
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SIL |
Sécurité fonctionnelle (gamme H2) |
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ATEX |
Atmosphères explosives (gamme H2) |
FAQ : Foire aux questions sur les vannes pour l’hydrogène
Qu’est-ce qui rend une vanne adaptée à une application hydrogène ?
Une vanne destinée aux applications hydrogène doit être fabriquée à partir de matériaux métalliques résistants à la fragilisation, tels que l’acier inoxydable 316 et le NITRONIC 50, et être équipée de joints capables de prévenir les micro-fuites au niveau de la tige tout en résistant aux phénomènes de décompression rapide.
Les vannes pour l’hydrogène de notre gamme H2 sont conçues conformément à ces exigences.
Qu’est-ce que la fragilisation par l’hydrogène ?
La fragilisation par l’hydrogène désigne le phénomène par lequel l’hydrogène, en raison de la très petite taille de sa molécule, se diffuse et pénètre facilement dans de nombreux matériaux métalliques.
Pour y remédier, nous avons choisi, pour nos vannes à boisseau sphérique destinées à l’hydrogène, le NITRONIC 50 (XM-19), un acier inoxydable austénitique nettement moins sensible à ce phénomène que les alliages courants.
Que signifie la certification ISO 19880-3 et comment s’applique-t-elle aux vannes pour l’hydrogène ?
La norme ISO 19880-3 constitue l’une des normes internationales les plus reconnues en matière d’exigences de sécurité applicables aux composants destinés aux stations de ravitaillement en hydrogène gazeux.
Pour obtenir la certification ISO 19880-3, une vanne destinée aux applications hydrogène doit satisfaire à des essais rigoureux portant notamment sur la résistance à la corrosion, la conductivité électrique, la tenue aux variations de température et la résistance à l’usure.
Quelles sont les pressions admissibles des vannes hydrogène OMAL ?
Notre gamme de vannes pour l’hydrogène couvre une plage de pression allant de 25 à 700 bar : vannes d’angle jusqu’à 25 bar, vannes à boisseau sphérique flottantes jusqu’à 150 bar, vannes à boisseau sphérique à tourillon jusqu’à 400 bar et vannes à boisseau sphérique pour l’hydrogène à haute pression jusqu’à 700 bar.
Le produit phare de la gamme est la vanne à boisseau sphérique H2 INVICTUS dédiée à l’hydrogène, certifiée conforme à la norme ISO 19880-3.
Qu’est-ce que la classe « A » de la norme ISO 15848-1 ?
La classe « A » de la norme ISO 15848-1 correspond au niveau d’étanchéité le plus élevé défini par cette norme relative aux émissions fugitives. Elle évalue notamment les performances du système d’étanchéité au niveau de la tige.
L’étanchéité de nos vannes à boisseau sphérique pour l’hydrogène atteint ce niveau de performance grâce à l’association exclusive de PTFE modifié et de DEVLON.
