Quando si passa a motori a gas naturale, ci sono molti aspetti diversi da prendere in considerazione. La sicurezza è una priorità assoluta per i produttori di motori e veicoli, per le aziende di distribuzione e trasporto e per gli utenti finali.

I motori a gas naturale sono una tecnologia sicura

I motori a gas naturale e i motori diesel hanno architetture relativamente simili. I decenni di conoscenza che Cummins Inc ha accumulato nella progettazione di motori a combustione interna aiutano a progettare motori a gas naturale sicuri e affidabili. Pertanto, molti fattori comuni in termini di sicurezza sono noti e hanno soluzioni ben documentate, come ad esempio per evitare eventi di pre-accensione nel cilindro.

In alcuni ambiti, il gas naturale è più sicuro dei carburanti liquidi. Se si verifica una perdita all'interno del comparto motore, il gas naturale si fa tendenza a dissipare ad una velocità più rapida, mentre i carburanti liquidi possono rivestire le parti del motore o formare pustelli. La perdita di diesel o benzina può comportare una forma di sconsigliamento, mentre il gas naturale è già andato via o presente in concentrazioni così basse che non è conduttivo all'accensione. Oltre al gas naturale, ci sono altri carburanti alternativi analoghi che sono cresciuti in popolarità.

I veicoli a gas naturale mantengono la sicurezza dei conducenti

I veicoli a gas naturale compresso (CNG) conservano il loro carburante in robusti cilindri a gas sotto alte pressioni. Le elevate pressioni di stoccaggio consentono lo stoccaggio di più carburante nello stesso cilindro, estendendo la gamma del veicolo. Questi cilindri sono fondamentali per la sicurezza del veicolo e sono soggetti a rigorose normative di progettazione e margini di sicurezza. I cilindri a gas naturale compresso (CNG) sono generalmente classificati per immagazzinare il gas a un massimo di 3.600 psi. Sono inoltre tenuti a disporre di valvole di rilascio della pressione, che rilasciano un po' di gas per ridurre la pressione quando si verificano condizioni di inabilità all'aria. Altri componenti critici per la sicurezza includono un regolatore di pressione e una valvola di intercettazione. Un regolatore di pressione monitora la pressione del gas naturale che raggiunge il motore. La valvola di intercettazione principale consente l'isolamento dell'impianto di alimentazione dal motore. Questi componenti sono accuratamente verificati e testati per garantire la sicurezza dei veicoli che li incorporano. Cummins ha formato una nuova joint venture chiamata Cummins Clean Fuel Technologies per fornire serbatoi di stoccaggio del gas naturale.

Il gas naturale è più leggero dell'aria e può dissiparsi nell'atmosfera. Per evitare gravi danni nei serbatoi, gran parte dei sistemi di erogazione del carburante sono progettati in modo robusto nel caso in cui si verifichino incidenti nei veicoli. I serbatoi CNG devono superare le prove di esposizione agli acidi e di abbassamento in angolazioni orizzontali, verticali e a 45 gradi. Devono inoltre superare un test di penetrazione che richiede di essere fotografati con una fucilina senza conseguente rottura del serbatoio. Finally, all CNG cylinders must be tested and certified to a continuous operating temperature range of -40⁰F to 185⁰F.

È importante che gli impianti di alimentazione a gas naturale siano privi di perdite. Le ispezioni periodiche e la manutenzione sono essenziali per evitare perdite. La classificazione del peso lordo del veicolo (GV GALLONE) determina gli intervalli di manutenzione dei serbatoi. Se il numero è superiore a 10.000 libbre, l'ispezione avviene almeno ogni 12 mesi. Quindi, se GVPTERa è una stipulia o una misura pari a 10.000 lbs., l'intervallo di ispezione è di tre anni (36 mesi) o ogni 36.000 miglia. I cilindri a CNG hanno una vita utile limitata di 15-20 anni e non riciclano per l'uso al di là della loro vita utile.

Queste sono alcune delle molte migliori pratiche elencate negli standard di sicurezza come la National Fire Protection Association 52 standard. I produttori di serbatoi forniscono inoltre istruzioni per prevenire i danni ai cilindri. Alcune di queste istruzioni includono che non si trascinano o si verificano delle scompozioni sui cilindri e che proteggono le valvole, i fissaggi e le tubazioni quando vengono trasportate.

Primi 5 elementi di progettazione della sicurezza per gli impianti di manutenzione del CNG

Il CNG è per gran parte metano (CH4) con quantità inesticate di altri idrocarburi. È più leggero dell'aria, pertanto, nel caso di un rilascio, sarà all'altezza del sopaggio della struttura di manutenzione e si dissipa rapidamente, piuttosto che intasare a livello del pavimento o vicino a esso, come i vapori di carburante liquido. Se concentrazioni del 5% - 15% in volume di gas naturale s'incontrano in una fonte di accensione, il gas può accendersi, con risultati potenzialmente gravi. Tuttavia, secondo il Dipartimento dell'energia degli Stati Uniti, grazie alla capacità del gas naturale di dissipare rapidamente, questa concentrazione è raramente visibile in pratica. Detto questo, per prevenire potenziali rischi per la sicurezza, le strutture che serviziono i veicoli a gas naturale richiedono misure di sicurezza specifiche.

1. La ventilazione deve fornire un flusso d'aria sufficiente per ridurre la concentrazione di qualsiasi gas rilasciato e allo stesso tempo far fuoriere il gas dalla struttura.
2. I percorsi di incorrere alla disamina devono essere controllati per evitare che il gas rilasciato entri nelle aree non regolamentate della struttura.
3. Il riscaldamento dello spazio deve essere progettato in conformità con le linee guida in modo che le superfici aperte in via di soccorritore o caldo non forniscano una fonte di accensione.
4. I cablaggi e le apparecchiature elettriche devono essere installati in modo tale che non forniscano l'accensione a causa della scintilla. L'apparecchiatura stessa può essere progettata per essere "a prova di inerti".
5. I sistemi di rilevamento e controllo del metano e gli allarmi devono fornire difesa contro le concentrazioni pericolose di gas naturale avvisando il personale dell'edificio e disabilitando potenziali fonti di accensione elettrica.

I coordinatori delle città pulite locali costituiscono una risorsa eccellente per le flotte e i responsabili della manutenzione delle strutture, con domande sulle misure di sicurezza o che necessitano di aiuto per accedere alle loro strutture. Visita cleancities.energy.gov per trovare un coordinatore delle città pulite locali.

In ultima analisi, l'utilizzo del gas naturale nel settore dei trasporti può essere un carburante sicuro. Questa è un'aggiunta ai molti vantaggi dell'uso dei motori a gas naturale. Pertanto, i veicoli a gas naturale sono puliti, sicuri e affidabili grazie all'uso delle migliori pratiche e all'integrazione di funzionalità di sicurezza intelligenti.

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Nell'ambito degli sforzi di Cummins per introdurre i suoi clienti e i dipendenti di Cummins Inc. ai due nuovi generatori a gas naturale, il C175N6B e il C200N6B, Cummins è lieta di condividere questa interviste con Akshay Suresh, il Senior Manufacturing Engineer presso lo stabilimento di Cummins a Fridley, Minnesota (USA).
Scopri di più su questi prodotti qui.

1. Qual è stata la parte preferita nel lavorare su C175N6B e C200N6B?

Sono davvero entusiasta dei nuovi segmenti e del business che potremmo raggiungere con questi due nuovi gruppi elettrogeni. La nostra precedente offerta di prodotti sfruttava un motore molto più grande che si traduceva in un prodotto più grande e ci sono molti vantaggi per espandere la nostra offerta di prodotti. Ci impegnamo a soddisfare le esigenze dei nostri clienti con i nostri prodotti realizzati a Fridley, tra cui questi due nuovi gruppi elettrogeni a gas. Oltre a servire i nostri clienti, ci impegniamo a servire le nostre comunità anche attraverso il nostro lavoro. Non vediamo l'ora di creare più opportunità di lavoro e di continuare a collaborare con le nostre comunità in vari modi, come il nostro Team di responsabilità sociale.

2. Quando c'è un nuovo sforzo di sviluppo dei prodotti, in che modo questo ha un impatto sul team di produzione?

Generalmente, inizia con il team di ingegneria che crea un prototipo. Quindi il team di produzione e il team di progetto interfunzionale vengono indotti a prendere in esame la fattibilità del nuovo prodotto. Dobbiamo imparare se il team di produzione è in grado di costruire il nuovo prodotto nelle nostre linee di produzione. Individuiamo se ci sono training, componenti e strumenti aggiuntivi necessari per il team di produzione. Una volta che siamo d'accordo sulla fattibilità, ci impegniamo a costruire unità beta che sono unità di prova per vedere come questi nuovi gruppi elettrogeni si collocano nelle nostre linee di fabbrica. A questo seguiamo la convalida della funzionalità di costruzione e dei controlli di qualità approfonditi. Durante l'intero processo di identificazione e convalida di potenziali sviluppi, i nostri team si assicurano che i nostri prodotti siano sicuri e affidabili per i nostri dipendenti e per i clienti.

3. Qual è una parola che si vorrebbe usare per descrivere i nuovi C175N6B e C200N6B?

"Efficiente." Il team di Cummins ha lavorato alla creazione del C175N6B e del C200N6B con un motore da 8,9 litri che hanno densità di potenza incomparabili nel nostro settore fino ad oggi. Questi due nuovi gruppi elettrogeni non sono solo efficienti in termini di impronta di carbonio, ma anche nella loro manutenzione. Grazie ai motori a gas naturale, richiedono meno rifornimento di carburante e sono migliori per le aree con una popolazione più elevata. Il nostro PowerCommand® 2.3 fornisce un controllo automatico da remoto anche per i nostri clienti.

I Cummins C175N6B e C200N6B impiegano come carburante il motore QSJ8.9G da 8,9 litri e il gas naturale. Con questi due nodi, il QSJ8.9G fornisce la più alta densità di potenza tra i prodotti per gruppi elettrogeni a gas naturale del settore. Cummins è impegnata nell'alimentazione delle esigenze dei nostri clienti grazie alla nostra tecnologia, competenza e impegno leader nel settore. Clicca qui per scoprire di più su ciò che il proprietario del prodotto desiderava condividere su questi nuovi gruppi elettrogeni a gas.

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Per oltre 30 anni, lo stabilimento Cummins Mid-Range Engine Plant (CM DIESEL) di Columbus ha costruito il motore diesel per impieghi gravosi per i pick-up e lo ha rivestito in modo preventivo della ruggine. Nel 2021, questo rivestimento è stato eliminato, rendendo la produzione più pulita per il motore popolare.

Nonostante quanto sofisticato possa sembrare un motore diesel sofisticato di Cummins Inc., la dipingezione di motori non sempre sfreccia per l'aspetto da cruscotto, lo stile cool e il flash. Poiché la fonte più comune di materiale utilizzato per costruire un motore in passato era il ferro da stiva, era necessario usare un rivestimento antiruggine su tutti i nostri modelli di motore per evitare la corrosione. Il rivestimento ha contribuito a prolungare la durata del motore, i suoi componenti e la durata generale.

Mentre la vernice offre protezione e, per alcuni, un grande stile, arriva con un costo ambientale pesante- da enormi rifiuti idrici e chimici e un aumento dell'uso di energia e della produzione di gas naturale alle emissioni di composti organici volatili (VOC). I leader della sostenibilità e gli ingegneri di produzione e assistenza dello stabilimento hanno riconosciuto i progressi nella diversità dei materiali sul motore da 6,7 litri e hanno condotto una valutazione del processo di rivestimento.

Attraverso la loro valutazione nel 2020, gli ingegneri hanno convalidato che l'eliminazione del rivestimento non avrebbe fatto sì che i motori s'impegnassero nell'eccesso di corrosione, garantendo la stessa qualità, capacità e durata senza gli impatti ambientali.

Infatti, meno di 10 componenti erano a rischio di ossidazione. Con gli avanzamenti nella tecnologia, la maggior parte dei motori oggi sono costruiti usando una varietà di materiali, dall'alluminio alla ghisa, con componenti compositi qua e là. Con il tempo, il motore da 6,7 litri si era evoluto e con esso i suoi componenti. Dato che la maggior parte dei ricambi e delle superfici del motore non sarebbero stati influenzati dall'evoluzione del motore nel corso del tempo, eliminando il processo di rivestimento era chiaro. Per i componenti soggetti all'ossidazione, gli ingegneri hanno trovato modi più sostenibili, come la verniciatura a polveri prima dell'assemblaggio finale, per sigillate queste parti da una potenziale esposizione. Solo pochi componenti ora ricevono ancora un rivestimento preventivo della ruggine.

Gli ingegneri hanno sviluppato una strategia che eliminerebbe i VOC dalle operazioni di rivestimento, ridurre le emissioni di gas serra (GHG), l'uso di acqua e la produzione di rifiuti e riciclare tutte le plastiche da imballaggio.

Ecco i modi in cui la rimozione del processo di rivestimento ha aumentato la sostenibilità nella produzione del motore diesel da 6,7 litri.

Utilizzo ridotto di acqua e rifiuti pericolosi

In un giorno, CM DIESEL avrebbe usato tra 10.000 galloni e 14.000 galloni di acqua solo sulla linea di elaborazione del rivestimento. L'acqua del serbatoio di lavaggio del rivestimento è stata miscelata con tre diverse sostanze chimiche che hanno accuratamente pulito il motore, proteggendo il rivestimento dalle fustie nel corso del tempo. Annualmente, l'impianto ha utilizzato una media di 23.500 galloni di prodotti chimici per garantire che i motori fossero sigillati.

Per gli OEM, le flotte e i clienti che cercano di ridurre le proprie emissioni in tre ambiti, raggiungere gli obiettivi ambientali e attenersi a rigorose normative sulla sostenibilità, è importante sapere che i prodotti sono fabbricati secondo gli stessi standard ambientali. L'eliminazione della vernice riduce i VOC di CM CREW, il particolato e il consumo assoluto di acqua - obiettivi chiave per 2030 inclusi nella strategia di sostenibilità ambientale PLANET 2050 di Cummins - consentendo all'impianto di risparmiare circa 5 milioni di galloni di acqua all'anno.

Emissioni di NOx ridotte.

Puoi immagine che l'utilizzo di un serbatoio di lavaggio industriale, due forni e un robot robotizzato richiede una quantità significativa di utilizzo di gas naturale ed energia. Con l'uso quotidiano di questi strumenti, l'uso del gas naturale è stato significativo. Anche se il gas naturale è uno dei combustibili fossili più ecocompatibili, in quanto brucia in modo più pulito, emettendo dal 50 al 60% in meno di CO2 rispetto all'olio normale, emette ancora piccole quantità di NOx.

Come risultato dell'eliminazione del processo di rivestimento, l'uso di gas naturale è stato ridotto del 88%, risparmiando nove milioni di galloni di gas naturale usato ogni mese, il che equivale ad alimentare una casa media negli Stati Uniti per 20 anni. Riducendo l'uso di gas naturale sulla linea di verniciatura elimina le emissioni NOx, contribuendo sia a un impianto più pulito che a un prodotto più pulito, con un risparmio chiave sui costi sia per il cliente che per il produttore.

Diminuzione dell'uso di plastica; aumento del riciclaggio dei materiali e delle apparecchiature

Non tutti i componenti del motore da 6,7 litri hanno ricevuto il rivestimento trasparente. Per proteggere questi pezzi dall'overspray, gli operai dell'impianto avrebbero usato coppe di plastica monouso, rulli di nastro, sticker e altri piccoli coperchi di plastica. Con il minor numero di componenti e sezioni del motore da coprire, la centrale può eliminare la maggior parte della loro plastica, che spesso può richiedere anni per scomporsi. Si stima che l'impianto abbia eliminato quasi 16.500 libbre di rifiuti.

La sola linea di rivestimento ha occupato quasi 20.000 piedi quadrati di spazio nello stabilimento, il che ha consentito possibilità infinite su come usare i macchinari e il materiale. Con spazio per le nuove innovazioni, lo stabilimento Per motori Mid-Range di Columbus può continuare a migliorare il motore da 6,7 litri per i clienti del pick-up.

L'eliminazione del rivestimento al CM ACUSTICO ha avuto ampiamente successo. Durante la 25a Conferenza annuale sulla prevenzione dell'inquinamento dell'Indiana, l'impianto ha ricevuto il 2022 Indiana Governor's Award for Environmental Excellence.

Eliminare un processo di rivestimento o verniciatura non è sempre fattibile per altri impianti produttivi, ma i leader degli stabilimenti per motori a medio raggio di Columbus sperano che altre strutture effettuino valutazioni proprie per determinare se l'eliminazione e l'aumento della sostenibilità è possibile. Lo stabilimento Jamestown Engine Plant di Cummins ha implementato la vernice a base di acqua nel 2013 per eliminare i VOC, mentre altri impianti Cummins, come lo stabilimento Rocky Mount Engine Plant, stanno attualmente valutando la conversione alla vernice a base di acqua.

CM DIESEL STA producendo motori più puliti, conformi alle rigorose normative EPA e normative e continuando a produrre lo stesso motore, durevole e leggendario da 6,7 litri per i clienti dei pick-up.

Proprio come il motore turbo diesel da 6,7 litri si è evoluto nel tempo, con nuove innovazioni e progressi tecnologici, anche gli impianti di produzione continueranno a evolversi per le esigenze della società e del benessere del pianeta.

Scopri di più sulla strategia PIANETA 2050 di Cummins qui.

Cummins Inc. è lieta di introdurre ai nostri clienti due nuovi generatori a gas naturale, C175N6B e C200N6B. Queste aggiunte utilizzano la stessa piattaforma del motore QSJ8.9G dei generatori a gas naturale C125N6 e C150N6, che sono popolari tra le varie applicazioni industriali. In Nord America, il mercato dei generatori a gas naturale è cresciuto negli ultimi anni. I regolamenti sulle preoccupazioni ambientali e la comodità per il rifornimento del carburante sono alcuni dei motivi per cui i clienti scelgono i generatori a gas naturale rispetto ad altri tipi di carburante.

Per condividere la sua esperienza in Cummins e presentare i due nuovi prodotti, abbiamo deciso di far partecipare Viriay Jayaprakash, Product Manager di Cummins per <1MW Gas Generator Sets &G-Drive.
 

1. Qual è stato il tuo ruolo nello sviluppo di C175N6B e C200N6B?

In qualità di responsabile dei prodotti, ho condotto una ricerca approfondita su quali sono le esigenze del cliente e del settore e su come Cummins è in grado di soddisfare e soddisfare tali esigenze costruendo relazioni vicine con i clienti e il team responsabile delle vendite. Il nostro team ha investito molto tempo e molto tempo nella ricerca e sviluppo dei generatori giusti per migliorare la potenza erogata dal nostro motore QSJ8.9G, testato e testato, che è ben riconosciuto sul mercato. Con questi due nuovi prodotti, la gamma di generatori di motori QSJ8.9G va da 125kW a 200kW.

2. Dove vengono utilizzati questi due nuovi prodotti?

Analogamente a C125N6 e C150N6, C175N6B e C200N6B saranno utilizzati in edifici governativi, impianti di trattamento delle acque, strutture sanitarie, edifici commerciali, infrastrutture pubbliche e molto altro. Questi prodotti sarebbero anche delle straordinarie aggiunte ovunque sia necessario l'ottimizzazione in parallelo dei sistemi di alimentazione pre-esistenti. Per saperne di più sull'ottimizzazione delle attività in parallelo, fare clic qui.

Con i motori QSJ8.9G, C175N6B e C200N6B funzionano a gas naturale, rendendolo migliore per aree e città più popolose. Per maggiori informazioni sui benefici dei generatori a gas naturale, fare clic qui.

3.Lavorando su questi nuovi prodotti attraverso la pandemia di COVID-19, cosa hai visto nel tuo team che lo ha reso possibile e di successo?

Il lavoro di squadra e la dedizione nel far uscire il prodotto più velocemente è stato ciò che ha reso possibile questo progetto. Sebbene lungo la strada ci siano state delle fuzioni di soccoro, apprezzo davvero tutti coloro che hanno partecipato allo sforzo di più team dello stabilimento, dell'ingegneria, del marketing e molto altro. I membri del team si sono impegnati a venire in ufficio/nello stabilimento per le versioni beta, per testare i prodotti e lavorare in modo flessibile per fornire questo prodotto con successo ai nostri clienti. Il lavoro di squadra è uno dei valori di Cummins e il nostro team ha dimostrato al di sopra e al di là di ciò che il lavoro di squadra può raggiungere. Sempre attivi.

4. Qual è una parola che si vorrebbe usare per descrivere i nuovi gruppi elettrogeni 175 e 200kw?

Potere. C175N6B e C200N6B sono i prodotti leader nel mercato dei generatori a gas naturale per densità di potenza con il suo motore da 8,9 litri. Finora, nessun altro prodotto è in grado di portare questa alimentazione elettrica in un'impronta di carbonio inferiore, inclusa la protezione con livello acustico 2 (73.6 (175kW) e 74.4 (200kW) dbA). Crediamo che il C175N6B e il C200N6B cambieranno il mercato con la loro impronta di carbonio, fornendo alimentazione elettrica affidabile ai nostri clienti.

I Cummins C175N6B e C200N6B usano il motore QSJ8.9G da 8,9 litri con il gas naturale come carburante. Con questi due nodi, il QSJ8.9G fornisce la più alta densità di potenza tra i prodotti per gruppi elettrogeni a gas naturale del settore. Cummins è impegnata nell'alimentazione delle esigenze dei nostri clienti grazie alla nostra tecnologia, competenza e impegno leader nel settore.