粘度減?。簻囟壬邥够旌蠚怏w的粘度減小,氣體流動時的內(nèi)摩擦力降低,流動阻力變小,有利于氣體在管道內(nèi)的輸送,在一定程度上可提高管道的輸送能力。對管道影響方面低溫環(huán)境材料變脆:低溫會使管道材料的韌性降低,脆性增加,尤其是在有氫氣存在的情況下,氫脆現(xiàn)象可能會更加明顯。這會增加管道發(fā)生破裂等事故的風(fēng)險。
若溫度控制不當(dāng),液態(tài)氫可能會迅速氣化,導(dǎo)致容器內(nèi)壓力急劇升高,存在爆炸風(fēng)險。同時,液態(tài)氫泄漏后會迅速氣化并擴散,與空氣混合也可能形成爆炸性混合物。供應(yīng)穩(wěn)定性方面:只要低溫存儲設(shè)備運行正常,液態(tài)氫能相對穩(wěn)定地供應(yīng)氫氣。
設(shè)計與施工方面優(yōu)化管道設(shè)計:在管道設(shè)計階段,充分考慮低溫環(huán)境和天然氣摻氫的影響,合理確定管道的走向、坡度和支撐方式等。例如,設(shè)置合理的坡度有利于排水,避免積水導(dǎo)致冰堵;合理設(shè)置支撐可以減少管道因溫度變化產(chǎn)生的應(yīng)力。
通過遠(yuǎn)程監(jiān)控,管理人員可以隨時掌握存儲狀態(tài),及時發(fā)現(xiàn)潛在安全隱患,并進行遠(yuǎn)程操作和控制。設(shè)置預(yù)警機制:根據(jù)氫氣存儲的安全標(biāo)準(zhǔn)和實際情況,設(shè)定合理的預(yù)警閾值。當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)接近或達到預(yù)警閾值時,系統(tǒng)自動發(fā)出預(yù)警信息,提醒工作人員采取相應(yīng)措施,如檢查設(shè)備、調(diào)整存儲條件等。
采用非金屬復(fù)合管道:考慮使用非金屬復(fù)合管道,如纖維增強塑料管道等。這類管道具有良好的耐腐蝕性和抗氫滲透性能,且在低溫下不會出現(xiàn)氫脆問題,同時還具有重量輕、安裝方便等優(yōu)點。保溫與加熱方面加強管道保溫。
長期處于天然氣摻氫環(huán)境中,管道材料可能出現(xiàn)微裂紋等缺陷,降低管道的抗斷裂能力,增加管道破裂的風(fēng)險。應(yīng)力腐蝕開裂:如果管道存在內(nèi)應(yīng)力或外部應(yīng)力,氫氣的存在可能會加速應(yīng)力腐蝕開裂的過程。氫原子與金屬中的應(yīng)力相互作用,促使裂紋的形成和擴展,尤其是在焊接部位等應(yīng)力集中區(qū)域,更容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂,影響管道的完整性。
降低污染物排放:氫氣燃燒產(chǎn)物只有水,幾乎不產(chǎn)生二氧化碳、氮氧化物等污染物。在燃?xì)庵袚饺胍欢ū壤臍錃猓梢越档腿紵^程中這些污染物的排放,有助于減少對環(huán)境的污染,實現(xiàn)更清潔的燃燒。提升能源安全性:氫氣可以通過多種途徑制取,如可再生能源電解水制氫等。
高摻氫比例:隨著摻氫比例增加,混合氣體的小點火能降低,理論上更容易被點燃。但在低溫環(huán)境下,由于分子運動速度減慢和與氧氣的混合效率降低等因素,著火延遲時間可能會先增加后降低。燃燒速度方面低摻氫比例:
高摻氫比例:隨著摻氫比例的不斷提高,燃燒極限范圍會進一步擴大。意味著在低溫環(huán)境下,混合氣體在更寬的濃度范圍內(nèi)都能發(fā)生燃燒或爆炸,形成潛在爆炸性環(huán)境的區(qū)域范圍也相應(yīng)擴大,危險程度增加。天然氣摻氫在低溫環(huán)境下燃燒可能產(chǎn)生的有害物質(zhì)主要包括以下幾種。