碳?xì)浠衔铮℉C)產(chǎn)生原因:在低溫條件下,燃燒室內(nèi)的溫度和壓力較低,火焰?zhèn)鞑ニ俣葴p慢,燃燒過程不穩(wěn)定,可能會使部分天然氣和氫氣未能完全燃燒就排出燃燒室,其中未燃燒的天然氣中的碳?xì)浠衔锞蜁蔀橛泻ξ镔|(zhì)排放出來。此外,低溫還可能影響燃燒器的霧化效果和燃料的蒸發(fā)過程,進(jìn)一步導(dǎo)致燃燒不完全,增加碳?xì)浠衔锏呐欧拧?br/>
碳煙顆粒產(chǎn)生原因:低溫下燃燒不充分,天然氣中的碳元素不能完全氧化成二氧化碳,就會形成碳煙顆粒。特別是當(dāng)摻氫比例較低,天然氣成分相對較多時,更容易出現(xiàn)這種情況。此外,低溫可能導(dǎo)致燃燒室內(nèi)的氣流組織不均勻,局部缺氧區(qū)域的燃料更容易發(fā)生熱解和聚合反應(yīng),生成碳煙顆粒。
管道材料方面選用抗氫脆和低溫韌性好的材料:選擇具有良好抗氫脆性能和低溫韌性的管道材料,如某些高強(qiáng)度合金鋼或經(jīng)過特殊處理的金屬材料,這些材料在低溫和含氫環(huán)境下能保持較好的力學(xué)性能,降低氫脆和脆性斷裂的風(fēng)險。
若在管道輸送過程中,氣體在某些區(qū)域無法及時點燃,未燃?xì)怏w就會積聚。積聚的未燃?xì)怏w達(dá)到一定濃度后,一旦遇到合適的點火源,就可能引發(fā)劇烈的爆炸,對管道造成嚴(yán)重破壞,如管道破裂、移位等,導(dǎo)致燃?xì)庑孤M(jìn)一步引發(fā)火災(zāi)等二次事故。
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。
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(kuò)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。