碳氫化合物(HC)產(chǎn)生原因:在低溫條件下,燃燒室內的溫度和壓力較低,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氫化合物就會成為有害物質排放出來。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,進一步導致燃燒不完全,增加碳氫化合物的排放。
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性能,降低氫脆和脆性斷裂的風險。
腐蝕與老化方面加速腐蝕:氫氣在一定條件下可能會與管道內表面的某些物質發(fā)生化學反應,或者改變管道表面的電化學環(huán)境,從而加速管道的腐蝕過程。特別是當混合氣體中含有水分等雜質時,可能會形成腐蝕性介質,對管道的內壁造成腐蝕,縮短管道的使用壽命。
若在管道輸送過程中,氣體在某些區(qū)域無法及時點燃,未燃氣體就會積聚。積聚的未燃氣體達到一定濃度后,一旦遇到合適的點火源,就可能引發(fā)劇烈的爆炸,對管道造成嚴重破壞,如管道破裂、移位等,導致燃氣泄漏,進一步引發(fā)火災等二次事故。
若溫度控制不當,液態(tài)氫可能會迅速氣化,導致容器內壓力急劇升高,存在爆炸風險。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。供應穩(wěn)定性方面:只要低溫存儲設備運行正常,液態(tài)氫能相對穩(wěn)定地供應氫氣。
這會提高燃氣摻氫燃燒的氫氣供應成本,限制其應用范圍,一般適用于距離氫氣生產(chǎn)地較近或氫氣需求量較小的燃氣摻氫項目。安全性方面:槽車在運輸過程中面臨道路交通事故、氫氣泄漏等風險。特別是高壓氣態(tài)氫槽車和低溫液態(tài)氫槽車,一旦發(fā)生事故,后果較為嚴重。
通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析,及時發(fā)現(xiàn)管道在低溫環(huán)境下可能出現(xiàn)的異常情況,如溫度過低、壓力突變等,以便采取相應的措施。定期維護檢查:加強對管道的定期維護檢查,檢查管道的焊縫、彎頭、閥門等易出現(xiàn)問題的部位,查看是否有裂紋、變形、泄漏等情況。
通過遠程監(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,并進行遠程操作和控制。設置預警機制:根據(jù)氫氣存儲的安全標準和實際情況,設定合理的預警閾值。當監(jiān)測數(shù)據(jù)接近或達到預警閾值時,系統(tǒng)自動發(fā)出預警信息,提醒工作人員采取相應措施,如檢查設備、調整存儲條件等。
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)生的有害物質主要包括以下幾種。