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。
管道運輸具有連續(xù)性好、運輸量大的優(yōu)點,一旦管道系統(tǒng)建成并穩(wěn)定運行,能夠為燃氣摻氫燃燒提供穩(wěn)定的氫氣供應,有利于維持燃燒過程的穩(wěn)定性和可靠性。槽車運輸成本方面:槽車運輸氫氣的成本相對較高,尤其是對于長距離運輸,運輸成本會顯著增加。
這會導致氣體在管道內流動時的阻力增大,增加輸送能耗,降低管道的輸送能力。高溫環(huán)境氣體膨脹:高溫使混合氣體體積膨脹,密度減小。在一定的管道容積內,氣體膨脹可能會導致管道內壓力升高,如果管道的耐壓能力不足,可能會存在安全隱患。
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。
采用非金屬復合管道:考慮使用非金屬復合管道,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,管道材料可能出現微裂紋等缺陷,降低管道的抗斷裂能力,增加管道破裂的風險。應力腐蝕開裂:如果管道存在內應力或外部應力,氫氣的存在可能會加速應力腐蝕開裂的過程。氫原子與金屬中的應力相互作用,促使裂紋的形成和擴展,尤其是在焊接部位等應力集中區(qū)域,更容易發(fā)生應力腐蝕開裂,影響管道的完整性。