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(yīng),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。
粘度減小:溫度升高會使混合氣體的粘度減小,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)生破裂等事故的風險。
若溫度控制不當,液態(tài)氫可能會迅速氣化,導致容器內(nèi)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(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。
這會導致氣體在管道內(nèi)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(nèi),氣體膨脹可能會導致管道內(nèi)壓力升高,如果管道的耐壓能力不足,可能會存在安全隱患。
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。
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: