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(dǎo)致燃氣泄漏,進一步引發(fā)火災(zāi)等二次事故。
若溫度控制不當,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。
這會導(dǎo)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(dǎo)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。
這會提高燃氣摻氫燃燒的氫氣供應(yīng)成本,限制其應(yīng)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(fēng)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。
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。