在建設(shè)現(xiàn)狀、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、材料選擇、設(shè)計制造、事故后果和安全間距等方面,對氫氣管道和天然氣管道做了系統(tǒng)的對比分析,主要結(jié)論如下。(1)相較于天然氣管道,氫氣管道建設(shè)量較少,管道直徑和設(shè)計壓力較低,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系仍不完善,目前國內(nèi)仍沒有適用于氫氣長輸管道的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)長距離氫氣管道輸送技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作。(2)由于環(huán)境氫脆的影響,氫氣管道選材具有更嚴(yán)格的限制,材料需滿足高壓氫環(huán)境相容性試驗要求,ASMEB31.12—2014推薦使用X42,X52等低強(qiáng)度管線鋼,且規(guī)定必須考慮低溫性能轉(zhuǎn)變等問題。由于環(huán)境氫脆的影響,氫氣管道選材具有更嚴(yán)格的限制。煉油氫能源設(shè)備管要多少錢
氫能源不銹鋼管材的維護(hù)方法如下:在運(yùn)輸不銹鋼管材時,應(yīng)將管內(nèi)裝物固定好,以免管子與管內(nèi)物發(fā)生碰撞,或碰到其他尖銳物體,這樣容易使管子表面產(chǎn)生凹痕,不夠美觀。旦不銹鋼管材外表面被劃傷,可用干毛巾沾上少許不銹鋼護(hù)理劑,再擦拭劃痕處,用磨砂輪輕輕擦拭,直到劃痕消失?;謴?fù)不銹鋼管材表面光澤的一種方法是:用柔軟的布料涂在管材表面,使管材表面立刻變得光亮明亮。但這種方法不能經(jīng)常使用,常用的話,管子原有的光澤都有可能很難恢復(fù)。深圳正規(guī)實(shí)驗室氫能源設(shè)備管氫能源特種氣體的管道應(yīng)采用全自動軌道焊接,閥件或管件連接處應(yīng)采用徑向面密封連接。
氫能源設(shè)備用管輸送氫氣的管道用的什么材質(zhì)?輸送氫氣的管道為特殊材料,如蒙耐爾合金。蒙耐爾合金具有較優(yōu)良的耐還原性介質(zhì)的腐蝕能力,在氫氟酸、堿、海水、H?S、H?SO?、H?PO?、有機(jī)酸等許多腐蝕介質(zhì)中穩(wěn)定性較好,尤其是在氫氟酸和堿溶液中的穩(wěn)定性更為突出。因為氫氣分子可以進(jìn)入許多金屬的晶格中,造成“氫脆”現(xiàn)象,所以氫氣的存儲罐和管道需要使用特殊材料,設(shè)計也更加復(fù)雜。氫氣要安全儲藏和運(yùn)輸并不容易,它重量輕、難捉摸、擴(kuò)散速度快,需低溫液化,會導(dǎo)致閥門堵塞并形成不必要的壓力。
氫致疲勞損傷是導(dǎo)致高壓氫系統(tǒng)承載件過早突然失效破壞的主要原因,它與高壓環(huán)境氫、交變載荷、制造殘余影響及其耦合作用息息相關(guān)。高壓氫系統(tǒng)中加氫反應(yīng)器內(nèi)襯、儲氫容器、高壓氫壓縮機(jī)、壓力表、高壓閥門、配管、管路接頭等零部件多采用亞穩(wěn)奧氏體不銹鋼,如304、316、316l等。但是對高壓氫系統(tǒng)來說,該類材料的抗氫脆性能雖然較好,但是其強(qiáng)度偏低,難以滿足設(shè)備的輕量化設(shè)計要求。為了提高奧氏體不銹鋼材料的強(qiáng)度,通常采用應(yīng)變強(qiáng)化的方式。盡管原始奧氏體不銹鋼在氫氣環(huán)境中不會產(chǎn)生明顯的氫脆,但是卻不能忽視其經(jīng)過應(yīng)變強(qiáng)化后的氫致脆化問題。迄今為止,國內(nèi)外高壓氫系統(tǒng)已發(fā)生多起不銹鋼氫致?lián)p傷導(dǎo)致的事故,例如:隔膜式氫壓縮機(jī)的隔膜出現(xiàn)微裂紋,高壓氫壓力表的彈簧管(應(yīng)變強(qiáng)化不銹鋼)出現(xiàn)裂紋,氫高壓閥門的閥座(應(yīng)變強(qiáng)化不銹鋼)受損,導(dǎo)致閉合不良。選擇氫能源設(shè)備用管時,首先要考慮氫能源設(shè)備用管的加工工藝、價格和材料。
含氫氣管道埋入地下的時候一定要注意以下方面:輸送濕氫或需作水壓試驗的管道,為了防止管內(nèi)積水,鋪設(shè)時應(yīng)有≥3‰的坡度,在管道的處應(yīng)設(shè)排水裝置。在寒冷地區(qū),還應(yīng)采取防凍措施。為防止雷電感應(yīng)、漏電流和靜電積聚,金屬管道和金屬構(gòu)架、電纜金屬外殼等,及室外架空氫氣管道、金屬管架兩端,均應(yīng)接地。管道法蘭盤、閥門等連接處,應(yīng)采取金屬線跨接。室外架空敷設(shè)的氫氣管,應(yīng)防雷電波侵入建筑物的接地,室內(nèi)外架空敷設(shè)的氫氣管道,每隔20~25m,應(yīng)設(shè)防雷電感應(yīng)接地,接地電阻不應(yīng)大于10Ω。特種氣體輸送管在管道安裝前,應(yīng)繪制管道軸側(cè)圖,標(biāo)明管道的長度和焊口的詳細(xì)位置。深圳正規(guī)實(shí)驗室氫能源設(shè)備管
不銹鋼的抗氫脆強(qiáng)度高工藝方法有以下優(yōu)點(diǎn):操作便捷,對常規(guī)工藝方法進(jìn)行了合理疊加和改進(jìn)。煉油氫能源設(shè)備管要多少錢
由于氫氣會引起管道的氫致失效,所以氫氣管道與天然氣管道中鋼管設(shè)計公式不同。氫氣管道設(shè)計公式中增加一項"材料性能系數(shù)",材料性能系數(shù)反映了氫氣對金屬管道力學(xué)性能的不利影響,增加材料性能系數(shù)后,管道計算壁厚會相對增大,設(shè)計壓力會相對降低,這樣更有利于保障氫氣長輸管道的安全性。焊接是長輸管線的重要連接工藝,其熱作用會導(dǎo)致接頭部位出現(xiàn)嚴(yán)重的組織不均勻和復(fù)雜的殘余應(yīng)力,性能與母材相比發(fā)生一定的惡化,可能加劇氫致脆化失效的風(fēng)險。已有學(xué)者研究表明,焊接殘余應(yīng)力和組織不均勻性均會導(dǎo)致管線鋼中氫擴(kuò)散的發(fā)生,焊接接頭區(qū)域的氫致裂紋擴(kuò)展速度明顯快于母材區(qū)域。鑒于此,氫氣管道對于焊前預(yù)熱和焊后熱處理具有更高的要求。煉油氫能源設(shè)備管要多少錢
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