天然氣中的氫監(jiān)測:安全關(guān)鍵的應(yīng)用
為什么注氫20%將需要更加關(guān)注安全:
“氫是實現(xiàn)凈0排放的核心,,因為到2050年它可以減少800億噸二氧化碳的排放",,按照氫能委員會發(fā)布的“凈零氫能"報告。
氫能委員會并不是望看到我們對氫的使用迅速普及的機構(gòu),;各國政府、環(huán)保人士,、非政府組織和工業(yè)界都在努力用氫作為一種綠色替代品來取代我們對化石燃料的消耗,。
目前,我們生產(chǎn)的氫氣有很大一部分來自天然氣,,使用蒸汽甲烷重整過程,。這就是所謂的“灰氫"。如果這個過程的二氧化碳副產(chǎn)品被捕集并安全儲存,,那么它被認為是碳中和的,,最終產(chǎn)品被稱為“藍色氫"。真正的“綠色氫"必須使用可再生能源和電解過程來生產(chǎn),。
可以理解的是,,大部分焦點都集中在我們?nèi)绾文軌虼笠?guī)模生產(chǎn)和分配氫氣,以及哪些應(yīng)用代表了很大的潛力,。然而,,這確實引發(fā)了另一個同樣重要的考慮:在保持——或者更好的是提高——安全標(biāo)準(zhǔn)的同時,需要有效和有利可圖地增加我們對氫的使用,。
氫揮發(fā):
盡管氫氣作為工業(yè)過程氣體已經(jīng)使用多年,但將其作為運輸,、發(fā)電和家庭用氣的燃料是相對較新的,。特別是,當(dāng)注入天然氣網(wǎng)絡(luò)時,它可能會產(chǎn)生幾個潛在的問題,。這些包括:
1.爆炸風(fēng)險氫氣是一種揮發(fā)性氣體,,無臭無色,如果沒有專門的儀器,,很難檢測到,。
2.管道、壓縮機等金屬表面脆化氣體會降低某些金屬的拉伸延展性,,導(dǎo)致應(yīng)力斷裂形成,,有發(fā)生泄漏的危險。
3.彈性密封的滲透氫氣是一種小分子,,它可以滲透到管道設(shè)備中廣泛使用的彈性體密封中,。如果壓力釋放,氫分子就會膨脹,,增加氣體泄漏的風(fēng)險,。
4.過程效率不正確的氫氣和天然氣混合會對燃氣輪機的燃燒效率產(chǎn)生影響,增加成本,,并可能產(chǎn)生安全風(fēng)險,。
好消息是,所有這些問題都是已知的,,并且可以使用適當(dāng)?shù)牟牧虾凸芾砑夹g(shù)來解決,。特別是,對生產(chǎn),、分銷和燃燒過程中的過程條件進行在線監(jiān)控至關(guān)重要,。這包括一系列參數(shù),其中微量水分測量是特別重要的參數(shù)之一,。它在保持氣體質(zhì)量,,確保系統(tǒng)效率和安全性以及支持符合商業(yè)要求和監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
用于氫氣監(jiān)測的露點分析儀:
測量烴和水露點的技術(shù)多種多樣,;有些已經(jīng)以不同的形式使用了很多年,。然而,并不是所有的露點分析儀都適合用于監(jiān)測天然氣中的注氫,,特別是在電氣安全認證方面,。
與天然氣相比,氫氣與空氣混合時的可燃性范圍更廣,。它燃燒至需很少的量,,僅為0.02兆焦耳(mJ),不到點燃天然氣所需能量(0.29 mJ)的10%,。在某些情況下,,即使是靜態(tài)放電也足以點燃氫-空氣混合物。與傳統(tǒng)的天然氣操作不同,在可能存在氫氣的環(huán)境中使用的任何電氣設(shè)備都必須具有較高的防爆安全級別,,這一點至關(guān)重要,。然而目前安裝在天然氣現(xiàn)場的電氣設(shè)備(包括分析系統(tǒng))并非都符合氫氣的防爆(Ex)安全要求。
因此,,仔細選擇設(shè)備非常重要,。例如,我們新的密析爾儀器烴露點分析儀通過Ex認證,,可在氫氣環(huán)境中使用,,無需調(diào)整;其中包括含氫量至少為20%的天然氣應(yīng)用,。它們提供非常準(zhǔn)確,,可重復(fù)和一致的結(jié)果,并通過ATEX,,IECEx,,UKEX和NEC505標(biāo)準(zhǔn)認證。
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