Водород. Заблуждения (Охрупчивание)

Аватар пользователя Vinnie J

В основной статье было допущено упущение и не рассмотрен вопрос о водородном охрупчивании металлов, на что мне указали различные специалисты. Каюсь и считаю своим долгом исправить и дополнить материал отдельной небольшой дополнительной заметкой.

Итак, на необъятных просторах интернетов, был найден древний фолиант, содержащий тайные знания погибшей цивилизации о воздействии водорода на металлы.

Вот он:

Весь труд довольно объёмен и желающие могут с ним ознакомиться полностью, по ссылке выше. Я же сделаю небольшие выдержки, того что показалось интересным с небольшими комментариями.

Активизация процессов водородного охрупчивания металлов, начинается при относительно небольших температурах, всего от 200 град.С. Я конечно понимаю, что газ в МГП находится под давлением и оттого слегка разогретым, но сильно сомневаюсь, что там есть близко 200 град.С. Но не суть, давайте дальше:

Охрупчивание начинается не сразу и вдруг, а имеется некий период безопасной эксплуатации. При температурах до 200 град.С индукционный период в металлах составляет скромные 100 тысяч часов. Тестировался суперсплав сталь 20.

Имеются способы повысить стойкость металлов, в частности путём легирования. Легирование хромом наиболее эффективно и уже при 12% добавки сплав становится водородностойким. Обратите внимание на рис. 4.49 на незаштрихованную область. Даже меньшие чем 12% добавки хрома уже существенно повышают температуру процесса.

Также может применяться плакировка, вместо цельного сплава. Не рассмотрен процесс гальванопокрытия, например медью, но это 1978 год. Воды утекло с тех пор...

 

 

Процесс охрупчивания не является необратимым. При определённых условиях он может быть обращён вспять. "Повреждённая" деталь может быть восстановлена и возвращена в эксплуатацию.

Последний слайд сообщает нам, что некий алюминиевый промышленник суетиться не просто так, а возможно что-то знает про технологии древних:

Зелёным выделен тезис о водородном охрупчивании меди. О процессе я писал в прошлый раз. Там вместо углерода в реакцию вступает кислород, отсюда и такие специфические требования именно к меди. Содержание кислорода в 0,01% не является чем-то запредельным. Это ГОСТовский норматив по кислороду для сплавов М1 и чище. Те же водопроводные трубы вполне себе делаются из сплава М1ф и полагаю могут быть использованы в качестве "последней водородной мили". (Внезапно даже для меня smile1.gif).

Авторство: 
Авторская работа / переводика
Комментарий автора: 

Вобщем тезисы из комментариев к первой части:

Вплоть до того, что даже считанные минуты контакта с пузырьками водорода могут в будущем привести к разрушению массивной детали. По этой причине высоко нагруженные детали не покрывают гальваническими покрытиями, так как при их нанесении часто выделяется водород, который может способствовать разрушению детали в процессе эксплуатации.

Водородной хрупкости подвержены сплавы железа, алюминия, титана, никеля. То есть практически все конструкционные детали. Медь тоже подвержена, только её не относят к конструкционным металлам.

Проблема разрушения кристаллической решетки металла не зависит от концентрации водорода. Если водород в смеси есть, то разрушение будет происходить. Это одна из нерешаемыз задач на современном уровне НТП.  В принципе не решаемая.  

и прочие (простите кого забыл), предлагаю считать полным фуфелом несостоятельными.

Всем бобра! Хорошего настроения! Держитесь там smile13.gif

Комментарий редакции раздела Топливо будущего - Метан

Ни сколько не сомневаясь в выводах Автора, воспользовавшись "внешним интеллектом" хочу привести следующие цитаты из статьи 

Интернет-журнал <<НАУКОВЕДЕНИЕ>>
http://naukovedenie.ru
Том 9, №4 (июль-август 2017
publishing@naukovedere.ru
Интернет журнал «Науковедение» ISSN 2223
Статья опубликована
Ссылка для цитирования этой статьи:
Лахдари А.А., Селдак Айсса, Овчинников И.И., Овчинников И.Г. Моделирование водородного охрупчивания
трубопровода как тонкостенной цилиндрической оболочки из нелинейно упругого материала

(доступ свободный).

Состояние проблемы

Достаточно подробный анализ современного состояния исследований проблемы

водородного охрупчивания металлических материалов по первому направлению содержится в

статье [1], где отмечается, что Министерством энергетики США в свое время были

сформулированы и рекомендованы основные направления фундаментальных исследований

процессов переноса водорода в металле и процессов деградации механических свойств,

приводящих к разрушению металлов [2]. При этом анализ работ [37] показывает, что

механизмы водородного охрупчивания и деградации свойств изучены недостаточно, особенно

по отношению к процессам водородного охрупчивания и деградации механических свойств

сталей для магистральных газопроводов [8 10]. Причем в [10] говорится: «анализ аварийных

разрушений магистральных газопроводов показывает, что наряду с действием многих факторов

(коррозия, пульсация температуры и давления газа), одним из весомых является

наводороживание труб».

ЛИТЕРАТУРА

Нечаев Ю. С. Актуальные проблемы старения, водородного охрупчивания и
стресс - коррозионного поражения сталей и эффективные пути их решения
2007, № 11(55)6

Use <<Basis research Needs for the Hydrogen Economy», May 13

Колачев Б. А. Водородная хрупкость металлов. М. Наука. 1985. 216 с.

Ткачев В. И., Холодный В. Н., Левина И. Н. Работоспособность сталей и сплавов
В среде водорода. Львов. НАН Украины, Физ. мех. ин т им. Г. В. Карпенко. 1

 

НЕ ВСЁ ТАК ОДНОЗНАЧНО ))

Комментарии

Аватар пользователя Vinnie J
Vinnie J(5 лет 7 месяцев)

Дельное замечание. Сейчас поправлю.

Аватар пользователя просто пользователь

Даже если понимать правильно, то как обращать процесс в трубе длиной за 1000 км и закопанной в землю? 

Аватар пользователя Y.Polanski
Y.Polanski(8 лет 3 месяца)

Типичное мнение дилетанта, нашедшего в себе силы прочитать только справочник 60 летней давности. И сразу -  хамские выпады портив других, таких же,  пустые "понты" и конспирология.

А Вы посвежее литературу не пробовали найти? По тематике "водородная хрупоксть металлов" как известно, одних монографий около 5 тысяч опубликовано уже.

А то, что медь не считается конструкционным материалом Вас - не смущает - в Вашей идее сделать трубопроводы медными?

А Как Вы из алюминия трубопроводы для водорода или емкости для хранения будете делать, как сваривать собираетесь алюминиевые стенки многосантиметровой тольщины и сколько это будет стоить (ценник на алюминий посмотрите)? Алюминиевые вкладыши в стальные трубы приводят к электрохимичской коррозии - это сразу Вам скажу, чтбы дурных мыслей не возникало. 

А чтобы Вы свой мозг немного напрягли, все-таки, приведу ссылки на относительно свежие иностранные источники, в которых на основании экспериментов установлено, что даже 1% водорода в метане в разы снижает трещинностойкость и ударную вязкость современных трубных сталей, особенно металла сварного шва. 100% водородная среда при экспериментах использована как иллюстрация "полного ужаса". Все таки, при 1% "ужас не такой сильный". Кстати, в природном газе из-за наличия примесей, которых нет в чистом метане, - водород вызывает еще ряд неприятных химических процессов, ускоряющих стресс-коррозию стенок трубопроводов. 

  1. Nguyen T. T. et al. Effect of low partial hydrogen in a mixture with methane on the mechanical properties of X70 pipeline steel //International Journal of Hydrogen Energy. – 2020. – Т. 45. – №. 3. – С. 2368-2381.
  2. Nguyen T. T. et al. Hydrogen embrittlement susceptibility of X70 pipeline steel weld under a low partial hydrogen environment //International Journal of Hydrogen Energy. – 2020. – Т. 45. – №. 43. – С. 23739-23753.
  3. Shang J. et al. Effects of stress concentration on the mechanical properties of X70 in high-pressure hydrogen-containing gas mixtures //International Journal of Hydrogen Energy. – 2020.

Успехов в чтении, если с английским проблемы - гуглпереводчиком можете воспользоваться. 

И на будующее, прежде чем выпендриваться - летать научитесь. 

     

Аватар пользователя Vinnie J
Vinnie J(5 лет 7 месяцев)

Хамите пока тут вы. Считайте это предупреждением.

Кто вам мешает привести литературу посвежее, интересно? В металлах что-то изменилось за 60 лет? В газах? Физические константы поменялись?

А то, что медь не считается конструкционным материалом Вас - не смущает - в Вашей идее сделать трубопроводы медными?

Было написано - последняя миля. Или для вас словосочетание "медный трубопровод" незнакомо? Поясните.

А Как Вы из алюминия трубопроводы для водорода или емкости для хранения будете делать, как сваривать собираетесь алюминиевые стенки многосантиметровой тольщины и сколько это будет стоить (ценник на алюминий посмотрите)? Алюминиевые вкладыши в стальные трубы приводят к электрохимичской коррозии - сразу Вам скажу, чтбы дурных мыслей не возникало. 

Электрохимическая коррозия она не сама по себе появляется. Нужен третий компонент для неё. Вы ведь знаете какой, правда? И про выделку алюминием стальных труб речи не шло. Моё предположение было проверить омеднённый трубопровод, например.

Алюминий полагаю тоже варить человечество не умеет. Запишем.

Успехов в чтении, если с английским проблемы - гуглпереводчиком можете воспользоваться. 

И набудующее, прежде чем выпендриваться - летать научитесь. 

А, зря я про хамство предупреждал. Надо было сразу 15 суток.

 

Аватар пользователя Simurg
Simurg(8 лет 10 месяцев)

Ну, медь и железо тоже не совсем рядом в электрохимическом ряду.

Я работал с водородом в лаборатории и далёк от мысли, что охрупчивание - это прям все, шоу-стопер. Люди решили этот вопрос, с водородом работать можно. Люди работают.

Но. Мне кажется, Вы СИЛЬНО недооцениваете проблемы, необходимый уровень ТБ и стоимость всех требуемых мероприятий.

И если Вы (после чтения справочника) считаете, что при комнатной температуре с охрупчиванием нет проблем, Вы ошибаетесь. Беда справочников до где-то середины 80-х - неверно указаные равновесные концентрации для низких температур и все ошибочные выводы из этого (у экспериментаторов просто не хватало времени или терпения наводородить металл полностью - процессы уж очень медленно идут; но это для лаборатории медленно, а не для жизни).

Смешной факт: вплоть до 90-х неверно принимался даже диапазон взрывоопасных концентраций: начиная с 4%, а не с 2%, как на самом деле. И причина тоже смешная: лабораторные полости были маловаты, а стенки играют огромную роль при цепных реакциях по свободнорадикальному механизму. :) Когда в 90-х это обнаружили, все атомщики встали на дыбы. Огромная индустрия с триллионными вложениями и бешенными требованиями к безопасности так вот смешно обосралась... спас перезаклад и общая консервативность отрасли. Но рекомбинаторы водорода внезапно и втихую от общественности  стали очень модной темой.

Комментарий администрации:  
*** Уличен в клевете и ложном цитировании, отказ принести извинения - https://aftershock.news/?q=comment/11527284#comment-11527284 ***
Аватар пользователя Vinnie J
Vinnie J(5 лет 7 месяцев)

Я работал с водородом в лаборатории и далёк от мысли, что охрупчивание - это прям все, шоу-стопер. Люди решили этот вопрос, с водородом работать можно. Люди работают.

Тут не научный форум, а публицистический скорее, поэтому тут бытует радикальное мнение, шо оно именно стопер. Для этого собственно и статья - надо чуть-чуть подправить шаблоны.

Но. Мне кажется, Вы СИЛЬНО недооцениваете проблемы,

Вы ошибаетесь. Сейчас опять у кого-то может что-то треснуть, но я не считаю водородную тему рациональной и оптимальной с точки зрения линейной логики развития цивилизации. Вся эта тема это вопрос аварийной подготовки к грядущим переменам. Это я уже тоже несколько раз писал.

Поэтому когда очередной "учёный дед" (видно, что учёный и видно что дед, но это не про вас smile1.gif) начинает кидаться и брызгать, то я его понять по человечески могу, но с учётом обстоятельств - он не прав. И с этой точки зрения можно только аплодировать выдержке того же Мишустина, который (наверное не сам конечно, а по решению Совбеза РФ) начинает шевелить учёных "трутней", чтобы они экстренно что-нибудь придумывали и это что-нибудь не отмазки что это никак невозможно, а что-то работающее, пусть и криво-косо на первых порах.

Если при этом потребуется, для обеспечения ТБ и сопутствующих мероприятий обеспечить казарменный режим и Орденские порядки на объектах "водородной" энергетики, то это будет сделано.

Аватар пользователя Simurg
Simurg(8 лет 10 месяцев)

Ну... не знаю. Мне кажется, у масштабной водородной энергетики (передача его по трубам, использование на транспорте - вот это всё) "смерть от тысячи порезов". В том смысле, что возникает множество мелких проблем, каждая из которых решаема, но все вместе которые делают массовое применение нереальным.

Я хорошо понимаю, что проблема сезонной аккумуляции без водорода сейчас нерешаема. Так что мышки будут плакать, колоться, но кушать кактус.

Просто время на внедрение всей этой фигни вплоть до замены метана в ГТС и некотоых видах транспорта будет сильно бОльшим, чем считают энтузиасты. А в массовом транспорте и в быту я в водород вообще не верю, ибо это будет какой-то сплошной и извращённый суицид.

Водород требует высокой культуры обращения. С нынешней ситуацией, когда и метан-то жахает частенько, а тренд - на ухудшение массовлй технической культуры и рост терроризма, радикализма и идиотизма... не. Не взлетит.

Комментарий администрации:  
*** Уличен в клевете и ложном цитировании, отказ принести извинения - https://aftershock.news/?q=comment/11527284#comment-11527284 ***
Аватар пользователя Vinnie J
Vinnie J(5 лет 7 месяцев)

Просто время на внедрение всей этой фигни вплоть до замены метана в ГТС

Я думаю до замены не дойдет. Посмотрите внимательно на заявленные цели - начать генерацию и создать Х ГВт мощностей электролизеров, которых сейчас делает Х / 100, т.е. это означает именно создать отрасль производящую оборудование первого этапа. При этом попутно постараться порешать проблемы транспортировки и хранения. Когда дойдёт до дела, то проблемы транспортировки уже может и не быть, потому как условному городу в Минусинской впадине, или условному Гейтстауну в Вайоминге, у которых под задницей есть генерация МВт на 300 и вода не потребуется тащить куда-то далеко маневровый и отопительный газ. Будут использовать его по месту. А вот проблема добыть тот самый водород для топлива она будет и вот чтобы её решить заранее, нужные отрасли и технологии.

Только вот если не запустить спрос на электролизы сейчас, то их в этих городах не будет когда они там будут нужны. Социальная технология раскрутки масс на финансирование НТП везде одинакова уже лет 20: вертродуи, панели, электроповозки и прочее.

Аватар пользователя просто пользователь

А в массовом транспорте и в быту я в водород вообще не верю

smile9.gif

ПС. На данный момент везде, где используется водород, его стараются применять сразу же после получения, исключая хранение и по максимуму сокращая расстояние на которое он транспортируется от точки получения до точки применения.

ПС2. РН - это практически единственное место, где его хранят существенное время перед применением.

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(13 лет 4 месяца)

Да,  вы правы,  с водородом вполне себе работают.  Я сам работал на производстве с водородом. 

И так же вы правы, говоря о высокой культуре производства при работе с водородом.  Но это возможно локально,  на производстве.  А вот как обеспечить должны уровень на десятках тысячах км трубопроводов, а уж не говоря о широком применении, это я вообще не знаю как.

Говорил, и ещё раз скажу. Водород можно получать при большом избытке энергии с последующим синтезом минимум до метана.

Аватар пользователя gridd
gridd(9 лет 6 месяцев)

У алюминия со сталью нет достаточного потенциала для электрохимической коррозии.  вот алюминий и медь - совсем другое дело. Поэтому если в электротехнике приходится стыковать медную проводку с алюминиевой то это делают через стальные соединители.

Аватар пользователя mastak
mastak(13 лет 3 недели)

Есть ! И корродировать будет алюминий. При наличии электролита еще и на порядки быстрее.

Аватар пользователя gridd
gridd(9 лет 6 месяцев)

Электрической коррозии нет только между полностью однородными материалами, но существенно это при потенциале >0.6В, даже есть ГОСТ на эту тему.

Те самые "технологии древних", хотя... достаточно свежая редакция - 2014 год.
Из которой мы видим, что алюминий на мягкую сталь (без легирования) - это 0.2В, вопросов нет.

Нержавеющая сталь - уже 0,55В, что гораздо хуже.

Аватар пользователя mastak
mastak(13 лет 3 недели)

но существенно это при потенциале >0.6В

Верно.

Но ("не существенно") х (N лет эксплуатации) = тот же результат. 

Аватар пользователя gridd
gridd(9 лет 6 месяцев)

Вообще, это для материалов на открытом воздухе и в условиях нормальной влажности - а это достаточно агрессивная среда, если что.

В атмосфере инертного газа, электрический контакт даже золота с магнием будет жить долго бесконечное время, при условии отсутствия окислителей, типа кислород и галогены.

В теории можно посчитать сочетание достаточно инертных материалов, чтобы оно не превышало естественного износа перекачиваемым газом.

 

Аватар пользователя просто пользователь

У алюминия со сталью нет достаточного потенциала для электрохимической коррозии.

На воздухе. Но если в точке контакта присутствует сильный электролит(напр.поваренная соль), то всё выглядит по другому.

Аватар пользователя gridd
gridd(9 лет 6 месяцев)

Я вообще-то про это дальше написал...

С другой стороны покажите мне электрика, который зачем-то посыпает контакты солью...

Аватар пользователя просто пользователь

Прибрежный район или места, где зимой дороги обрабатывают реагентами, есть солёные озёра, а также бывшие и высохшие солёные озёра.

Для таких мест используется РАЭ в специальном исполнении. Герметичный корпус или несколько слоёв лака.

Аватар пользователя Lux agro
Lux agro(5 лет 5 месяцев)

А то, что медь не считается конструкционным материалом Вас - не смущает - в Вашей идее сделать трубопроводы медными?

А Как Вы из алюминия трубопроводы для водорода или емкости для хранения будете делать, как сваривать собираетесь алюминиевые стенки многосантиметровой тольщины и сколько это будет стоить (ценник на алюминий посмотрите)?

В кондиционировании и холодильной технике используются, в основном, медные трубы. Сейчас появились и алюминиевые. Трубы тонкостенные, а давление фреонов может быть 45-50бар.

Комментарий администрации:  
*** Уличена в манипуляциях - https://aftershock.news/?q=node/964041 ***
Аватар пользователя ИЮЛь Майский
ИЮЛь Майский(9 лет 10 месяцев)

Электрохимическая коррозия она не сама по себе появляется. Нужен третий компонент для неё.

И ещё четвёртый. Кроме кислорода -влага. Всё это будет в зазоре между внешней и внутренней трубами.

А для щелевой коррозии кислород в принципе не нужен.

На вашем месте я бы не грозил оппоненту баном (пусть он с вашей точки зрения трижды хам), а предложил свои способы борьбы с коррозией. Например, плакирование внутренней поверхности стальной трубы толстым слоем алюминия. Или разделение труб слоем пластика.

Только смутно подозреваю, что не только лишь все осилят это технически и экономически.   

Аватар пользователя Vinnie J
Vinnie J(5 лет 7 месяцев)

Пластик не годится. Любой полимер будет рассыпаться под воздействием водорода.

Выживание вопрос дорогой и не всем посильный.

PS Оппонент продолжил в личке и ему сказано, в чём он был неправ. Если осознает, то бан снимется. Это не проблема.

Аватар пользователя Jumba
Jumba(6 лет 3 месяца)

Любой по­ли­мер будет рас­сы­пать­ся под воз­дей­стви­ем во­до­ро­да

Не любой, тефлон не будет. 

Аватар пользователя Vinnie J
Vinnie J(5 лет 7 месяцев)

Фтороводородные пластики устойчивы?

Аватар пользователя Jumba
Jumba(6 лет 3 месяца)

И не только фтороводородные.

Аватар пользователя kurush
kurush(7 лет 2 месяца)

Как выше написали, даже без мифов радости мало. Ежегодная замена компрессоров и замена труб каждые десять лет поднимут стоимость эксплуатации газопровода в разы.

Комментарий администрации:  
*** Уличен в провокациях - https://aftershock.news/?q=comment/16775713#comment-16775713 ***
Аватар пользователя Vinnie J
Vinnie J(5 лет 7 месяцев)

Никто не говорит, что будет легко.

Водородные темы (наверное даже больше чем прочие зелёные) поднимают сильную бурю эмоций у всех и на волне эмоций народ начинает циклится на чём-то одном. Впадает в крайности не замечая динамики и возможностей.

Аватар пользователя tiriet
tiriet(12 лет 9 месяцев)

Есть такой анекдот:

Открыл Вовочка бизнес- дает кредит на три дня 100 рублей, а отдавать надо 90. Народ валом прет. Неделю назад было по пять клиентов в день, а сейчас- уже по 12.

Изя Вову спрашивает- Вова, а какие прибыли? на что Вова отвечает- при чем тут прибыли? ты посмотри, какие темпы роста оборота!

Так вот и с водородом- темпы роста- шикарные.

На охрупчивании никто особо не циклится. просто помним, что эта мелкая и незаметная ерунда выпьет всю кровь проектировщикам, конструкторам и разработчикам. Прикидываем, что под водород придется переделывать все конструкционные сплавы для ответственных узлов- лопаток, поршней и цилиндров, все подшипники и валы, которые работают в контакте с водородом- это все придется делать новое. потому что старое с новым топливом резко потеряет надежность.

У нас одно время была такая классная штука- борщевик. В нем сахара- больше, чем в сахарной свекле. Растет- динамика просто супер! Массу набирает с феноменальной скоростью. Как корм скоту планировался- суперкультура. Однако мелочь мелкая- молоко после него горчит, и никто такое пить не хочет, и проблема эта оказалась непобарываемой. А вот растет он действительно шикарно. куда только его теперь девать?

С водородом- щас еще накину. Газ должен вонять. Всегда. везде. отвратительно. Для этого в газ надо добавлять вонь. на сегодня у нас все мало-мальски приемлемые для этих нужд вони- основаны на сере. Меркаптан- CH3SH. Сера в составе меркаптана- катализатор внедрения водорода в металлы :-). другие вони воняют не так зачетно, и их добавлять в газ надо намного больше- а они дорогие.

 

Аватар пользователя borbacuca
borbacuca(5 лет 6 месяцев)

а если пробовать синтез метана из водорода-> и дальше без проблем

Аватар пользователя Bruno
Bruno(10 лет 4 месяца)

И дальше - улавливание СО2 (иначе - зачем водород?)

Гораздо проще - синтез аммиака, а после магистрального трубопровода или перевозки жидкого аммиака - обратно в водород.

Аватар пользователя ЧиП
ЧиП(9 лет 3 месяца)

Спасибо за статью. Люблю АШ именно за возможность прочитать разные мнения. Ясно, что чистый водород опасен для сталей, но не настолько как уверяют некоторые товарищи. В целом истина как всегда где-то посередине. Процесс есть, но он может быть управляемым и контролируемым, что не снижает рисков или стоимости дополнительных мер по защите от этого процесса.

Аватар пользователя gridd
gridd(9 лет 6 месяцев)

Трубопроводное оборудование для водорода вполне себе существует, но оно преимущественно внутрицеховое, или на крайняк - внутризаводское.  В целях безопасности водород флегматизируется подогретым водяным паром, это несколько снижает вероятность аварий при эксплуатации, но не исключает их совсем.

Эта технология для магистральных трубопроводов непригодна.

Кроме того, водород является газом, с точки зрения промышленной безопасности, одним из самых опасных. У него самая маленькая энергия инициации взрыва среди других газов и веществ. У него самый широкий диапазон образования взрывоопасных смесей с воздухом (4%-76%) и кислородом (4%-90%).

Бензин, например, куда как менее опасен. Ситуации когда расплавляются контакты бензонасоса в сборке топливного насоса, в окружении плещущегося бензина - бывает редко, но для эксплуатации это не фатально. Для возгорания бензина в баке недостаточно кислорода.

Дойдут руки - может напишу статью, вся фактура есть.

Описаны случаи детонации внутризаводских водородных коммуникаций из-за того что взрыв был инициирован касанием окалины о стальную стенку трубы, которую сорвало со стенки из-за резкого перепада давления при открытии трубопровода.

Случаи подрыва внутризаводских трубопроводов из-за неисправных измерительных датчиков тоже не редкость.

Главное чтобы в прокачиваемой газовой смеси было хоть немного кислорода. 

Аватар пользователя Vinnie J
Vinnie J(5 лет 7 месяцев)

может напишу статью, вся фактура есть.

Было бы интересно

Аватар пользователя Simurg
Simurg(8 лет 10 месяцев)

Наглядный пример, сколь живучи однажды запущенные в мир сведения, даже если их потом сочли неверными.

Диапазон взрывоопасных концентраций зависит от размера сосуда. И реально начинается для водорода с 2% в смеси с воздухом.

Комментарий администрации:  
*** Уличен в клевете и ложном цитировании, отказ принести извинения - https://aftershock.news/?q=comment/11527284#comment-11527284 ***
Аватар пользователя Vinnie J
Vinnie J(5 лет 7 месяцев)

Я ведь правильно понимаю, что он именно хлопает/взрывается, а не горит потом?

Аватар пользователя gridd
gridd(9 лет 6 месяцев)

Именно, загорание водорода, при условии сохранения стехиометрического соотношения, ВСЕГДА переходит в детонацию. Чем отличается горение от детонации, я надеюсь все помнят: скорость реакции при детонации выше чем при горении в 10-100 раз. Высвобождается очень большое количество энергии. Воздействие высокой температуры, кинетическая энергия взрыва, перепад давления, ударная волна.

Поэтому все взрывоопасные химические производства имеют легкие крыши, остекленение в одну нитку, и разрушаемые стены. При аварии на производстве энергию надо отдавать наружу, а не убивать ей персонал.

Аватар пользователя Simurg
Simurg(8 лет 10 месяцев)

Да, это концентрации при которых он именно детонирует. Ну, реакция во фронте ударной волны при почти-адиабатическом сжатии.

Комментарий администрации:  
*** Уличен в клевете и ложном цитировании, отказ принести извинения - https://aftershock.news/?q=comment/11527284#comment-11527284 ***
Аватар пользователя gridd
gridd(9 лет 6 месяцев)

Объем смеси влияет только на суммарную энергию взрыва, на саму возможность взрыва влияет концентрация водорода (или соотношение водород/кислород) в месте инициации.

Вообще 3% - это порог при котором срабатывают извещатели на производстве, о том что есть утечка. Они, как правило, устанавливаются в критических местах, и их сработка не означает наличия 2-3% водорода непосредственно на рабочем месте, это означает, что  надо немедленно покинуть помещение и не дожидаться барической травмы при детонации водорода.

Аватар пользователя Simurg
Simurg(8 лет 10 месяцев)

Объём смеси влияет на опасную концентрацию. Во-первых, есть банально такая вещь как критический радиус детонации - чтобы реакция перешла от дефлагмации к детонации, фронт повышенного давления должен разогнаться, для этого нужно определённое количество вещества (для селитры, например, оно ну очень большое). Во-вторых, горение водорода идёт по свободнорадикальному механизму, а стенки малого сосуда "убивают" радикалы, снижая скорость реакции и замедляя развитие детонации.

Вот как раз до середины 90-х это недостаточно чётко понимали те, кто составлял таблицы взрывоопасных концентраций. Хотя идея минимального объёма ВВ была банальщиной для профильных спецов годов так с 60х, а механизм горения водорода вообще чуть ли не в 20-е описан (без некоторых нюансов, но в целом - да, уж понимание механизма цепной реакции горения было 100%).

Короче, в очень больших объёмах (а машинные залы крупных электростанций и даже объём контейнмента у ВВЭР - это достаточно большие объёмы) в принципе могут взрываться и более бедные смеси, чем 4%. Но это пересмотрели относительно недавно, лет 20 назад) и ОГРОМНЫЙ объём технической литературы с неверными представлениями всё ещё в работе. 

Комментарий администрации:  
*** Уличен в клевете и ложном цитировании, отказ принести извинения - https://aftershock.news/?q=comment/11527284#comment-11527284 ***
Аватар пользователя gridd
gridd(9 лет 6 месяцев)

Более бедная смесь не взорвётся, но при условии, если она идеально перемешана по всему объему. Но в реальной жизни такого не бывает. Если у вас в трубопроводе началась утечка, то в районе утечки содержание водорода будет такое же как в трубопроводе, добавьте к этому кислород воздуха, и градиент концентрации всей этой смеси очень непостоянен, но только будет искра или любой другой внешний источник энергии (сухие смеси водорода с галогенами реагируют даже на солнечный свет), то весь объем в котором будет течь реакция - сдетонирует. 

в лабораторных условиях, где детям демонстрируется сгорание водорода со взрывом в пробирке, там такие объемы, что пробирку даже не разорвёт.

В условиях больших объемов на производстве авария имеет риск катастрофической. 

Аватар пользователя goto
goto(10 лет 2 месяца)

Электрогенераторы на мощных ТЭС охлаждаются часто водородом.

Водород получают электролизом. 

Поэтому наработки есть хотя бы тут.

Хотя я считаю, что это тупиковый путь: уж лучше далее до метана синтезировать, или хотябы аммиака.

 

Комментарий администрации:  
*** отключен (паникерство, слухи) ***
Аватар пользователя Системник
Системник(10 лет 10 месяцев)

Короче, не взлетит.

Менять каждые 10 лет трубы будет очень дорого энергетически, молчу про цену в фиате.

Компрессоры, трубы, выработка и применение - если посчитать энергозатраты на весь цикл - выйдет, может, чуть лучше глубоко убыточных панелек.

smile1.gif Нафига козе баян?

Аватар пользователя hostas
hostas(14 лет 2 недели)

Интересно, а как с потерями при транспортировке по трубопроводу ? Водород же, зараза такая, просачивается прямо сквозь кристаллическую решетку. Да еще под давлением...
Сколько там потерь на километр? Закачаем в России по счетчику, а до Германии не дойдет.

Аватар пользователя Simurg
Simurg(8 лет 10 месяцев)

:) Это вообще не фактор. "Просачиваются" считанные атомы, их даже специальными приборами не уловить.

Проблема не в том, что водорода становится значимо меньше. Беда в том, что там, куда он внедряется, и считанные атомы всё портят. 

Комментарий администрации:  
*** Уличен в клевете и ложном цитировании, отказ принести извинения - https://aftershock.news/?q=comment/11527284#comment-11527284 ***
Аватар пользователя goto
goto(10 лет 2 месяца)

Да ну, не уловить.

Гелиевые течеискатели существуют, не думаю, что водородный будет сложнее.

 

Комментарий администрации:  
*** отключен (паникерство, слухи) ***
Аватар пользователя Viktor Levchenko
Viktor Levchenko(7 лет 5 месяцев)

Поддерживаю! И это ещё про жидкий водород мы не поговорили. Очень подозреваю что концентрация энергии на вес (возможно объём) в нем запредельная! Может кто подсчитает? Ракеты точно будут летать на водороде.

П.С. Спасибо за книгу и серию статей, жду продолжения!

Аватар пользователя BOV
BOV(10 лет 7 месяцев)

Очень подозреваю что концентрация энергии на вес (возможно объём) в нем запредельная! Может кто подсчитает? Ракеты точно будут летать на водороде.

 

Ракеты на водороде это прошлый век. Буквально прошлый, двадцатый. Сейчас в моде, внезапно, метан , жидкий метан.

 

Вот, кстати, закавыка какая - отрасль, наиболее плотно изучавшая работу с водородом от него постепенно отошла и перспективным считает банальный метан.  В общем, водород это не только хорошо, но и плохо.

 

Аватар пользователя Vinnie J
Vinnie J(5 лет 7 месяцев)

В апреле 2019 года компания Карбон Инжиниринг из Канады презентовала технологию производства жидких углеводородов: бензин, дизель, метанол. Для этого требовался углекислый газ из атмосферы, водород и известняк. Компания Карбон Инжиниринг основана в 2009 году, в Канаде, профессором прикладной физики, на гранты фонда Б. Гейтса.

Посадочный аппарат Феникс. Он был запущен в августе 2007. Аппарат  успешно прибыл на место  в мае 2008 года и проработал до ноября 2008 года успешно работал, снимая пробы грунта, горных пород и делая замеры параметров атмосферы. При посадке одной из первых находок стало обнаружение известняка.

Атмосфера Марса на 95% состоит из углекислого газа...

Все совпадения, особенно по датам, абсолютно случайны smile7.gif

Аватар пользователя goto
goto(10 лет 2 месяца)

Массовая удельная теплота сгорания водорода в три раза выше таковой у бензина.

Плотность бензина в десять раз выше плотности жидкого водорода.

Поэтому концентрация энергии на вес у водорода в три раза выше бензина, но объем, который этот вес водорода займет, в три раза выше (10/3), чем у бензина равной концентрации энергии.

Комментарий администрации:  
*** отключен (паникерство, слухи) ***
Аватар пользователя panadium
panadium(10 лет 5 месяцев)

Вставлю свои пять копеек в виде комментария 4-х месячной давности: https://aftershock.news/?q=comment/10262202#comment-10262202

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(13 лет 4 месяца)

Скромные сто тысяч часов.  Вы вообще в курсе о ресурсе трубопровода для транспортировки природного газа? Напомню, что трубопровод Уренгой-Помара-Ужгород введён в эксплуатацию в 70_з годах, и он до сих пор работоспособен. На ремонт останавливались компрессоры станции, а сам трубопровод вполне работоспособен. И это практически пол века эксплуатации. А не те 10-12, про которые вы пишете.

Так же напомню, что при компремировании температура перекачиваемой среды сильно повышается. Так что трубопровод будет локально подвергаться более высоким водородный нагрузкам.

Ни какое покрытие,  ни футеровка, ни планирование не дадут ошутимого результата ввиду самого механизма процесса.

И тд и тп.

Страницы