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[讨论] 为什么规定氢气往复压缩机排气温度低于135℃

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wei604213406VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层 |阅读模式       最后访问IP重庆市
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各位老师氢气往复压缩机规定排气温度低于135℃是从哪些方面考虑的?泄漏后容易着火,还是材质氢腐蚀等

 

发表于 2025-7-5 08:29:11

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发表于 2025-7-5 09:50:41

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海川小学6年  |  头衔:  TA未设置 
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我的理解是可能根据纳尔逊曲线的使用限制规定的  高温环境下氢气对钢铁材料的腐蚀性急剧升高  不知道对不对  欢迎大家讨论

 

发表于 2025-7-5 10:44:20

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请参考

氢气往复压缩机排气温度限制在135℃以下主要基于以下安全和技术考量:

1. 氢气自燃与爆炸风险
自燃温度低:氢气的自燃温度约为500℃(在空气中),但高温会大幅增加其化学活性。若压缩机内部存在局部过热(如机械摩擦、泄漏点静电火花),高温可能引发燃烧甚至爆炸。
材料耐受性:高温可能加速密封件(如聚四氟乙烯)老化,导致氢气泄漏,形成爆炸性混合物(氢气爆炸极限为4%~75%)。
2. 材料性能限制
金属强度下降:压缩机气缸、活塞等部件在高温下可能发生金属疲劳或蠕变,尤其是铝合金等轻质材料(常用于氢气设备)。
润滑失效:润滑油在高温下易碳化结焦,堵塞油路或污染氢气(对某些工艺如电子工业是致命问题)。若采用无油润滑,密封材料(如PTFE)的耐温极限通常低于150℃。
3. 防止氢脆与腐蚀
氢脆风险:高温高压下,氢气会渗透金属晶格,导致材料脆化。温度升高会加速这一过程,缩短设备寿命。
氧化反应:高温可能促使氢气与压缩机内部微量氧气反应生成水蒸气,加剧腐蚀(如气缸内壁锈蚀)。
4. 工艺安全余量
设计标准:API 618(石油、化工和天然气工业用往复压缩机标准)建议氢气压缩机排气温度不超过135~150℃,135℃是留有余地的保守值。
监测冗余:实际运行中,温度传感器可能存在误差或延迟,设定较低限值可提前触发报警,避免突发性超温。
5. 能耗与效率平衡
压缩热管理:氢气压缩时温升显著(绝热压缩理论温升可达每级100℃以上)。限制排气温度需通过多级压缩、级间冷却实现,但过度冷却会增加能耗。135℃是权衡效率与安全的平衡点。
实际应用中的措施
多级压缩:通常采用2~4级压缩,每级排气后通过冷却器降温至40℃以下。
紧急联锁:超温自动停机,防止事故扩大。
材料选择:如不锈钢缸体、特殊涂层,以耐受高温氢气环境。
通过以上措施,135℃的限值可有效规避氢气压缩过程中的主要风险,同时兼顾设备经济性。

 

发表于 2025-7-5 11:30:46

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fanjun647VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP上海市
海川小学1年  |  头衔:  TA未设置 
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压缩氢气时规定排气温度不超过135℃主要是考虑以下几个因素:

1. **氢气的自燃风险**:  
   氢气着火范围广,泄漏后温度较高时更易达到自燃温度(约400~560℃)。尽管135℃远低于自燃温度,但降低排气温度可有效减少局部热点或瞬时高温导致事故的概率。

2. **密封件与润滑油的稳定性**:  
   往复压缩机内部润滑油及密封材料对温度敏感。高温下容易发生老化、变质、结焦,加剧磨损和泄漏风险,影响设备寿命和安全运行。

3. **防止氢脆问题的加重**:  
   氢在高温、高压环境下会加剧对压缩机金属零件的渗透和氢脆效应,造成材料强度下降。控制一定温度范围内可以缓解氢脆效应。

4. **设备整体运行安全**:  
   高温运行会增加压缩机零件机械疲劳风险,同时也可能引起工艺控制困难,提升了设备和系统运行管理难度。

综上所述,将排气温度控制在135℃以内,是从氢气泄漏、密封老化、氢脆风险、材料腐蚀、设备寿命及整体安全运行多个角度综合考虑而确定的。
.

 

发表于 2025-7-5 11:37:07

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