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我國(guó)是一個(gè)風(fēng)能資源十分豐富的國(guó)家,風(fēng)電是我國(guó)第二大可再生能源。近些年,由于風(fēng)電裝機(jī)量快速擴(kuò)張,
而電網(wǎng)配套設(shè)施建設(shè)又明顯滯后于風(fēng)電裝機(jī)量,所以從2010年起,我國(guó)開(kāi)始出現(xiàn)了明顯的棄風(fēng)限電現(xiàn)象。
為應(yīng)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)棄風(fēng)限電現(xiàn)象,在實(shí)施完善風(fēng)電規(guī)劃、健全市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制以降低并網(wǎng)難度的措施之外,有關(guān)部門(mén)提出了風(fēng)電制氫的新型儲(chǔ)能技術(shù),以消納部分地區(qū)的風(fēng)能資源,提高風(fēng)能的利用率。近年來(lái),我國(guó)開(kāi)始關(guān)注和重視風(fēng)電制氫技術(shù),并已經(jīng)在多個(gè)地方開(kāi)展風(fēng)電制氫示范項(xiàng)目。
氫氣有易揮發(fā)、易燃、易爆及氫脆等特性,這使得氫氣在制取過(guò)程中存在一定的安全隱患,因此其安全性是應(yīng)該首先被關(guān)注的,在選用壓力變送器的時(shí)候如果考慮不周到,氫氣也會(huì)造成一些問(wèn)題。存在氫氣的情況下,一定要慎選壓力變送器的隔離膜片。
氫原子會(huì)穿過(guò)壓力變送器的金屬隔膜,引起測(cè)量誤差,壓力變送器的隔膜厚度一般只有0.025mm至0.050mm,通常氫氣是由兩個(gè)氫原子組成的分子,氫分子不會(huì)穿過(guò)金屬隔膜,但是如果氫分子分裂成氫離子,也就是是兩個(gè)H+原子,它就會(huì)穿過(guò)金屬隔膜,因?yàn)镠+離子比隔膜金屬材料中兩個(gè)分子之間的空隙還要小。
氫離子H+穿過(guò)隔膜后,會(huì)形成H2分子,留在壓力變送器里面,H2會(huì)逐漸溶解到壓力變送器中的液態(tài)硅酮里面,時(shí)間一長(zhǎng),硅酮中的氫氣會(huì)飽和,因而形成氣泡。氣泡會(huì)引起零點(diǎn)出現(xiàn)移動(dòng),影響測(cè)量結(jié)果,從而降低變送器的性能,隨著氫氣數(shù)量的增加,膜片也會(huì)向外擴(kuò)張,引起裂紋導(dǎo)致硅酮流失,進(jìn)而導(dǎo)致壓力變送器失效。
什么情況下會(huì)出現(xiàn)H2的滲透?
如果在一項(xiàng)應(yīng)用中存在純粹的氫氣,滲透問(wèn)題是一定會(huì)發(fā)生的,但是,如果它不是以純粹的氫氣的方式出現(xiàn),也會(huì)出現(xiàn)滲透,因?yàn)闅湓訒?huì)隨時(shí)從分子上脫離出來(lái)成為離子。
氫原子從分子上脫離出來(lái)的方式有以下幾種:
1. 在高溫或者高壓下,會(huì)出現(xiàn)變化,如果氫氣是純的,氫分子的互相碰撞會(huì)破壞結(jié)合鍵。
2. 電化作用會(huì)引起游離,海水的電解作用和弱電解反應(yīng)這種類(lèi)似的反應(yīng),以及鍍鋅管道,都會(huì)引起腐蝕,產(chǎn)生氫離子。
3. 在高溫時(shí)蒸汽會(huì)引起金屬隔膜腐蝕,產(chǎn)生氫離子。
隔離膜片的氫透保護(hù)作用:
隔離膜片會(huì)影響滲透率,這是因?yàn)椴煌牧系姆肿?,晶格的間隙是不同的。在過(guò)去,一直是采用不銹鋼來(lái)制造隔膜,避免使用像哈C這些鎳基金屬,更不用說(shuō)鉭了。用鍍金的不銹鋼制造的膜片雖然很貴,但是它的保護(hù)作用是最好的,因?yàn)橹灰兩虾穸?μm的一層金就能夠消除滲透現(xiàn)象。