无论是作为发电的直接燃料来源，还是通过住宅供暖和工业应用减轻日益电气开云体育竞彩足球化的世界中的电网负荷，天然气都是我们能源未来的一个组成部分。开云体育官网手机app首页在奶牛场、垃圾填埋场、废水中，甚至从湿地中，甲烷也以甲烷的形式不断地自然产生。
这不是万灵药:自然产生的甲烷是一种温室气体，虽然燃烧时产生的气体比煤少得多，但其燃烧的副产品二氧化碳也是一种温室气体。如何在减少二氧化碳产生的同时，鼓励从各种来源捕获甲烷2？一种很有希望的解决方案是将氢(其燃烧副产品是水)与天然气混合到州际天然气管道系统中。
2021年，美国州际天然气协会(INGAA)基金会为INGAA天然气输送管道运营商和基金会成员征求研究建议。基金会成员资助了一个概念，该概念将成为“天然气基础设施中氢气运输的综合研究”。
成立了一个由INGAA和INGAA基金会成员组成的委员会，以指导利用现有数据和公共领域纯研究组织的其他研究进行研究。由此产生的综合研究包括五个重点领域，是州际天然气输送公司评估氢混合物对其系统的可行性和影响的路线图。
五个重点范畴
最终的研究将于2022年完成，仅供INGAA及其基金会的成员使用;其他有兴趣的人可以联系基金会申请访问。对于任何考虑将氢气混合到州际天然气管道系统中的人——无论是在输送管道中还是作为压缩机燃料——了解五个主要工作范围是有价值的，它们构成了综合研究的基础。
操作和维护。49 CFR Part 192是天然气管道系统的合规文件。子部分L(操作)和M(维护)包含气体管道系统的规范要求，包括氢混合管道系统。这些子部件包含许多要求，在混合和运输氢气时必须对所有这些要求进行审查。例如，§192.616包含对公众意识计划的要求，在混合和运输氢气时必须修改。修改措施包括向受影响的公众、挖掘机和当地规划委员会发送通知。需要修改线路标记以识别管道中的氢气。此外，§192.615应急计划将要求修改现有的应急计划，包括氢语言和应急响应协议的变化。
安全。安全是输送管道操作人员的头等大事。该综合研究包含许多氢安全考虑因素。例如，天然气的可燃爆炸范围相对较窄，大约在5%到15%之间，超过这个范围就不会燃烧。相比之下，氢的范围从4%扩展到74%。这意味着管道运营商将需要对有关泄漏的紧急呼叫做出高度响应，并使用针对氢气混合物校准的泄漏检测设备。美国和全球的安全法规可能需要修订，以反映风险和相关的缓解措施。意识和安全培训至关重要。
质量，热含量，体积，压缩和脱混。氢气的Btu值远低于天然气，因此当氢气与天然气混合时，混合物的Btu值将低于纯天然气。如果家用电器需要从天然气中获得一定数量的能量，则需要更多的混合气体来获得相同数量开云体育竞彩足球的能量。氢气比天然气更难压缩，这影响了容量计算，可能需要不同的压缩设备。当混合气体被输送到液化天然气(LNG)设施时，如果不进行脱混，混合气体中的氢将不会在与天然气相同的温度下液化，并且会增加蒸发气体。全面的研究涵盖了这些和其他相关的主题。
管道和材料的完整性。这项综合研究借鉴了来自各种来源和研究机构的参考资料，讨论了目前安装在输气管道系统和其他材料上的各种管道等级。INGAA成员的大约30万英里的输送管道包含各种管道等级，并不是所有的管道都可以接受氢混合物。氢分子比甲烷分子小得多，可以发现管道结构和内部涂层中的裂缝和异常，并开始使管道em脆性。对于运营商来说，考虑混合燃料管道的钢材等级和质量是很重要的。材料完整性要求评估可能与氢混合物不兼容的内部阀门、配件、调节器、仪表和弹性体。对混合燃料来说，密封材料的有效性非常重要。
存储。国际管道研究理事会(PRCI)和其他组织正在发布关于利用地下储气库或转换储气场以接受氢气的挑战的研究报告。这项综合研究包括对现有天然气输送系统地下储存的类型的讨论，包括盐穴或枯竭的水库。盐穴非常适合储存氢气，但数量很少，而且大多位于墨西哥湾沿岸。衰竭储层的适宜性取决于储层中的杂质和含水量。含水层油田一直是天然气开采的有效选择，因为地层周围的水可以防止天然气逸出，但水和氢不能很好地反应在一起。这项综合研究考察了设计要求、将天然气储存场转换为氢气储存场以及液化氢所需的地面设备。
我们今天的处境
考虑到改造天然气基础设施的优点和可能性，以支持向碳管理经济的发展，所有这些因素对运营商来说都是至关重要的。混合氢是一种正在探索的方法，以帮助实现净零碳排放的目标。INGAA基金会的综合研究对目前的研究状况进行了全面的评估，并对从经济到安全等方面的宏观考虑进行了详细的回顾。
将氢纳入能源组合将取决于安全、有弹性的基础设施。开云体育竞彩足球运营商已经在探索可能需要的混合物和管道更换方案。
