碳煙顆粒產(chǎn)生原因：低溫下燃燒不充分，天然氣中的碳元素不能完全氧化成二氧化碳，就會(huì)形成碳煙顆粒。特別是當(dāng)摻氫比例較低，天然氣成分相對(duì)較多時(shí)，更容易出現(xiàn)這種情況。此外，低溫可能導(dǎo)致燃燒室內(nèi)的氣流組織不均勻，局部缺氧區(qū)域的燃料更容易發(fā)生熱解和聚合反應(yīng)，生成碳煙顆粒。


這會(huì)導(dǎo)致氣體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)的阻力增大，增加輸送能耗，降低管道的輸送能力。高溫環(huán)境氣體膨脹：高溫使混合氣體體積膨脹，密度減小。在一定的管道容積內(nèi)，氣體膨脹可能會(huì)導(dǎo)致管道內(nèi)壓力升高，如果管道的耐壓能力不足，可能會(huì)存在安全隱患。


這會(huì)提高燃?xì)鈸綒淙紵臍錃夤?yīng)成本，限制其應(yīng)用范圍，一般適用于距離氫氣生產(chǎn)地較近或氫氣需求量較小的燃?xì)鈸綒漤?xiàng)目。安全性方面：槽車(chē)在運(yùn)輸過(guò)程中面臨道路交通事故、氫氣泄漏等風(fēng)險(xiǎn)。特別是高壓氣態(tài)氫槽車(chē)和低溫液態(tài)氫槽車(chē)，一旦發(fā)生事故，后果較為嚴(yán)重。

長(zhǎng)期處于天然氣摻氫環(huán)境中，管道材料可能出現(xiàn)微裂紋等缺陷，降低管道的抗斷裂能力，增加管道破裂的風(fēng)險(xiǎn)。應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂：如果管道存在內(nèi)應(yīng)力或外部應(yīng)力，氫氣的存在可能會(huì)加速應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的過(guò)程。氫原子與金屬中的應(yīng)力相互作用，促使裂紋的形成和擴(kuò)展，尤其是在焊接部位等應(yīng)力集中區(qū)域，更容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂，影響管道的完整性。

降低污染物排放：氫氣燃燒產(chǎn)物只有水，幾乎不產(chǎn)生二氧化碳、氮氧化物等污染物。在燃?xì)庵袚饺胍欢ū壤臍錃猓梢越档腿紵^(guò)程中這些污染物的排放，有助于減少對(duì)環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)更清潔的燃燒。提升能源安全性：氫氣可以通過(guò)多種途徑制取，如可再生能源電解水制氫等。

高摻氫比例：隨著摻氫比例的不斷提高，燃燒極限范圍會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。意味著在低溫環(huán)境下，混合氣體在更寬的濃度范圍內(nèi)都能發(fā)生燃燒或爆炸，形成潛在爆炸性環(huán)境的區(qū)域范圍也相應(yīng)擴(kuò)大，危險(xiǎn)程度增加。天然氣摻氫在低溫環(huán)境下燃燒可能產(chǎn)生的有害物質(zhì)主要包括以下幾種。