¿Es viable utilizar tuberías de acero al carbono para el hidrógeno?

Es factible utilizar tuberías de acero al carbono para el hidrógeno, pero se debe prestar atención a la permeabilidad del hidrógeno y su corrosión por el acero al carbono, así como a los requisitos para la selección, el diseño, la fabricación y la instalación de las tuberías.

Características del hidrógeno y sus requisitos para las tuberías
El hidrógeno es un gas incoloro e inodoro con una densidad inferior a la del aire y tiene una fuerte permeabilidad y difusividad. Durante el transporte, el hidrógeno puede penetrar fácilmente a través de pequeños huecos y defectos en la tubería, lo que provoca riesgos de seguridad. Por lo tanto, para las tuberías de transporte de hidrógeno, se requieren excelentes propiedades de sellado y antipermeabilidad.
Además, el hidrógeno tiene un cierto grado de corrosividad para los metales, especialmente en condiciones de alta temperatura y alta presión, lo que puede provocar corrosión y daños en la tubería. Por lo tanto, la selección de tuberías también debe considerar su resistencia a la corrosión.

Características del material de las tuberías de acero al carbono
Las tuberías de acero al carbono son una tubería de metal de uso común, que incluye tuberías de acero sin costura y tuberías de acero soldadas, con excelentes propiedades mecánicas y de procesamiento. En el transporte de hidrógeno, las tuberías de acero al carbono pueden satisfacer las necesidades de transporte de hidrógeno mediante medidas razonables de selección de materiales, diseño, fabricación e instalación.
Sin embargo, debe tenerse en cuenta que no se puede ignorar el problema de la corrosión de las tuberías de acero al carbono en entornos de hidrógeno. Para reducir el riesgo de corrosión, se pueden utilizar tuberías de acero aleado o tuberías de acero revestidas con mejor resistencia a la corrosión del hidrógeno.

Condiciones para el uso de tuberías de acero al carbono para el transporte de hidrógeno
‌1. Selección del material de la tubería‌: Las tuberías de acero al carbono deben ser tuberías de acero sin costura y la pared interior debe estar libre de óxido a su color original. Al soldar la tubería, las tuberías de acero al carbono deben imprimarse con soldadura por arco de argón para evitar que la escoria de soldadura, el óxido, etc. permanezcan en la tubería‌.

2. Método de conexión‌: Las tuberías de hidrógeno deben conectarse mediante soldadura, y otros métodos de conexión son fuentes potenciales de fugas. Sin embargo, la conexión con equipos y válvulas puede ser bridada o roscada, y se debe utilizar una película de politetrafluoroetileno como relleno cuando se rosca. 

3. Selección de válvulas: Se deben utilizar válvulas de bola y de válvulas globo para las válvulas de tuberías de hidrógeno. Cuando la presión de trabajo sea superior a 0,1 MPa, las válvulas de compuerta están estrictamente prohibidas. Cuando haya álcali en el hidrógeno electrolítico, el material de la válvula no puede ser aleación de cobre. 

4. Medidas antifugas: Las tuberías de hidrógeno deben evitar pasar por zanjas, alcantarillas, vías férreas y carreteras, etc., y se deben instalar carcasas cuando deban pasar por ellas. Las tuberías de hidrógeno no deben pasar por salas de estar, oficinas, salas de distribución de energía, salas de instrumentos, huecos de escaleras y otras habitaciones donde no se utilice hidrógeno. No deben pasar por capas técnicas (entrepisos) de falsos techos. Se deben tomar medidas de seguridad al pasar por falsos techos y capas técnicas (entrepisos). 

5. Medidas antiestáticas y de protección contra rayos: Para evitar la inducción de rayos, la corriente de fuga y la acumulación de electricidad estática, las tuberías y los marcos metálicos, las carcasas metálicas de los cables y ambos extremos de las tuberías de hidrógeno aéreas exteriores y los bastidores de tuberías metálicas deben estar conectados a tierra. Se deben utilizar cables metálicos para conectar bridas de tuberías, válvulas y otras conexiones.

6. Adaptabilidad ambiental: las tuberías de hidrógeno deben evitar pasar por habitaciones donde se utiliza hidrógeno. Se deben instalar válvulas de corte en los talleres de entrada de hidrógeno y en las sucursales de los equipos de hidrógeno. Los equipos de hidrógeno con llamas abiertas también deben estar equipados con parallamas.
7. Inspección de seguridad: al verificar si hay fugas en los puntos de conexión, como equipos de hidrógeno, tuberías y válvulas, se debe utilizar agua jabonosa neutra o una alarma de detección de gas combustible portátil. Está prohibido utilizar llamas abiertas para la inspección de fugas.
En aplicaciones prácticas, también es necesario seleccionar las especificaciones y los tipos de tuberías adecuados en función del volumen de suministro de hidrógeno, la presión, la temperatura y otros parámetros. Al mismo tiempo, la calidad del proceso de fabricación e instalación de las tuberías también debe controlarse estrictamente para garantizar la integridad y la confiabilidad de la tubería.

Resumen
En resumen, es factible utilizar tuberías de acero al carbono para el hidrógeno, pero se debe prestar atención a cuestiones como la permeabilidad al hidrógeno y la corrosión del acero al carbono. En aplicaciones prácticas, se deben seleccionar los tipos de tuberías, las especificaciones y los métodos de fabricación e instalación adecuados según las características y los requisitos de transporte del hidrógeno para garantizar la seguridad y la fiabilidad del transporte de hidrógeno. Al mismo tiempo, con el desarrollo continuo de la tecnología y la aparición de nuevos materiales, la elección de tuberías de transporte de hidrógeno será más abundante y diversificada en el futuro. Para