При нормальной температуре водород представляет собой бесцветный газ без запаха. Газофазный водород состоит из 25% пароводорода и 75% ортоводорода. При сжижении водорода происходит самопроизвольная медленная орто – пара конверсия, поэтому жидкий водород практически на 100% состоит из параводорода.
Основные физические показатели водорода [ ]:
Температура кипения………………………………… -252,76єС (20,24 К)
Температура застывания…………………………… -259,2єС (13,8 К)
Критическая температура…………………………….-239,97єС (32,9 К)
Критическое давление……………………………… .1,27 МПА (12,87 кгс/см2 )
Плотность при НУ…………………………………… .0,08987 кг/м3
» при температуре кипения……………… .0,07097 г/см3
» при температуре застывания………………0,0896 »
Коэффициент вязкости при температуре:……
застывания…………………………………………240·10-6 сП
кипения…………………………………………… 131·10-6 сП
Жидкий водород представляет собой бесцветную жидкость без запаха, отличающуюся высокой степенью криогенности. Водород сжижается при 20 К, а при 14 К переходит в твердое состояние, т. е. в жидкофазном состоянии он находится в узком диапазоне температуры – около 6є. В этой области возможно образование промежуточной формы водорода – шугообразной, представляющей собой смесь жидкого водорода с твердым водородом в виде льда, плавающего в жидкости. Для образования шуги в жидком водороде требуется его небольшое – до 0,7єС переохлаждение. В шугообразной форме плотность водорода повышается до 0,08-0,087 г/см3 и становится максимальной при полном застывании.
Газообразный водород отличается высокой диффузионной способностью. На пример, коэффициент диффузии водорода в воздухе более чем в 3 раза выше по сравнению с такими компонентами, как метан, кислород и двуокись углерода. Среднее значение коэффициента Dо диффузии Н2 в различных средах представлены в таблице 1.
Таблица 1.
Среда |
О2 |
N2 |
СО2 |
СО |
СН4 |
Воздух |
D0·104, мІ/с |
0,69 |
0,7 |
0,54 |
0,6 |
0,625 |
0,61 |
Водород обладает способностью проникновения через толщу материала, в частности металлов. Это отрицательное явление ведущее к ухудшению свойств материала, получило название наводороживание. С повышением давления и температура диффузия водорода в металлы возрастает. Глубина наводораживания, т.е. проникновения молекул водорода в кристаллическую решетку металла, в большинстве случаев не превышает 4-6 мм, а при нагортовке материала может быть снижена до 2-1,5 мм. Для алюминия наводороживание достигает 15-30 мм, а при нагортовке уменьшается до 4-6 мм. В случае сталей водородная диффузия практически полностью устраняется путем легирования с помощью хрома, молибдена, вольфрама и других элементов.
Водородо – воздушные смеси характеризуются широкой областью воспламенения (4-75% по объему) и взрываемости (18,3-74% по объему), что повышает их пожаро- и взрывоопасность. В то же время водород отличается высокой температурой воспламенения (590єС) и способностью к быстрому рассеиванию в воздушной среде, благодаря чему по суммарным показателям безопасности он примерно равноценен природному газу. При загрязнении технологическими примесями взрывоопасность водорода увеличивается. Поэтому основным условием безопасной работы с водородом в закрытых помещениях является контроль за его содержанием в воздухе и возможными утечками.
Еще по теме:
Сравнение конкурентоспособных промышленных роботов и выбор базового ПР
Перечень конкурентоспособных роботов определяется их назначение с учетом выполнения ограничения: где QL – необходимая грузоподъемность, QL=60 кг; Q – масса объекта манипулирования, Q=48 кг. Запас грузоподъемности необходим для надежной работы ПР, а также для реализации возможности замены объекта ма ...
Расчет числа постов диагностики
Хд 1,2 =ТДГ / (ДРГ * ТСМ * С * η Д * РП) (2.60) где ТДГ - годовой объем работ, чел-ч; η Д - 0,7, [5, стр.3] РП - число рабочих; Хд 2 = 2242,51/ (365 * 7 * 1 * 0,7 * 1) = 1,25 Принимаем 1 пост диагностики Д-2. Хд 1 = 3363,78/ (365 * 7 * 1 * 0,7 * 2) = 0,94 Принимаем 1 пост диагностики Д-1. ...
Периодичность ТО-1 и ТО-2
Категория условий эксплуатации Периодичность технического обслуживания, км ТО-1 ТО-2 I 10 000 20 000 II 9000 18 000 III 8000 16 000 IV 7000 14 000 V 6000 12 000 Содержание работ при техническое обслуживание*(ТО-1, ТО-2, СО) Содержание работ Периодичность Технические требования Инструмент и материал ...