Свойства и применение водорода

Это самый легкий газ на земле, при отсутствии связи с другими элементами — не удерживается силой притяжения и выходит за пределы атмосферы. В сочетании с кислородом легко воспламеняется, очень взрывоопасен. Для создания жидкого водорода нужна температура от минус 252,76 до минус 259,2 °C, а при создании давления от двухсот пятидесяти тысяч (как на Юпитере или Сатурне) становится жидким металлом.

Использование водорода происходит практически повсеместно:

— в качестве топлива при запуске челноков на орбиту в космической промышленности, в машиностроении H является основой топливного элемента на электромобилях. При этом при сгорании образуется только чистая вода, без опасных и вредных выбросов.

— в качестве катализатора в химической промышленности при выпуске аммиака, метанола.

— в пищевой отрасли — с его помощью выпускается сода, маргарин, глутамат натрия и многое другое.

— водород в баллонах чаще всего используется при сварке и газоплазменной резке и обработке практически любого металла (кроме титана, циркония и ниобия). 

Производство

Процесс изготовления баллонов под водород мало чем отличается от выпуска других газовых баллонов. Технические характеристики изделий, используемые марки стали, толщина стенок — все регламентируется ГОСТ 949-73. В качестве заготовки используется сталь 45, Д. Согласно номенклатуре баллоны под водород имеют разный литраж, поэтому их классифицируют: на малые, средние и большие.

Характеристики баллонов под водород

Для хранения и перевозки чаще всего выбирают баллоны высокого давления.
Из-за особенностей сжиженного газа есть ряд особенностей в выпуске таких емкостей:

— H легко растворяется в металлах, образуя при этом метан, который в свою очередь приводит к коррозии и микротрещинам оболочки. Чтобы этого избежать содержание углерода в с тали сводят к минимуму, но у такой марки более низкий порог прочности. В связи с этим баллоны более тяжелые с большей толщиной стенки по сравнению с аналогичными емкостями под другие газы.

Рабочее давление в цилиндрах объемом 40-50 литров составляет 150-200 кг/см2.

В связи с высокой взрывоопасностью транспортировка и хранение водорода в баллонах должна проходить под строгим контролем с соблюдением следующих норм безопасности:

— при транспортировке плотно закрепить, избегать ударов, трения, воздействия прямых солнечных лучей;

— хранение в отдельных помещениях или уличных площадках, обеспечивающих хорошую вентиляцию во избежание высокой концентрации водорода при открытии вентилей;

— если используется небольшое количество емкостей, то возможно хранение вметаллических шкафах по периметру помещений с использованием разрядных рамп и газоанализаторов.

— в больших установках промышленного назначения — большое внимание уделяется выводу кислорода из системы при последующем заполнении водородом, а также после использования

— вывод уже водорода из оборудования.