Avanzando en la Utilización de Gas Hidrógeno en Calderas Industriales: Impactos en Componentes Críticos de Calderas, Medidas de Mitigación y Perspectivas Futuras
Autores: Honu, Edem; Guo, Shengmin; Rahman, Shafiqur; Zeng, Congyuan; Mensah, Patrick
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Avanzando en la Utilización de Gas Hidrógeno en Calderas Industriales: Impactos en Componentes Críticos de Calderas, Medidas de Mitigación y Perspectivas Futuras
Categoría
Energía
Subcategoría
Energías renovables
Palabras clave
Gas hidrógeno
Componentes de calderas
Fragilización por hidrógeno
Ataque por hidrógeno a alta temperatura
Medidas de mitigación
Direcciones de investigación futura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Esta revisión tiene como objetivo investigar los impactos perjudiciales del gas hidrógeno (H2) en componentes críticos de calderas y proporcionar medidas de mitigación adecuadas de última generación y direcciones de investigación futura para avanzar en su uso en operaciones industriales de calderas. Específicamente, el estudio se centró en la fragilización por hidrógeno (HE) y el ataque por hidrógeno a alta temperatura (HTHA) y sus efectos en los componentes de la caldera. El estudio proporcionó una comprensión fundamental de la evolución de estos mecanismos de daño en los materiales y su posible impacto en componentes críticos de la caldera en diferentes contextos operativos. Posteriormente, la revisión destacó medidas de mitigación generales y específicas, materiales compatibles con hidrógeno (como PWA 1480E de un solo cristal, Inconel 625 y Hastelloy X), y recubrimientos de barrera de hidrógeno (como TiAlN) para mitigar posibles daños inducidos por hidrógeno en componentes críticos de la caldera. Este estudio también identificó enfoques estratégicos de selección de materiales y enfoques avanzados basados en modelado computacional (como modelado de campo de fases) y modelos de aprendizaje automático impulsados por datos que podrían aprovecharse para mitigar posibles fallos de equipos debido a HE y HTHA en condiciones elevadas de H2. Finalmente, se delinearon direcciones de investigación futura para facilitar la implementación futura de medidas de mitigación, estudios de selección de materiales y enfoques avanzados para promover el uso extenso y sostenible de H2 en operaciones industriales de calderas.
Descripción
Esta revisión tiene como objetivo investigar los impactos perjudiciales del gas hidrógeno (H2) en componentes críticos de calderas y proporcionar medidas de mitigación adecuadas de última generación y direcciones de investigación futura para avanzar en su uso en operaciones industriales de calderas. Específicamente, el estudio se centró en la fragilización por hidrógeno (HE) y el ataque por hidrógeno a alta temperatura (HTHA) y sus efectos en los componentes de la caldera. El estudio proporcionó una comprensión fundamental de la evolución de estos mecanismos de daño en los materiales y su posible impacto en componentes críticos de la caldera en diferentes contextos operativos. Posteriormente, la revisión destacó medidas de mitigación generales y específicas, materiales compatibles con hidrógeno (como PWA 1480E de un solo cristal, Inconel 625 y Hastelloy X), y recubrimientos de barrera de hidrógeno (como TiAlN) para mitigar posibles daños inducidos por hidrógeno en componentes críticos de la caldera. Este estudio también identificó enfoques estratégicos de selección de materiales y enfoques avanzados basados en modelado computacional (como modelado de campo de fases) y modelos de aprendizaje automático impulsados por datos que podrían aprovecharse para mitigar posibles fallos de equipos debido a HE y HTHA en condiciones elevadas de H2. Finalmente, se delinearon direcciones de investigación futura para facilitar la implementación futura de medidas de mitigación, estudios de selección de materiales y enfoques avanzados para promover el uso extenso y sostenible de H2 en operaciones industriales de calderas.