Hydrogen degradation of materials and changes in the operating mode of compressor station equipment as factors of increased risks and costs during transportation of hydrogen-containing gas through main gas pipelines
The problems of changing the operating modes of the main technological equipment of compressor stations (CS) of the existing gas transmission system, as well as the degradation of the mechanical properties of the CS equipment material in the case of transportation of methane-hydrogen mixtures or hyd...
| Main Authors: | , , , , , , , , , , , , , , , , , |
|---|---|
| Format: | Article in Journal/Newspaper |
| Language: | Russian |
| Published: |
Международный издательский дом научной периодики "Спейс
2025
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://www.isjaee.com/jour/article/view/2604 https://doi.org/10.15518/isjaee.2025.02.100-120 |
| _version_ | 1831839214846607360 |
|---|---|
| author | A. G. Ishkov O. V. Zhdaneev K. V. Romanov E. A. Koloshkin S. Yu. Nastich V. А. Egorov A. B. Arabey A. Yu. Mikhalev V. A. Lopatkin А. Г. Ишков О. В. Жданеев К. В. Романов Е. А. Колошкин С. Ю. Настич В. А. Егоров А. Б. Арабей А. Ю. Михалев В. А. Лопаткин |
| author_facet | A. G. Ishkov O. V. Zhdaneev K. V. Romanov E. A. Koloshkin S. Yu. Nastich V. А. Egorov A. B. Arabey A. Yu. Mikhalev V. A. Lopatkin А. Г. Ишков О. В. Жданеев К. В. Романов Е. А. Колошкин С. Ю. Настич В. А. Егоров А. Б. Арабей А. Ю. Михалев В. А. Лопаткин |
| author_sort | A. G. Ishkov |
| collection | Alternative Energy and Ecology (ISJAEE) |
| description | The problems of changing the operating modes of the main technological equipment of compressor stations (CS) of the existing gas transmission system, as well as the degradation of the mechanical properties of the CS equipment material in the case of transportation of methane-hydrogen mixtures or hydrogen at elevated pressure, are considered. The features of operation of a centrifugal compressor during pipeline transportation of hydrogen-containing mixtures are considered. Due to the peculiarities of the physico-chemical properties of hydrogen, which lead to an increase in the flow rate, an increase in the rotational speed of the compressor rotor is required, which is limited by regulatory requirements. When used with hydrogen-containing mixtures, the risk of embrittlement of the rotor material increases. The results of tests to assess the resistance to hydrogen embrittlement of structural steels of different classes, which are characteristic materials of CS equipment, are presented. The main patterns of changes in strength, ductility, and crack resistance of steels at hydrogen concentrations from 5% to 100% and pressures of 10 MPa have been established. In a hydrogencontaining environment, high-strength steels are softened and strongly embrittled. Рассмотрены проблемы изменения режимов работы основного технологического оборудования компрессорных станций (КС) существующей газотранспортной системы, а также деградации механических свойств материала оборудования КС в случае транспортировки метановодородных смесей или водорода при повышенном давлении. Рассмотрены особенности работы центробежного компрессора при трубопроводной транспортировке водородсодержащих смесей. Вследствие особенностей физико-химических свойств водорода, приводящих к повышению скорости потока, требуется увеличение частоты вращения ротора компрессора, что ограничено нормативными требованиями. При эксплуатации с водородсодержащими смесями повышается риск охрупчивания материала ротора. Представлены результаты испытаний для оценки сопротивляемости ... |
| format | Article in Journal/Newspaper |
| genre | Arctic |
| genre_facet | Arctic |
| id | ftjisjaee:oai:oai.alternative.elpub.ru:article/2604 |
| institution | Open Polar |
| language | Russian |
| op_collection_id | ftjisjaee |
| op_relation | https://www.isjaee.com/jour/article/view/2604/2121 Ishkov A. G., Zhdaneev O. V., Romanov K. V., Koloshkin E. A., Kulikov D. V., Mikhailov A. M., Dzhus K. A., Lugvishchuk D. S., Bogdan I. B., Maslova E. V. Methodological approaches to carbon footprint assessment and certification of low carbon hydrogen //international Journal of Hydrogen Energy. – 2024. – Vol. 96. – Pp. 147-159. – ISSN 0360-3199. – DOI:10.1016/j.ijhydene.2024.11.181. Zhdaneev O. V., Karasevich V. A., Moskvin A. V., Khakimov R. R. Application of renewable and hydrogen energy in the Arctic by the example of modernizing the energy system of the Arctic settlement of Khatanga //international Journal of Hydrogen Energy. – 2024. – Vol. 95. – Pp. 267-277. – ISSN 0360-3199. – DOI:10.1016/j.ijhydene.2024.11.183. Khakimov R., Moskvin A., Zhdaneev O. Hydrogen as a key technology for long-term & seasonal energy storage applications //international Journal of Hydrogen Energy. – 2024. – Vol. 68. – Pp. 374-381. – ISSN 03603199. – DOI:10.1016/j.ijhydene.2024.04.066. Bazhenov S., Dobrovolsky Yu., Maximov A., Zhdaneev O.V. Key challenges for the development of the hydrogen industry in the Russian Federation // Sustainable Energy Technologies and Assessments. – 2022. – Vol. 54. – Article 102867. – ISSN 2213-1388. – DOI:10.1016/j.seta.2022.102867. Petrochemical Industry in Russia: State of the Art and Prospects for Development / E. A. Golysheva, O. V. Zhdaneev, V. V. Korenev [et al.] // Russian Journal of Applied Chemistry. – 2020. – Vol. 93, No. 10. – Pp. 1596-1603. – DOI:10.1134/S107042722010158. – EDN RWFSMQ. Zhdaneev O., Frolov K. Technological and institutional priorities of the oil and gas complex of the Russian Federation in the term of the world energy transition //international Journal of Hydrogen Energy. – 2024. – Vol. 58. – Pp. 1418-1428. – DOI:10.1016/j.ijhydene.2024.01.285. Ишков А. Г., Нестеров Н. Б., Романов К. В., Колошкин Е. А., Настич С. Ю., Егоров В. А., Лопаткин В. А. Риски использования газотранспортной системы для водородной энергетики // Энергетическая политика. – 2024. № 2 (193). – С. 56-67. Topolski K., Reznicek E. P., Erdener B. C., San Marchi C. W., Ronevich J. A., Fring L., Simmons K., Guerra Fernandez O. J., Hodge B. -M., Chung M. Hydrogen Blending into Natural Gas Pipeline Infrastructure: Review of the State of Technology. Golden, CO: National Renewable Energy Laboratory, 2022. NREL/TP540081704. https://www.nrel.gov/docs/fy23osti/81704.pdf Mahajan D., Tan K., Venkatesh T., Kileti P., Clayton C. R. Hydrogen Blending in Gas Pipeline Networks – A Review. // Energies. – 2022. – № 15, 3582. – 32 p. https://doi.org/10.3390/en15103582 Islam A., Alam T., Sheibley N., Edmonson K., Burns D., Hernandez M. Hydrogen blending in natural gas pipelines: A comprehensive review of material compatibility and safety considerations //international Journal of Hydrogen Energy. – № 93 (2024), 1429-1461. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2024.10.384 Martin P., Ocko I. B., Esquivel-Elizondo S. et al. A review of challenges with using the natural gas system for hydrogen // Energy Sci Eng. 2024; 12:39954009. doi:10.1002/ese3.1861 Global hydrogen review 2022 //iEA: офиц. сайт. URL: https://www.iea.org/reports/global-hydrogenreview-2022 (дата обращения: 24.01.2025). Крутько А. А., Скоков Д. А., Колошкин Е. А., Афонина А. И., Мазилов В. А. Трубопроводная логистика водорода в разрезе технологий, регулирования и контрактной практики. Часть 1 // Газовая промышленность. – 2022. – № 12, 842. – С. 64-70. Крутько А. А., Скоков Д. А., Колошкин Е. А., Афонина А. И., Мазилов В. А. Трубопроводная логистика водорода в разрезе технологий, регулирования и контрактной практики. Часть 2 // Газовая промышленность. – 2023. – № 1, 843. – С. 70-76. ЛяпичевД.М.,МатюхаД.Е.,СальниковС.Ю., Щуровский В. А., Черникова Е. А. Особенности транспортировки водородосодержащих природных газов по действующим газопроводам // Турбины и дизели. – 2023. – № 1 (106). – С. 58-61. Голунов Н. Н., Лурье М. В., Мусаилов И. Т. Транспортировка водорода по газопроводам в виде метано-водородной смеси // Территория «НЕФТЕГАЗ». – 2021. – № 1-2. С. 74-82. Колачев Б. А. Водородная хрупкость металлов. – М.: Металлургия, 1985. – 216 с. Liu Q., Atrens A. A critical review of the influence of hydrogen on the mechanical properties of medium-strength steels // De Gruyter. Corrosion Review. – 2013. № 31 (3-6). – Pр. 85-103. Li X., Ma X., Zhang J. et al. Review of hydrogen embrittlement in metals: hydrogen difusion, hydrogen characterization, hydrogen embrittlement mechanism and prevention // Acta Metallurgica Sinica (English Letters). – 2020. – № 33. – Pр. 759-773. Bhadeshia H. K. D. H. Prevention of Hydrogen Embrittlement in Steels //iSIJ International. – 2016. – Vol. 56, No. 1. – Pр. 24-36. Арчаков Ю. И. Водородная коррозия стали. – М.: Металлургия, 1985. – 192 с. Настич С. Ю., Лопаткин В. А. Влияние газообразного водорода на механические свойства металла труб магистральных газопроводов // Металлург. – 2022. – № 6. – С. 17-27. Официальный сайт ООО «Газпром трансгаз Ставрополь». https://stavropol-tr.gazprom.ru/press/proekt-azbuka-proizvodstva/kompressornaya-stantsiya/ Жедулов С. А., Арабей А. Б., Ряховских И. В. Моделирование коррозионно-механического разрушения трубной стали // Научно-технический сборник «Вести газовой науки». – 2022. – № 1 (50). – С. 107-119. Алексеева О. К., Козлов С. И., Фатеев В. Н. Транспортировка водорода // Транспорт на альтернативном топливе. – 2011. – № 3 (21). – С. 18-24. Бакланов А. В. Возможность использования метано-водородного топлива в конвертированных газотурбинных двигателях для энергетических установок // Сибирский аэрокосмический журнал. – 2021. – Т. 22, № 1. – С. 82-93. Doi:10.31772/2712-8970-202122-1-82-93. Lam P. S., Sindelar R. L., Duncan A. J., Adams T. M. Literature Survey of Gaseous Hydrogen Effects on the Mechanical Properties of Carbon and Low Alloy Steels // J. Pressure Vessel Technol. Aug 2009, 131(4): 041408 (14 pages). https://doi.org/10.1115/1.3141435 Газоперекачивающий агрегат ГПА-32 «Ладога» / под ред. директора Института энергетики ФГАОУ ВО «СПбПУ», д. ф.-м. н., проф., чл-корр. РАН Ю. К. Петрени. – СПб.: Многопрофильная типография «Быстрый Цвет». – 2023. – 196 с. ISBN 978-56047002-1-1 Adasooriya N. D., Tucho W. M., Holm E., Arthun T., Hansen V., Solheim K. G., Hemmingsen T. Effect of hydrogen on mechanical properties and fracture of martensitic carbon steel under quenched and tempered conditions // Materials Science and Engineering: A. – 2021. – Volume 803, 28 January 2021. – 140495. Sk M. H., Overfelt R. A. Strain Rate Effects on Hydrogen Embrittlement Characteristics of Notched 4340 Steel // Mater. Res. Soc. Symp. Proc. – 2014. – Vol. 15. – Materials Research Society. DOI:10.1557/opl.2014.436 Стасюк С. З. Исследование водородоустойчивости стали типа Х16Н6 с различным содержанием углерода // Металл и литье Украины. – 2014. – № 4 (251). – С. 38-42. Fu Z. H., Yang B. J., Shan M. I., Li T., Zhu Z. Y., Ma C. P., Zhang X., Gou G. Q., Wang Z. R., Gao W. Hydrogen embrittlement behavior of SUS301L-MT stainless steel laser-arc hybrid welded joint localized zones // Corrosion Science. – 2020. – Volume 164, March 2020. – 108337. Murakami Y., Kanezaki T., Mine Y., Matsuoka S. Hydrogen Embrittlement Mechanism in Fatigue of Austenitic Stainless Steels // Metallurgical and Materials Transactions A. – 2008. – Volume 39A, JUNE 2008. – Pр. 1327-1339. Астафурова Е. Г., Мельников Е. В., Астафуров С. В., Раточка И. В., Мишин И. П., Майер Г. Г., Москвина В. А., Захаров Г. Н., Смирнов А. И., Батаев В. А. Закономерности водородного охрупчивания аустенитных нержавеющих сталей с ультрамелкозернистой структурой разной морфологии // Физическая мезомеханика. – 2018. – Т. 21. – № 2. – С. 103-117. Настич С. Ю., Лопаткин В. А., Егоров В. А., Арабей А. Б., Михалев А. Ю. Влияние структуры металла труб и их сварных соединений на сопротивляемость разрушению при испытаниях в водороде // Металлург. – 2024. – № 8. – С. 9-18. Фомина Д. Д., Пойлов В. З. Новые конструкционные и функциональные материалы и покрытия, устойчивые к водородсодержащим средам // Вестник ПНИПУ. Химическая технология и биотехнология. – 2022. – № 2. – С. 55-72. Добротворский А. М., Думрауф В. В., Романова Л. М., Вальковская С. А., Дыкман А. С. Коррозионная стойкость конструкционных материалов в условиях эксплуатации реакторов синтеза изопрена // Химическая техника. – 2016. – № 1. – С. 32-34. https://www.isjaee.com/jour/article/view/2604 |
| op_rights | Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access). Авторы, публикующие статьи в данном журнале, соглашаются на следующее:Авторы сохраняют за собой авторские права и предоставляют журналу право первой публикации работы, которая по истечении 6 месяцев после публикации автоматически лицензируется на условиях Creative Commons Attribution License , которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access). |
| op_source | Alternative Energy and Ecology (ISJAEE); № 2 (2025); 100-120 Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE); № 2 (2025); 100-120 1608-8298 |
| publishDate | 2025 |
| publisher | Международный издательский дом научной периодики "Спейс |
| record_format | openpolar |
| spelling | ftjisjaee:oai:oai.alternative.elpub.ru:article/2604 2025-05-11T14:13:58+00:00 Hydrogen degradation of materials and changes in the operating mode of compressor station equipment as factors of increased risks and costs during transportation of hydrogen-containing gas through main gas pipelines Водородная деградация материалов и изменение режима работы оборудования компрессорных станций как факторы повышения рисков и затрат при транспортировке водородсодержащего газа по магистральным газопроводам A. G. Ishkov O. V. Zhdaneev K. V. Romanov E. A. Koloshkin S. Yu. Nastich V. А. Egorov A. B. Arabey A. Yu. Mikhalev V. A. Lopatkin А. Г. Ишков О. В. Жданеев К. В. Романов Е. А. Колошкин С. Ю. Настич В. А. Егоров А. Б. Арабей А. Ю. Михалев В. А. Лопаткин 2025-04-08 application/pdf https://www.isjaee.com/jour/article/view/2604 https://doi.org/10.15518/isjaee.2025.02.100-120 rus rus Международный издательский дом научной периодики "Спейс https://www.isjaee.com/jour/article/view/2604/2121 Ishkov A. G., Zhdaneev O. V., Romanov K. V., Koloshkin E. A., Kulikov D. V., Mikhailov A. M., Dzhus K. A., Lugvishchuk D. S., Bogdan I. B., Maslova E. V. Methodological approaches to carbon footprint assessment and certification of low carbon hydrogen //international Journal of Hydrogen Energy. – 2024. – Vol. 96. – Pp. 147-159. – ISSN 0360-3199. – DOI:10.1016/j.ijhydene.2024.11.181. Zhdaneev O. V., Karasevich V. A., Moskvin A. V., Khakimov R. R. Application of renewable and hydrogen energy in the Arctic by the example of modernizing the energy system of the Arctic settlement of Khatanga //international Journal of Hydrogen Energy. – 2024. – Vol. 95. – Pp. 267-277. – ISSN 0360-3199. – DOI:10.1016/j.ijhydene.2024.11.183. Khakimov R., Moskvin A., Zhdaneev O. Hydrogen as a key technology for long-term & seasonal energy storage applications //international Journal of Hydrogen Energy. – 2024. – Vol. 68. – Pp. 374-381. – ISSN 03603199. – DOI:10.1016/j.ijhydene.2024.04.066. Bazhenov S., Dobrovolsky Yu., Maximov A., Zhdaneev O.V. Key challenges for the development of the hydrogen industry in the Russian Federation // Sustainable Energy Technologies and Assessments. – 2022. – Vol. 54. – Article 102867. – ISSN 2213-1388. – DOI:10.1016/j.seta.2022.102867. Petrochemical Industry in Russia: State of the Art and Prospects for Development / E. A. Golysheva, O. V. Zhdaneev, V. V. Korenev [et al.] // Russian Journal of Applied Chemistry. – 2020. – Vol. 93, No. 10. – Pp. 1596-1603. – DOI:10.1134/S107042722010158. – EDN RWFSMQ. Zhdaneev O., Frolov K. Technological and institutional priorities of the oil and gas complex of the Russian Federation in the term of the world energy transition //international Journal of Hydrogen Energy. – 2024. – Vol. 58. – Pp. 1418-1428. – DOI:10.1016/j.ijhydene.2024.01.285. Ишков А. Г., Нестеров Н. Б., Романов К. В., Колошкин Е. А., Настич С. Ю., Егоров В. А., Лопаткин В. А. Риски использования газотранспортной системы для водородной энергетики // Энергетическая политика. – 2024. № 2 (193). – С. 56-67. Topolski K., Reznicek E. P., Erdener B. C., San Marchi C. W., Ronevich J. A., Fring L., Simmons K., Guerra Fernandez O. J., Hodge B. -M., Chung M. Hydrogen Blending into Natural Gas Pipeline Infrastructure: Review of the State of Technology. Golden, CO: National Renewable Energy Laboratory, 2022. NREL/TP540081704. https://www.nrel.gov/docs/fy23osti/81704.pdf Mahajan D., Tan K., Venkatesh T., Kileti P., Clayton C. R. Hydrogen Blending in Gas Pipeline Networks – A Review. // Energies. – 2022. – № 15, 3582. – 32 p. https://doi.org/10.3390/en15103582 Islam A., Alam T., Sheibley N., Edmonson K., Burns D., Hernandez M. Hydrogen blending in natural gas pipelines: A comprehensive review of material compatibility and safety considerations //international Journal of Hydrogen Energy. – № 93 (2024), 1429-1461. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2024.10.384 Martin P., Ocko I. B., Esquivel-Elizondo S. et al. A review of challenges with using the natural gas system for hydrogen // Energy Sci Eng. 2024; 12:39954009. doi:10.1002/ese3.1861 Global hydrogen review 2022 //iEA: офиц. сайт. URL: https://www.iea.org/reports/global-hydrogenreview-2022 (дата обращения: 24.01.2025). Крутько А. А., Скоков Д. А., Колошкин Е. А., Афонина А. И., Мазилов В. А. Трубопроводная логистика водорода в разрезе технологий, регулирования и контрактной практики. Часть 1 // Газовая промышленность. – 2022. – № 12, 842. – С. 64-70. Крутько А. А., Скоков Д. А., Колошкин Е. А., Афонина А. И., Мазилов В. А. Трубопроводная логистика водорода в разрезе технологий, регулирования и контрактной практики. Часть 2 // Газовая промышленность. – 2023. – № 1, 843. – С. 70-76. ЛяпичевД.М.,МатюхаД.Е.,СальниковС.Ю., Щуровский В. А., Черникова Е. А. Особенности транспортировки водородосодержащих природных газов по действующим газопроводам // Турбины и дизели. – 2023. – № 1 (106). – С. 58-61. Голунов Н. Н., Лурье М. В., Мусаилов И. Т. Транспортировка водорода по газопроводам в виде метано-водородной смеси // Территория «НЕФТЕГАЗ». – 2021. – № 1-2. С. 74-82. Колачев Б. А. Водородная хрупкость металлов. – М.: Металлургия, 1985. – 216 с. Liu Q., Atrens A. A critical review of the influence of hydrogen on the mechanical properties of medium-strength steels // De Gruyter. Corrosion Review. – 2013. № 31 (3-6). – Pр. 85-103. Li X., Ma X., Zhang J. et al. Review of hydrogen embrittlement in metals: hydrogen difusion, hydrogen characterization, hydrogen embrittlement mechanism and prevention // Acta Metallurgica Sinica (English Letters). – 2020. – № 33. – Pр. 759-773. Bhadeshia H. K. D. H. Prevention of Hydrogen Embrittlement in Steels //iSIJ International. – 2016. – Vol. 56, No. 1. – Pр. 24-36. Арчаков Ю. И. Водородная коррозия стали. – М.: Металлургия, 1985. – 192 с. Настич С. Ю., Лопаткин В. А. Влияние газообразного водорода на механические свойства металла труб магистральных газопроводов // Металлург. – 2022. – № 6. – С. 17-27. Официальный сайт ООО «Газпром трансгаз Ставрополь». https://stavropol-tr.gazprom.ru/press/proekt-azbuka-proizvodstva/kompressornaya-stantsiya/ Жедулов С. А., Арабей А. Б., Ряховских И. В. Моделирование коррозионно-механического разрушения трубной стали // Научно-технический сборник «Вести газовой науки». – 2022. – № 1 (50). – С. 107-119. Алексеева О. К., Козлов С. И., Фатеев В. Н. Транспортировка водорода // Транспорт на альтернативном топливе. – 2011. – № 3 (21). – С. 18-24. Бакланов А. В. Возможность использования метано-водородного топлива в конвертированных газотурбинных двигателях для энергетических установок // Сибирский аэрокосмический журнал. – 2021. – Т. 22, № 1. – С. 82-93. Doi:10.31772/2712-8970-202122-1-82-93. Lam P. S., Sindelar R. L., Duncan A. J., Adams T. M. Literature Survey of Gaseous Hydrogen Effects on the Mechanical Properties of Carbon and Low Alloy Steels // J. Pressure Vessel Technol. Aug 2009, 131(4): 041408 (14 pages). https://doi.org/10.1115/1.3141435 Газоперекачивающий агрегат ГПА-32 «Ладога» / под ред. директора Института энергетики ФГАОУ ВО «СПбПУ», д. ф.-м. н., проф., чл-корр. РАН Ю. К. Петрени. – СПб.: Многопрофильная типография «Быстрый Цвет». – 2023. – 196 с. ISBN 978-56047002-1-1 Adasooriya N. D., Tucho W. M., Holm E., Arthun T., Hansen V., Solheim K. G., Hemmingsen T. Effect of hydrogen on mechanical properties and fracture of martensitic carbon steel under quenched and tempered conditions // Materials Science and Engineering: A. – 2021. – Volume 803, 28 January 2021. – 140495. Sk M. H., Overfelt R. A. Strain Rate Effects on Hydrogen Embrittlement Characteristics of Notched 4340 Steel // Mater. Res. Soc. Symp. Proc. – 2014. – Vol. 15. – Materials Research Society. DOI:10.1557/opl.2014.436 Стасюк С. З. Исследование водородоустойчивости стали типа Х16Н6 с различным содержанием углерода // Металл и литье Украины. – 2014. – № 4 (251). – С. 38-42. Fu Z. H., Yang B. J., Shan M. I., Li T., Zhu Z. Y., Ma C. P., Zhang X., Gou G. Q., Wang Z. R., Gao W. Hydrogen embrittlement behavior of SUS301L-MT stainless steel laser-arc hybrid welded joint localized zones // Corrosion Science. – 2020. – Volume 164, March 2020. – 108337. Murakami Y., Kanezaki T., Mine Y., Matsuoka S. Hydrogen Embrittlement Mechanism in Fatigue of Austenitic Stainless Steels // Metallurgical and Materials Transactions A. – 2008. – Volume 39A, JUNE 2008. – Pр. 1327-1339. Астафурова Е. Г., Мельников Е. В., Астафуров С. В., Раточка И. В., Мишин И. П., Майер Г. Г., Москвина В. А., Захаров Г. Н., Смирнов А. И., Батаев В. А. Закономерности водородного охрупчивания аустенитных нержавеющих сталей с ультрамелкозернистой структурой разной морфологии // Физическая мезомеханика. – 2018. – Т. 21. – № 2. – С. 103-117. Настич С. Ю., Лопаткин В. А., Егоров В. А., Арабей А. Б., Михалев А. Ю. Влияние структуры металла труб и их сварных соединений на сопротивляемость разрушению при испытаниях в водороде // Металлург. – 2024. – № 8. – С. 9-18. Фомина Д. Д., Пойлов В. З. Новые конструкционные и функциональные материалы и покрытия, устойчивые к водородсодержащим средам // Вестник ПНИПУ. Химическая технология и биотехнология. – 2022. – № 2. – С. 55-72. Добротворский А. М., Думрауф В. В., Романова Л. М., Вальковская С. А., Дыкман А. С. Коррозионная стойкость конструкционных материалов в условиях эксплуатации реакторов синтеза изопрена // Химическая техника. – 2016. – № 1. – С. 32-34. https://www.isjaee.com/jour/article/view/2604 Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access). Авторы, публикующие статьи в данном журнале, соглашаются на следующее:Авторы сохраняют за собой авторские права и предоставляют журналу право первой публикации работы, которая по истечении 6 месяцев после публикации автоматически лицензируется на условиях Creative Commons Attribution License , которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access). Alternative Energy and Ecology (ISJAEE); № 2 (2025); 100-120 Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE); № 2 (2025); 100-120 1608-8298 структура стали hydrogen embrittlement gas transmission system compressor station compressor structural steel mechanical properties steel structure водородное охрупчивание газотранспортная система компрессорная станция компрессор конструкционная сталь механические свойства info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2025 ftjisjaee 2025-04-13T23:30:17Z The problems of changing the operating modes of the main technological equipment of compressor stations (CS) of the existing gas transmission system, as well as the degradation of the mechanical properties of the CS equipment material in the case of transportation of methane-hydrogen mixtures or hydrogen at elevated pressure, are considered. The features of operation of a centrifugal compressor during pipeline transportation of hydrogen-containing mixtures are considered. Due to the peculiarities of the physico-chemical properties of hydrogen, which lead to an increase in the flow rate, an increase in the rotational speed of the compressor rotor is required, which is limited by regulatory requirements. When used with hydrogen-containing mixtures, the risk of embrittlement of the rotor material increases. The results of tests to assess the resistance to hydrogen embrittlement of structural steels of different classes, which are characteristic materials of CS equipment, are presented. The main patterns of changes in strength, ductility, and crack resistance of steels at hydrogen concentrations from 5% to 100% and pressures of 10 MPa have been established. In a hydrogencontaining environment, high-strength steels are softened and strongly embrittled. Рассмотрены проблемы изменения режимов работы основного технологического оборудования компрессорных станций (КС) существующей газотранспортной системы, а также деградации механических свойств материала оборудования КС в случае транспортировки метановодородных смесей или водорода при повышенном давлении. Рассмотрены особенности работы центробежного компрессора при трубопроводной транспортировке водородсодержащих смесей. Вследствие особенностей физико-химических свойств водорода, приводящих к повышению скорости потока, требуется увеличение частоты вращения ротора компрессора, что ограничено нормативными требованиями. При эксплуатации с водородсодержащими смесями повышается риск охрупчивания материала ротора. Представлены результаты испытаний для оценки сопротивляемости ... Article in Journal/Newspaper Arctic Alternative Energy and Ecology (ISJAEE) |
| spellingShingle | структура стали hydrogen embrittlement gas transmission system compressor station compressor structural steel mechanical properties steel structure водородное охрупчивание газотранспортная система компрессорная станция компрессор конструкционная сталь механические свойства A. G. Ishkov O. V. Zhdaneev K. V. Romanov E. A. Koloshkin S. Yu. Nastich V. А. Egorov A. B. Arabey A. Yu. Mikhalev V. A. Lopatkin А. Г. Ишков О. В. Жданеев К. В. Романов Е. А. Колошкин С. Ю. Настич В. А. Егоров А. Б. Арабей А. Ю. Михалев В. А. Лопаткин Hydrogen degradation of materials and changes in the operating mode of compressor station equipment as factors of increased risks and costs during transportation of hydrogen-containing gas through main gas pipelines |
| title | Hydrogen degradation of materials and changes in the operating mode of compressor station equipment as factors of increased risks and costs during transportation of hydrogen-containing gas through main gas pipelines |
| title_full | Hydrogen degradation of materials and changes in the operating mode of compressor station equipment as factors of increased risks and costs during transportation of hydrogen-containing gas through main gas pipelines |
| title_fullStr | Hydrogen degradation of materials and changes in the operating mode of compressor station equipment as factors of increased risks and costs during transportation of hydrogen-containing gas through main gas pipelines |
| title_full_unstemmed | Hydrogen degradation of materials and changes in the operating mode of compressor station equipment as factors of increased risks and costs during transportation of hydrogen-containing gas through main gas pipelines |
| title_short | Hydrogen degradation of materials and changes in the operating mode of compressor station equipment as factors of increased risks and costs during transportation of hydrogen-containing gas through main gas pipelines |
| title_sort | hydrogen degradation of materials and changes in the operating mode of compressor station equipment as factors of increased risks and costs during transportation of hydrogen-containing gas through main gas pipelines |
| topic | структура стали hydrogen embrittlement gas transmission system compressor station compressor structural steel mechanical properties steel structure водородное охрупчивание газотранспортная система компрессорная станция компрессор конструкционная сталь механические свойства |
| topic_facet | структура стали hydrogen embrittlement gas transmission system compressor station compressor structural steel mechanical properties steel structure водородное охрупчивание газотранспортная система компрессорная станция компрессор конструкционная сталь механические свойства |
| url | https://www.isjaee.com/jour/article/view/2604 https://doi.org/10.15518/isjaee.2025.02.100-120 |