Ymchwil i Berfformiad Tymor Hir A Nodweddion Treiddiad Cludo Hydrogen Trwy Bibellau Polyethylen

Mae hydrogen, fel cludwr ynni pwysig, yn chwarae rhan gynyddol arwyddocaol wrth hyrwyddo'r trawsnewid ynni gwyrdd. Gellir ei gynhyrchu gan ddefnyddio'r trydan dros ben o ffynonellau ynni adnewyddadwy ac mae'n gwasanaethu fel elfen graidd o'r strategaeth ynni "Power-i-X". Gellir ei gludo trwy rwydweithiau piblinellau polymer presennol. Fodd bynnag, mae trosi piblinellau nwy naturiol yn gymwysiadau cludo hydrogen yn gofyn am asesiad systematig o'u heffeithiau tymor byr a thymor hir ar bibellau polymer, yn enwedig materion yn ymwneud â threiddiad hydrogen a cholli nwy.
Mae astudiaethau blaenorol wedi dangos bod effaith-dymor byr hydrogen ar bibellau polyethylen yn gymharol gyfyngedig, ond nid yw ei heffeithiau tymor hir - yn enwedig ar fywyd gwasanaeth y pibellau - wedi cael eu hymchwilio'n llawn. Mae'r astudiaeth hon yn canolbwyntio ar werthuso'r newid ym mywyd gwasanaeth pibell RC PE100- ar ôl bod yn agored i hydrogen 8.9 bar am ddwy flynedd. Trwy'r prawf gwialen crac cylchol, canfuwyd bod cromlin fethiant y CRB yn dangos newid llethr bach yn unig. Digwyddodd ffenomenau tebyg hefyd mewn prawf pibell RC PE100- arall a oedd yn agored i bwysedd dŵr 10 bar am 1000 awr. Gall y newidiadau a welwyd yn y prawf CRB a'r perfformiad lluosogi crac gwrth-araf fod oherwydd y newidiadau morffoleg materol a achosir gan bwysau, ac nid ydynt yn gysylltiedig â'r datguddiad hydrogen ei hun. Felly, gellir dod i'r casgliad nad yw amlygiad hydrogen wedi cael effaith sylweddol ar berfformiad lluosogi crac gwrth-araf a bywyd gwasanaeth pibellau polyethylen.
Fel y moleciwl nwy lleiaf, mae athreiddedd nwy hydrogen mewn pibellau Addysg Gorfforol tua phedair gwaith yn fwy na cholli nwy o'i gymharu â nwy naturiol. Mewn polymerau lled-grisialog, mae athreiddedd nwy yn y cyfnod crisialog yn llawer is na'r cyfnod amorffaidd. Er mwyn archwilio'r berthynas rhwng morffoleg polyethylen a'i athreiddedd, dadansoddodd y tîm ymchwil saith math o bibellau AG a gynhyrchwyd gan ddefnyddio gwahanol baramedrau proses mowldio chwistrellu. Roedd y gwahaniaeth mewn crisialu a fesurwyd gan sbectrosgopeg isgoch mor uchel â 25%, ond dim ond 13% y newidiodd y cyfernod athreiddedd, sy'n dangos bod dylanwad crisialu ar dreiddiad nwy hydrogen yn gymharol gyfyngedig. Bydd dealltwriaeth ddyfnach o'r berthynas hon yn helpu i wneud y gorau o berfformiad gwrth-dreiddiad pibellau AG yn y dyfodol a darparu sail ddamcaniaethol ar gyfer effaith newidiadau morffoleg materol ar ymddygiad treiddiad yn ystod-defnydd hirdymor.