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管道输氢新突破,国家管网牵头掺氢天然气管道泄放燃爆试验成功实施
发布时间:2023/11/16 10:50      来源:中国氢能联盟      分享:

11月13日消息,由国家管网集团组织开展的国内首次掺氢天然气管道泄放喷射火试验与封闭空间泄漏燃爆试验日前成功实施。此次实验填补了我国长输天然气管道掺氢泄放燃爆验证试验的空白,为实现天然气长输管道掺氢输送技术自主可控奠定了重要基础。

该项目选用X65钢级、323.9毫米管径管道,放空立管高度为5米,试验压力高达12兆帕,最大掺氢比例为30%,模拟的封闭空间结构参照输气管道阀室建设。试验通过获取全尺度喷射火热辐射强度、封闭空间燃爆压力、火焰温度及长度等参数,揭示掺氢天然气火焰传播与燃爆机理,确定管道输送最佳掺氢比例,为建立掺氢天然气管道安全标准体系提供数据支撑。

管道输运是实现氢气大规模、长距离运输的重要方式。通过管道输运氢气又分为天然气管道掺氢输送和纯氢管道输送。其中,天然气管道掺氢输送是将氢气与天然气进行不同比例混合后,利用现有天然气管网进行输送,可充分利用现有天然气管网基础实施,是长距离管道氢气输送开发示范的主要方式;纯氢管道可直接输送高纯度氢气,且不用在末端进行分离,也是氢气管道输送重要的开发方向。

图|高压力多管材纯氢试验充氢测试管段

国家管网集团以“双碳”战略为指引,聚焦纯氢及掺氢管道研发及示范试点,积极助推氢能高质量发展,已取得一系列阶段性成果。2021年7月,国家管网集团建设项目分公司发起成立“氢能输送发展创新联合体”,聚合多方力量推进氢气管道建设项目;2022年6月,其承担设计的输氢能力7,000吨/年的玉门油田输氢管道工程项目主体工作完成实现全线贯通;2023年6月,国家管网在其位于新疆哈密的管道断裂控制试验场,成功完成6.3兆帕管道充氢测试和9.45兆帕管道爆破测试,为国内首次对输氢非金属管道进行的高压在线测试和纯氢爆破试验,为大规模、低成本的远距离纯氢运输提供有力技术支撑。

 / TIPS:我国管道输氢发展现状 / 



《中国氢能源及燃料电池产业白皮书2019》数据显示,美国已有2,500公里的输氢管道,欧洲已有1598公里的输氢管道。我国在输氢管道方面研究起步相对较晚,已建成输氢管道总里程约400公里。作为氢能产业链储运环节远期发展重要的技术路线,我国高度重视输氢管道发展,从国家层面以及地方层面均出台政策进行支持,以中国石化、中国石油、国家管网、浙江大学等为代表的企业及机构持续积极推进管道输氢技术研发和示范试点,相关项目处于有序推进中。

政策支持方面,国家层面,我国《氢能产业发展中长期规划(2021-2035)年》提出,积极开展掺氢天然气管道、纯氢管道等试点示范;科技部2021国家重点研发计划氢能与燃料电池专项其中一项为中低压纯氢与掺氢燃气管道输送及其应用关键技术,由中国石油大学(华东)牵头承担;科技部2022国家重点研发计划2.7为纯氢与天然气掺氢长输管道输送及应用关键技术,由浙江大学牵头开展。

地方层面,北京、内蒙古、上海、山东等17个省,保定、定州、乌海、佛山等31个市在出台的氢能专项政策中提出积极推进管道输氢技术研究和试点示范。

其中,吕梁提出到2025年,氢能运输管道示范5条以上;潍坊专门设定了纯氢管道建设的财政补贴,对总长度不少于5公里的纯氢管道项目按设备投资额30%进行补贴;佛山提出,建立“制氢厂-输氢管道-加氢母站-加氢子站”氢气供应模式,先行建设高明区干线输氢管道;唐山提出,建设港口氢气输送管道;青岛提出,成立氢气管道工程公司,在化工园区内开展氢气管道建设试点,为加氢母站建设专用供氢管道;张家港提出,到2030年输氢管道建设里程达到3000公里;无锡制定了氢气输送管道设计的安全技术要求;金华计划在“金华氢谷”涉氢专区实施输氢管道规划建设示范工程;济宁提出,在民用领域实施工业副产氢管道掺氢供给民用(掺氢5%);茂名提出,至2025年输氢管道总里程达到50公里。

项目开展方面,我国目前输氢管道主要以天然气掺氢管道项目为主,正逐步向纯氢管道发展。典型项目包括中国石化“西氢东送”输氢管道示范工程,该项目起于内蒙古乌兰察布,终点位于北京市,全长400多公里;中国石油玉门油田长距离纯氢管道项目,该项目于2023年9月投运实现未定供氢;河北定州至高碑店全长145公里氢气管道项目,该管道设计输氢量10万吨/年。


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