國家電投中央研究院非金屬柔性管道輸氫技術(shù)實現(xiàn)新突破

近日，由國家電投集團(tuán)中央研究院先進(jìn)低碳所氫儲運(yùn)團(tuán)隊開發(fā)的大口徑（DN150）、高壓力（10MPa）非金屬柔性輸氫管道，在自主設(shè)計建造的綜合測試平臺上成功實現(xiàn)安全穩(wěn)定運(yùn)行30天,創(chuàng)新構(gòu)建了多場景適配性的非金屬管道氫能輸送工程化應(yīng)用范式。該項目的實施標(biāo)志著我院在非金屬管道輸氫技術(shù)及安全運(yùn)維領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了技術(shù)自主突破。

自主攻克技術(shù)難題 性能指標(biāo)國內(nèi)領(lǐng)先

中央研究院先進(jìn)低碳所氫儲運(yùn)項目團(tuán)隊超前布局，潛心鉆研，經(jīng)歷數(shù)次實驗驗證與方案迭代，此次開發(fā)的非金屬輸氫管道采用“增強(qiáng)編織層+功能阻隔層”的復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計理念，通過優(yōu)化編織角度和張力分布控制，實現(xiàn)了管道在高壓氫條件下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和阻氫性能的提升，突破了非金屬材料氫滲透抑制、承壓結(jié)構(gòu)模擬計算優(yōu)化等8項核心關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，并申報發(fā)明專利8項。該管道內(nèi)徑達(dá)150mm，輸氫壓力10MPa，其性能指標(biāo)目前國內(nèi)最高。相較于傳統(tǒng)金屬管道，本產(chǎn)品具有重量輕、安裝便捷，耐腐蝕性強(qiáng)等特點，尤其在鹽堿地、高濕高熱、海洋等復(fù)雜環(huán)境下優(yōu)勢明顯。

首座測試平臺投運(yùn) 構(gòu)建行業(yè)安全基準(zhǔn)

本項目建成了國內(nèi)首個支持10MPa純氫環(huán)境的非金屬輸氫管道綜合測試平臺，具備全工況（含啟停/升降壓/循環(huán)載荷）驗證能力，使非金屬輸氫管道壓力等級突破6.3 MPa傳統(tǒng)上限。本測試平臺配備了多工況模擬增壓壓縮系統(tǒng)、氫滲透與原位泄漏監(jiān)測和氫爆破試驗裝置。自運(yùn)行以來，項目組已啟動了高壓氫承壓測試、管體氫滲透率測試、關(guān)鍵連接部位氫泄漏監(jiān)測、高壓氫流動沖刷測試、架空與地下敷設(shè)驗證等6類18項檢測項目，深入探索了管道輸送系統(tǒng)在壓力波動、溫差變化、應(yīng)力交變等多因素耦合作用下的氫滲透系數(shù)、連接部位泄漏率、長期力學(xué)性能等重要參數(shù)變化，全面驗證了輸氫管道埋地與架空的可行性和差異。

平臺不僅可以驗證非金屬輸氫管道在高壓氫實際工況下的安全性和可行性，還為非金屬輸氫管道設(shè)計規(guī)范、安全運(yùn)行評估等一系列國家標(biāo)準(zhǔn)的制定提供了核心數(shù)據(jù)支撐，顯著增強(qiáng)了我院在該領(lǐng)域的核心競爭力和行業(yè)話語權(quán)，為集團(tuán)綠色氫基能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供支撐。據(jù)悉，目前已有多家業(yè)內(nèi)單位提出技術(shù)合作需求，共同推動氫能儲運(yùn)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。