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(duì)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(jì)建造的綜合測試平臺上成功實(shí)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(xiàng)目的實(shí)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(xiàng)目團(tuán)隊(duì)超前布局，潛心鉆研，經(jīng)歷數(shù)次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(jì)理念，通過優(yōu)化編織角度和張力分布控制，實(shí)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(jì)算優(yōu)化等8項(xiàng)核心關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，并申報(bào)發(fā)明專利8項(xiàng)。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(diǎn)，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(xiàng)目建成了國內(nèi)首個(gè)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(yàn)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(yàn)裝置。自運(yùn)行以來，項(xiàng)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(yàn)證等6類18項(xiàng)檢測項(xiàng)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(yàn)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(yàn)證非金屬輸氫管道在高壓氫實(shí)際工況下的安全性和可行性，還為非金屬輸氫管道設(shè)計(jì)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。