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****!柔性輸氫管道系統(tǒng)有望推動(dòng)氫氣管道運(yùn)輸快速發(fā)展

發(fā)布時(shí)間: 2022-04-06    作者:admin
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應(yīng)用成本高是制約目前氫能發(fā)展和規(guī)?;瘧?yīng)用的主要因素,如何降低儲(chǔ)運(yùn)成本,已經(jīng)成為氫氣規(guī)?;瘧?yīng)用的關(guān)鍵,而管道輸氫是一個(gè).受關(guān)注的方案。

由于長距離氣體管道一般采用的鋼鐵材料面臨著建設(shè)成本高、氫脆等一系列問題,如何降低管道輸氫的成本與安全風(fēng)險(xiǎn)一直是全球討論的產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn)問題。其中,一家提供柔性管道輸氫方案的荷蘭企業(yè)引起了氫云鏈的注意。該企業(yè)提供了一種柔性輸氫管道方案,目標(biāo)是嘗試解決傳統(tǒng)輸氫管道建設(shè)成本高、存在氫損傷風(fēng)險(xiǎn)等問題。

氫云鏈認(rèn)為,該企業(yè)的柔性輸氫管道方案盡管尚未進(jìn)行大規(guī)模的驗(yàn)證,能否被市場接受也是未知,但該方案的思路與儲(chǔ)氫罐從金屬內(nèi)膽-塑料內(nèi)膽-無內(nèi)膽的發(fā)展方向有相似之處,所以有一定學(xué)習(xí)與借鑒的意義,供大家參考。

01輸氫管道的待解難題有哪些?

氫氣長距離管道運(yùn)輸并非新鮮事物,規(guī)?;ㄔO(shè)輸氫管道已有80余年歷史。美國和歐洲是世界上.早發(fā)展氫氣管網(wǎng)的地方,全球范圍內(nèi)氫氣輸送管道總里程已超過5000km,形成了相關(guān)氫氣管道標(biāo)準(zhǔn),并且基本由法液空、空氣產(chǎn)品、普萊克斯和林德等公司建設(shè)。事實(shí)上,目前絕大多數(shù)由氫氣生產(chǎn)商運(yùn)營工作主要是將氫氣作為工業(yè)原料輸送至工廠。

我國氫氣管道總里程大約 為400 km,但在《氫能產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展》新聞發(fā)布會(huì)上,輸氫管道情況被官方吐槽——“在用的100公里”左右。

目前管道輸氫目前的面臨的困難包括:

(1)建設(shè)成本問題。有數(shù)據(jù)顯示,美國天然氣管道造價(jià)為12.5萬-50萬美元/公里,但氫氣管道的造價(jià)約為30萬-100萬美元/公里,數(shù)倍于天然氣管道造價(jià)。因此,為降低管建設(shè)成本,天然氣管道摻氫被頻繁提及,但目前認(rèn)為摻氫體積上限僅為20%,難以實(shí)現(xiàn)零碳目標(biāo)。

(2)管道氫損傷問題。管道材料氫脆失效、氫氣滲漏、氫致開裂/鼓包是純氫管道、天然氣管道輸氫改造需要關(guān)注的主要問題。不同強(qiáng)度鋼材的氫脆敏感性不同,需要根據(jù)管道材質(zhì)和壓力高低確定相應(yīng)的摻氫比例,同時(shí)也要對設(shè)備設(shè)施進(jìn)行改造,提高氣密性和抗氫脆能力。

(3)管理問題。目前輸氫管道缺乏管理標(biāo)準(zhǔn)。有企業(yè)向氫云鏈范圍,目前向政府申請建設(shè)輸氫管道,往往需要按照化工管標(biāo)準(zhǔn)而非民用管,甚至難以審批。

除了上述問題外,對于管道輸氫成本目前也還存在一定爭議。

總體而言,目前普遍認(rèn)為管道輸氫是成本.低的方式。但與天然氣管道相比,目前的氫氣管道壓力低、管徑小、輸送規(guī)模小。有報(bào)告認(rèn)為,從單位能源輸送效率分析,小型氫能管道的單位能量的輸送費(fèi)用(GJ·100 km)是天然氣主干網(wǎng)的40倍,是特高壓電網(wǎng)的25倍。

有企業(yè)認(rèn)為,為了提高輸氫壓力而建設(shè)的加壓站將導(dǎo)致管道輸氫成本遠(yuǎn)高于規(guī)模化液氫運(yùn)輸。

02柔性輸氫管道:如何解決管道輸氫難題?

荷蘭企業(yè)SoluForce 開發(fā)了一種用于氫氣應(yīng)用的可纏繞增強(qiáng)熱塑性工業(yè)管道系統(tǒng) (RTP,也稱為 FCP)。經(jīng)認(rèn)證,SoluForce FCP 可用于高達(dá)42 bar工作壓力的氫氣應(yīng)用,這在氫運(yùn)輸領(lǐng)域....。與鋼鐵材質(zhì)管道相比,這種即用型柔性管道解決方案有望極大地促進(jìn)綠氫的規(guī)模化應(yīng)用。

SoluForce Hydrogen Tight (H2T)的主要優(yōu)點(diǎn)包括:

沒有氫氣滲透風(fēng)險(xiǎn)。該管道帶有特制的鋁鍍層,可防?氫?從 SoluForce H2T 管道中滲出。

可重復(fù)使用。

非金屬配件系統(tǒng)

經(jīng)認(rèn)證,輸氫壓力可達(dá) MOP 42 bar/609 psi 的氫氣應(yīng)用

.高工作溫度為 65°C

已經(jīng)經(jīng)過驗(yàn)證,屬于成熟的技術(shù)。管道采?增強(qiáng)芳綸纖維,內(nèi)外層均采??腐蝕性的 HDPE 制成,?需特殊處理,從? 降低安裝和維護(hù)成本。

目前..可用于氫氣應(yīng)用的柔性復(fù)合管

快速且易于安裝,可用于任何位置

壽命長達(dá)50年,免維護(hù)。

兩種直徑。提供 4英?/101.6 毫?和6英?/152.4 毫? (ND) 的直徑選擇。

與鋼相比,SoluForce Hydrogen Tight (H2T)的主要優(yōu)點(diǎn)同樣明顯:

生產(chǎn)過程的二氧化碳僅為1/4

沒有氫脆和氫腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)

柔性管道、便于布置

安裝簡單快捷

03實(shí)踐:柔性輸氫管道項(xiàng)目

SoluForce的柔性輸氫管道方案解決了傳統(tǒng)鋼鐵管道.關(guān)鍵的安裝成本高問題和氫損傷問題。

SoluForce 于 2000 年..在中東布置了SoluForce 柔性復(fù)合管道解決方案,這些管道至今仍在使用。

截止目前,SoluForce已在全球范圍內(nèi)安裝了超過 3500 公里柔性管道,在各種應(yīng)用中進(jìn)行了廣泛的現(xiàn)場驗(yàn)證,包括石油和天然氣公用管道、配水/注入管道、石油和天然氣輸送流線、石油和天然氣收集線。

SoluForce Hydrogen 解決方案的..應(yīng)用在格羅寧根海港。SoluForce布置了4公里長、壓力為42bar的柔性輸氫管道,將北海地區(qū)風(fēng)電生產(chǎn)的綠色氫氣輸送到Eemshaven 的化學(xué)和工業(yè)企業(yè)。


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