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發(fā)布時間:2022-01-14作者:科谷摘編
要實現(xiàn)氫氣或者摻氫天然氣管道的安全可靠運輸,未來面臨著不小的挑戰(zhàn)。首先,在機制研究上,這個氫是怎么樣傾注到材料里面的,特別是多組份的時候,這些組份之間相互是如何作用的。材料的宏觀性能和微觀結構之間又是什么樣的關系,表面到內部、微觀到宏觀都要加強相關的研究。另外,現(xiàn)在的零氫環(huán)境當中材料的性能數(shù)據奇缺。
在氫環(huán)境當中,材料的性能除了跟材料本身的化學成分、綠色性能和微觀組織相關以外,還跟3個因素有關:第一是環(huán)境,第二是應力,第三是制造。熱環(huán)境里面,像氫氣的分壓、氫氣的純度、環(huán)境的溫度對材料性能要發(fā)生影響;制造里面,熱處理的工藝、焊接的工藝、成型的方法,也要對它影響。
因此,氫在自然界的條件下面,我們很難去說某一種材料它是不是絕對適應用某一個環(huán)境,因為它要把4個因素綜合起來,來規(guī)定出它的使用條件。正因為這樣,要繼續(xù)加強基礎數(shù)據的研究。這個基礎數(shù)據里面除了材料以外,還有零部件,系統(tǒng)需要從材料、零部件、系統(tǒng)三個層面開展相關的工作。最近修訂好的美國的管道標準,它的前言里面也提到,隨著對氫脆的進一步認識以及數(shù)據的積累,將對標準中的有關數(shù)據進行完善和修改,說明這是一個全球性的問題。
在關鍵技術上面,也需要進行攻克,包括低成本、高強度的抗氫脆材料、高性能的氫能管道的設計制造技術、氫能管道的運行和控制技術以及應急和維護的技術。
在相關裝備國產化方面,我們也面臨著不小的挑戰(zhàn),像高性能、低成本的輸氫的管道,用什么樣的管道輸氫更加經濟。如果要實現(xiàn)管道輸送,它的一個重要特征是流量大,那就需要大流量的壓縮機,還包括氫氣計量的設備閥門、儀表等等。
再一個挑戰(zhàn)是標準。我們需要加快來制定純氫管道以及摻氫管道的標準,包括零氫材料,我的材料怎么樣來篩選,能夠給出一個材料選用的指導性文件,氫能管道的設計、建造、運行、維護,管道里面涉及到密封、管道風險評估、定期檢驗等等。因此,要實現(xiàn)穩(wěn)定可靠的氫能或者摻氫天然氣的管道的輸送,我們還面臨著諸多的挑戰(zhàn),需要各位人同仁我們一起來努力。一起推進相關技術進步。