管道输送氢气是实现氢气大规模、长距离运输的方式
- 作者： 小象 发布时间：2024-01-14 01:56:58
- 摘要
（4）管道材料情况：氢气运输管道与天然气运输管道均采用碳钢材料，但根据氢气专用规范ASMEB31.12，内陆的氢气运输管道与天然气运输管道相比，有更多的技术限制，主要原因是氢气会降低材料的延展性与韧性、增加材料的疲劳度。由于化学性质不同，氢还会使得材料产生“氢脆”现象，在钢材中造成裂纹，加速管道的降解，根据这些特性，目前有以下的一些解决方法：（a）定期监控管道完整性，比如在线检查与例行的管道清理；（b）使用氢屏障涂层保护管道；（c）降低管道运输压力，保证运输的安全阈值；（d）最大限度降低管道压力的波动。
（4）管道材料情况：氢气运输'>运输管道与天然气运输'>运输管道均采用碳钢材料，但根据氢气专用规范ASMEB31.12，内陆的氢气运输'>运输管道与天然气运输'>运输管道相比，有更多的技术限制，主要原因是氢气会降低材料的延展性与韧性、增加材料的疲劳度。由于化学性质不同，氢还会使得材料产生“氢脆”现象，在钢材中造成裂纹，加速管道的降解，根据这些特性，目前有以下的一些解决方法：（a）定期监控管道完整性，比如在线检查与例行的管道清理；（b）使用氢屏障涂层保护管道；（c）降低管道运输'>运输压力，保证运输'>运输的安全阈值；（d）最大限度降低管道压力的波动。
在油气运输'>运输上，管道运输'>运输有其独特的优势，首先在于它的平稳、不间断输送，对于现代化大生产来说，油田不停地生产，管道可以做到不停地运输'>运输，炼油化工工业可以不停地生产成品，满足国民经济需要;二是实现了安全运输'>运输，对于油气来说，汽车、火车运输'>运输均有很大的危险，而管道在地下密闭输送，具有极高的安全性;三是保质，管道在密闭状态下运输'>运输，油品不挥发，质量不受影响;四是经济，管道运输'>运输损耗少、运费低、占地少、污染低。
根据氢气纯度，又可分为天然气掺氢管道和纯氢管道，前者是指在氢能发展初期，利用现有的天然气管道，将氢气加压后输入，使氢气与天然气混合输送的方式。后者是指专门用于纯氢气运输'>运输的管道，但铺设难度大、投资成本较高，是氢能管网建设的终极目标形态。
总体而言，天然气运输'>运输管道的基础设施未来有望再用于氢气运输'>运输，目前重新利用天然气运输'>运输管道仍存在一些技术挑战，世界上相关项目也同步在进行研究与分析。
天然气掺氢运输'>运输是利用现有天然气管道进行运输'>运输，将氢气按一定体积比例掺入天然气，掺氢天然气既可以直接被利用，也可以把氢与天然气分离后分别单独使用。这种方式运输'>运输效率较高，目前天然气管道中的氢气比例可达到24%（国际最高水平）。
而，天然气出口也被视为挽救俄罗斯经济的最好方向，随着北溪二号管道的建设成功，俄罗斯也披露了预计在2030年通过北溪一号和二号管道向欧洲出口天然气占比到达52%的宏伟目标，以此降低运输'>运输成本。
管道输送氢气是实现氢气大规模、长距离运输'>运输的方式，全球范围内输氢管道的数量加起来不到4500公里，中国近期规划的“西氢东送”是我国首条跨省区、大规模、长距离的纯氢输送管道，起于内蒙古自治区乌兰察布市，终点位于北京市的燕山石化，管道全长400多公里。管道输氢与油气管道相比，是几个数量级的差别，在中国，实现管道输送氢气并非一件容易的事情。目前氢气在中国仍属于危化品管理范畴，技术上，长距离输送氢气容易发生氢致裂纹等氢脆现象。目前国内外低压氢气管道运输'>运输尚处于初步发展阶段。
成本是管道输氢发展的一个主要制约因素。1.氢气自身体积能量密度小、管材容易产生“氢脆”现象，其管道运输'>运输成本往往大于同能量流率下天然气管道运输'>运输的成本。2.长途输送的情况下，由于地埋等管道铺设成本高，需要大规模的投资用于基础设施建设。目前氢气长输管道的造价约为天然气管道的2-2.5倍。
因此，一方面要加快氢气管道的建设，一方面利用现有的天然气管道进行混合氢气运输'>运输，也是一个不错的选择。天然气掺氢管输已被多个国家列入氢能产业规划，据有关统计，目前全球已开展近40个掺氢天然气管道输送系统应用示范项目。
随着中国石油工业的发展，管道运输'>运输业也得到了相应的发展。从七十年代初开始，中国展开了大规模的长距离输油管道的建设，逐步实现了原油运输'>运输由铁路为主转向以管输为主。目前中国已建成的原油长输管道总长达一万多公里，各油田所产原油的80%均由管道外输。天然气长输管道总长近万公里，承担着全国各油(气)田100%的天然气运输'>运输任务。目前的管道运输'>运输业已成为继铁路、公路、水运、航空之后的第五大运输'>运输行业。
