4月10日，中國石化“西氫東送”輸氫管道示範工程納入《石油天然氣“全國一張網”建設實施方案》
，我國首個純氫長輸管道項目啟動，標誌著我國氫氣長距離輸送管道進入新的發展階段。4月16日
，中國石油對外發布消息，用現有天然氣管道長距離輸送氫氣的技術獲得了突破
，這為我國今後實現大規模、低成本的遠距離氫能運輸提供了技術支撐。

　　“西氫東送”管道工程起於內蒙古烏蘭察布
，終於北京市燕山石化公司，管道全長400多公裏，途經內蒙古
、河北、北京3省（市
、區）、9個縣區
，是我國首條跨省區
、大規模、長距離的純氫輸送管道，管道一期工程運力為10萬噸/年，預留50萬噸/年遠期提升潛力
，並在沿線多地預留端口


，便於接入潛在氫源。

　　氫能作為一種綠色、高效的二次能源，被視為“21世紀終極能源”，氫的製取、儲存、運輸
、應用技術備受關注
，其中
，儲運是氫能產業鏈中的重要一環。近日，國家發展改革委

、國家能源局聯合發布的《氫能產業中長期規劃（2021-2035年）》指出，“在中遊儲運側，深入開展天然氣、氫氣的技術特性研究，充分利用現有天然氣管網基礎設施，打通氫能儲運的關鍵堵點”。上海市公布的《上海市氫能產業發展中長期規劃（2022-2035年）》提出，到2035年，工業產氫能力達50萬噸/年，建設30公裏輸氫管道。建設上海化工區
、寶武園區內部氫運輸網絡，上海臨港地區中長期加強輸氫管道建設等。

　　從國家和各省市氫能產業發展的規劃中可以看出，建設輸氫管道是儲運的重要一環，對管道用鋼提出了新要求。

　　關於氫氣輸送，現階段主要有兩種方式，一是高壓長管拖車運輸氫氣，二是長輸管道運輸氫氣。選用何種輸氫方式
，取決於運輸成本。

　　高壓長管拖車在小規模、短半徑輸氫時經濟性最佳。據測算

，規模為500千克/天、距離輸氫源點100公裏的加氫站
，運輸成本為6.50元/千克。距離500公裏時
，運輸成本達到16.14元/千克。因此
，考慮到經濟性問題，長管拖車輸氫一般適用於短距離運輸。

　　管道在大規模輸氫時，經濟性最佳。據測算，長度25公裏、年輸送能力10.04萬噸的輸氫管道，運氫成本為1.16元/千(qian)克(ke)。因(yin)為(wei)壓(ya)縮(suo)每(mei)千(qian)克(ke)氫(qing)所(suo)消(xiao)耗(hao)的(de)電(dian)量(liang)是(shi)相(xiang)對(dui)固(gu)定(ding)的(de)
，管(guan)道(dao)輸(shu)氫(qing)成(cheng)本(ben)增(zeng)加(jia)主(zhu)要(yao)是(shi)與(yu)運(yun)輸(shu)距(ju)離(li)正(zheng)相(xiang)關(guan)的(de)管(guan)材(cai)折(zhe)舊(jiu)及(ji)維(wei)護(hu)費(fei)用(yong)。當(dang)輸(shu)送(song)距(ju)離(li)為(wei)100公裏時，管道運輸氫氣的成本為1.43元/千克。可見，在大規模輸送時，管道輸氫量具備明顯的成本優勢。這有利於推動管道輸氫得到快速發展。

　　目前
，全世界已建設輸氫管道全長約4670公裏。其中，美國輸氫管道約2600公裏，歐洲輸氫管道約1770公裏
，日本

、韓國、越南、澳大利亞、巴西
、泰國
、印尼、南非等國輸氫管道總長度約150公裏。

　　我國輸氫管道建設則起步較晚
，摻氫管道和純氫管道工程都在建設當中。據統計
，國內純氫管道已建設和正在運營的總長度目前大約為400公裏。如2022年11月投運的上海市4公裏輸氫管道
，設計輸氫能力5040噸/年，是全球第一個完全麵向新能源汽車行業的輸氫管道；2022年4月開工的甘肅省玉門油田輸氫管道工程
，連接玉門煉廠氫氣加注站
，長度5.77公裏，管徑200毫米
，壓力2.5兆帕，年輸氫能力為7000噸
；2021年10月開工的烏海-銀川焦爐煤氣管道，用於焦爐煤氣和氫氣混合輸送，管道總長217.5公裏，管徑610毫米，設計壓力3兆帕
，采用L245直縫埋弧焊管；2021年義烏—鄭州煤氣輸送管道，用於優質潔淨煤氣和混合氫氣輸送，長194公裏，管徑426毫米，設計壓力2.5兆帕
，采用螺旋埋弧焊管；等等。

　　除了以上項目
，國家電投還在天然氣摻氫技術和示範項目方麵進行布局，最高摻氫比例已達24%（體積分數）。

　　國內長輸氫管線建設步入新階段

　　以yi上shang這zhe些xie管guan道dao對dui輸shu氫qing來lai說shuo
，遠yuan遠yuan不bu夠gou。製zhi氫qing產chan地di多duo集ji中zhong在zai煤mei炭tan化hua工gong產chan業ye聚ju焦jiao的de北bei方fang地di區qu，風feng光guang儲chu氫qing一yi體ti化hua項xiang目mu的de可ke再zai生sheng能neng源yuan製zhi氫qing基ji地di也ye多duo是shi在zai北bei方fang地di區qu。而er氫qing能neng用yong戶hu基ji地di主zhu要yao在zai南nan方fang地di區qu，氫qing能neng需xu求qiu量liang巨ju大da，隻zhi能neng依yi靠kao從cong北bei方fang輸shu氫qing來lai緩huan解jie氫qing能neng來lai源yuan問wen題ti。目mu前qian，長chang輸shu氫qing管guan道dao市shi場chang有you待dai進jin一yi步bu開kai發fa。據ju《中國氫能產業基礎設施發展藍皮書》預測，我國將於2030年實現長輸氫管道總長度3000公裏。目前，有2條重要輸氫長輸管道建設正在籌劃之中。

　　從(cong)技(ji)術(shu)上(shang)來(lai)看(kan)
，在(zai)高(gao)壓(ya)氣(qi)態(tai)輸(shu)氫(qing)過(guo)程(cheng)中(zhong)，管(guan)道(dao)中(zhong)的(de)氫(qing)氣(qi)分(fen)子(zi)吸(xi)附(fu)於(yu)鋼(gang)材(cai)表(biao)麵(mian)，隨(sui)後(hou)以(yi)原(yuan)子(zi)形(xing)式(shi)滲(shen)入(ru)金(jin)屬(shu)內(nei)部(bu)，使(shi)管(guan)線(xian)鋼(gang)發(fa)生(sheng)氫(qing)致(zhi)裂(lie)，加(jia)劇(ju)管(guan)道(dao)失(shi)效(xiao)的(de)突(tu)發(fa)性(xing)，抗(kang)氫(qing)致(zhi)裂(lie)是(shi)管(guan)材(cai)高(gao)質(zhi)量(liang)發(fa)展(zhan)的(de)方(fang)向(xiang)。因(yin)此(ci)
，管(guan)材(cai)成(cheng)分(fen)構(gou)成(cheng)
、管道工程設計與安全保障是輸氫管道與油氣管道的明顯差異。

　　中國石化建設運營金陵—揚子氫氣管道
、巴陵—長嶺氫氣輸送管線、濟源—洛陽氫氣管道
，最長投運時間約16nian。zaijileishuqingguandaoyunyingshijianjingyandejichushang，zhongguoshihuaxingchengqingqiguandaohexinjishutixi，zhangwoleqinghuanjingxiabutonggangjiguancaijihanjiejietouxingnengdezonghepingguyuyingyongjishu，chubuxingchengleqingqichangshuguandaozengyashusong
，anquanxiefang、管材評價
、焊接安裝和安全防護等核心技術體係

，同時完成了《氫氣輸送管道工程技術規範》編製，填補了國內該領域標準的空白。

　　輸氫管道的技術關鍵在於抗氫致裂。目前首鋼技術研究院對抗氫致裂的鋼鐵材料進行了研究，並已取得突破性進展；中石油科研及鋼管企業對氫的儲運技術進行了係統分析研究

；美國對輸氫管道用鋼材推薦X42、X52等低強度管線鋼。

　　抗氫鋼管的關鍵在於對化學成分
、顯微組織的要求更為嚴格，主要包括硫（S）、磷（P）、碳（C）、非金屬夾雜物及帶狀組織等，要求具有低焊接當量、針狀鐵素體/貝氏體顯微組織，強度級別≦X65，輸氫壓力≦10兆帕；焊管管型可用HFW（高頻直縫鋼管）或埋弧焊管以及雙金屬複合管等。國內鋼鐵企業、鋼管企業應在這些產品領域加大科研力度，助推“西氫東送”國家工程的落地。

（彭在美 劉建偉 陳文花）（作(zuo)者(zhe)彭(peng)在(zai)美(mei)係(xi)上(shang)海(hai)鋼(gang)管(guan)行(xing)業(ye)協(xie)會(hui)專(zhuan)家(jia)委(wei)員(yuan)會(hui)高(gao)級(ji)顧(gu)問(wen)

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