摘要：为了更好地了解国内外输氢管道标准制定和应用情况,对ASME B31.12—2019 《氢气管道和管线》、CGA G-5.6—2005 (R2013)《氢气管道系统》以及GB/T 34542 《氢气储存输送系统》、GB/T 9711 《石油天然气工业管线输送系统用钢管》和T/CSPSTC 103—2022 《氢气管道工程设计规范》等标准分别从标准内容、适用范围、管材设计与选用、检测评价以及试验方法等方面进行了分析对比,以期为我国输氢管材研究、输氢管道标准制定以及管道建设提供参考。

摘要：为加快我国氢气输送管道建设,确保管道安全运行,对氢气与常规天然气的特性进行了对比,分析国外相关标准要求,指出氢气管道工程设计的关键问题,详细论述了在管线工程设计时需要重点考虑的因素,如管材选用、断裂控制、结构设计、地区等级划分及设计系数选用、高后果区识别以及阀室间距等,并提出设计建议,为氢气管道工程设计提供参考。

摘要：简要介绍了氢能源的发展方向和国内外输氢管道的研究进展。总结了国内外现有的以及正在规划的纯氢输送管道和天然气掺氢输送管道建设情况。阐述了氢进入管道材料内部的过程以及氢进入材料后对管道带来的氢脆问题,并从输送介质、温度、应力、材料和表面处理等几个方面分析氢脆的影响因素,从材料强度的设计、管材的制造、焊接接头的制造和试验评价等方面针对输氢管道建设提出了针对性建议。

摘要：中国氢能产业正随着碳中和愿景的不断推进而快速发展,由于氢气在钢管中容易引发“氢脆”现象,使用钢管输送氢气存在较大挑战,纤维增强复合柔性管作为一种非金属管道在氢气输送领域备受关注,其结构设计及强度分析是产业化应用的瓶颈。为探讨内压工况下输氢复合柔性管的结构响应,考虑不同层材料的各向同性及各向异性,基于三维各向异性弹性力学,建立了纤维增强输氢复合管道在内压作用下的力学理论模型,并采用数学方法求解管道位移微分方程,进而获得了N层缠绕增强层输氢复合管道在内压作用下的应力应变解析解,计算结果与内压作用下13层输氢复合柔性管的数值计算结果相符。管道的环向应力最大值出现在防渗透层,输氢软管的增强层承担约70%的载荷作用,径向应力绝对值大小随距离管道截面中心点的距离增大而减小。提出的力学行为分析模型及求解方法为设计输氢复合柔性管提供了重要的理论支撑。

摘要：通过改变环境箱中填充物的体积来获得不同的氢气体积/缺口试样表面积比值RV/S,使用疲劳寿命试验和扫描电镜研究了RV/S对管线钢氢气环境下疲劳寿命的影响,对输氢管道中气态氢分子自发分解成氢原子的氢脆理论进行了讨论。结果表明与氮气中相比,当RV/S从2.6 mL/mm2增加到24.4 mL/mm2时,X52管线钢环焊缝在高压氢环境下的疲劳寿命损失率从21.2%增加到57.2%,X52管线钢母材疲劳寿命损失率从2.1%增加到53.2%,X52管线钢环焊缝和母材疲劳寿命试验断口快速撕裂区韧窝面积明显减少,韧窝区裂纹和空洞等缺陷出现增加趋势。疲劳寿命试验过程中,氮气中早期疲劳裂纹萌生后出现裂纹止裂阶段,而当氢气体积/试样缺口表面积比为24.4 mL/mm2时,疲劳裂纹一旦萌生即不断扩展直至试样断裂。RV/S比值对X52管线钢在高压氢环境下的疲劳寿命循环次数存在着显著影响,试验结果为气态氢分子自发分解成氢原子的氢脆理论提供了试验数据支撑。