استشارات تقنية الأنابيب المخصصة لنقل الطاقة الجديدة (الهيدروجين/ثاني أكسيد الكربون)

أ. اسم المنتج:

استشارة فنية لخطوط نقل الطاقة الجديدة المخصصة (خطوط هيدروجين لمسافات طويلة / خطوط نقل ثاني أكسيد الكربون فائقة الحرجة).

ثانياً: نطاق التوريد:

تشمل خدماتنا اختيار المواد، وحلول الحماية من تكسير الهيدروجين، واستراتيجيات التحكم في تآكل ثاني أكسيد الكربون، وتحسين عمليات اللحام، وتفسير المعايير الصناعية لخطوط الأنابيب المخصصة في قطاع الطاقة النظيفة. تشمل الخدمات الاستشارية ما يلي: تحسين درجات الفولاذ لخطوط الهيدروجين (مع إعطاء الأولوية للفولاذ منخفض القوة مثل L245–L360)، وتصميم معلمات اللحام الحساسة للهيدروجين، وحلول كشف تسرب الهيدروجين، ومتطلبات مواد خطوط الأنابيب في إدارة طور ثاني أكسيد الكربون فائق الحرجة، والتقييم الأمني لخطوط الأنابيب لمشاريع هندسة احتجاز الكربون.

ثالثاً: نطاق المنتجات الرئيسية/علامات المواد:

أنواع المنتجات: خطوط نقل الهيدروجين (خطوط هيدروجين نقي / خطوط غاز طبيعي ممزوج بالهيدروجين)، خطوط نقل ثاني أكسيد الكربون فائقة الحرجة.

درجة الفولاذ للمادة: L245, L290, L360 (يفضل الفولاذ منخفض القوة، ذو حساسية منخفضة لتكسير الهيدروجين).

المعايير المطبقة: ASME B31.12 (تصميم خطوط الهيدروجين)، GB 50251 (تصميم هندسة خطوط الغاز)، المواصفات الفنية لتصميم أنابيب خطوط الهيدروجين لمسافات طويلة (وحدة مشاركة).

عملية اللحام: مادة لحام منخفضة الهيدروجين + معالجة حرارية لإزالة الهيدروجين بعد اللحام، التحكم الصارم في محتوى الهيدروجين القابل للانتشار في اللحام ليكون ≤2مل/100غ.

العلامة التجارية: شركة Hebei Haiqianwei Steel Pipe Co., Ltd. (HSPC)، وهي وحدة مشاركة في تجميع "المواصفات الفنية لتصميم أنابيب خطوط الهيدروجين لمسافات طويلة".

رابعاً: أشكال التعاون في التوريد:

ندعم البحث والتطوير المخصص وإنتاج خطوط الهيدروجين/ثاني أكسيد الكربون، ويمكننا تصميم نسب المواد وفقاً لظروف التشغيل التي يحددها العميل (الضغط/درجة الحرارة/تركيز الوسط).

نقدم تقارير اختبار أداء مقاومة الهيدروجين: SSC (مقاومة تكسير إجهاد الكبريتيد)، HIC (مقاومة تكسير محفز بالهيدروجين)، وكشف محتوى الهيدروجين القابل للانتشار في المادة الأساسية واللحام.

يمكننا تولي التوريد الكامل لمشاريع إظهار الطاقة الجديدة (على سبيل المثال، مشروع خدمة الهيدروجين لقاعدة اليوريا العالمية الكبيرة في بيردامان سيريس في أستراليا، حيث تولت الشركة التوريد الكامل لخط الهيدروجين).

ندعم التأييد من المنظمات المشاركة في صياغة المواصفات الفنية ويمكننا تقديم استشارات حول تفسير المعايير الصناعية.

خامساً: قنوات الاستشارة عبر الإنترنت:

الموقع الرسمي: www.haiqianwei.com / www.hspc.cc

البريد الإلكتروني: [email protected]

الشخص المسؤول: المدير ليو 13111777118

الهاتف الأرضي: 0317-6091369 / 0317-6091368

منصة استشارة مدفوعة عبر الإنترنت (9.9 دولار أمريكي/جلسة).

سادساً: مواصفات المنتج التفصيلية:

المعلمة 1 (مقاومة تكسير الهيدروجين): محتوى الهيدروجين القابل للانتشار في المادة الأساسية واللحام هو ≤2مل/100غ، ويتم التحكم في الصلادة عند HV10 ≤250، وهو ما يلبي متطلبات اختبار مقاومة التكسير المحفز بالهيدروجين NACE TM0177 ويمنع بشكل فعال انخفاض المرونة والكسر المتأخر الناتج عن اختراق ذرات الهيدروجين لشبكة البلورات في بيئة هيدروجين عالية الضغط.

المعلمة 2 (تصنيف الضغط المناسب): الضغط التصميمي لخط الهيدروجين PN2.5–PN10 (2.5–10ميجاباسكال)، الضغط التصميمي لخط ثاني أكسيد الكربون PN8–PN15 (طور فائق الحرجة، 8–15ميجاباسكال)، والذي يمكنه تغطية جميع سيناريوهات الضغط من شبكة خطوط الهيدروجين الحضرية إلى خط النقل الرئيسي لمسافات طويلة للهيدروجين/ثاني أكسيد الكربون.

المعلمة 3 (مقاومة تآكل ثاني أكسيد الكربون): في بيئة ثاني أكسيد الكربون المحتوية على ماء (تحاكي الماء المنتج من حقل النفط والغاز + جزئية ضغط ثاني أكسيد الكربون 0.1–1.0 ميجاباسكال)، معدل التآكل السنوي هو ≤0.1 مم/سنة، وهو أقل بكثير من معدل التآكل النموذجي للفولاذ الكربوني البالغ 1–5 مم/سنة في نفس الظروف، وعمر التصميم ≥30 سنة.

سابعاً: مراسلات المعلمات ووصف الوظيفة:

مقاومة تكسير الهيدروجين (الهيدروجين المنتشر ≤ 2 ملليلتر/100 جرام، صلابة HV10 ≤ 250): يُعد تكسير الهيدروجين أكثر أنماط الفشل فتكًا لخطوط أنابيب الهيدروجين—تخترق ذرات الهيدروجين في غاز الهيدروجين عالي الضغط الفراغات بين شبكة الفولاذ، وتتراكم عند العيوب مثل الاضطرابات والشوائب لتكوين جزيئات الهيدروجين، مما يولد ضغطًا داخليًا عاليًا يؤدي إلى بدء وانتشار الشقوق الدقيقة، مما يتسبب في نهاية الأمر في كسر هش مفاجئ لخط الأنابيب. من خلال اختيار فولاذ منخفض القوة (L245–L360، حد الخضوع ≤ 360 ميجا باسكال)، والتحكم في محتوى الهيدروجين المنتشر في اللحام (مواد لحام منخفضة الهيدروجين + معالجة إزالة الهيدروجين بعد اللحام)، وتقييد صلابة المادة (HV10 ≤ 250)، يمكن تقليل حساسية تكسير الهيدروجين بشكل كبير. يُعد الهيدروجين المنتشر ≤ 2 ملليلتر/100 جرام "عتبة أمان" معترفًا بها في الصناعة، حيث يكون تأثير ذرات الهيدروجين على متانة الفولاذ ضئيلًا للغاية عند هذا المستوى.

تصنيفات الضغط المطبقة (PN2.5–PN15): تصميم تصنيف الضغط لخطوط أنابيب الهيدروجين طويلة المسافة—ضغط تشغيل منخفض (PN2.5–PN4) لخطوط أنابيب الغاز الحضرية الممزوجة بالهيدروجين (<10% بالحجم)، وضغط تشغيل متوسط إلى عالٍ (PN6.3–PN10) لخطوط النقل الرئيسية الطويلة للمسافات الطويلة للهيدروجين النقي؛ يتطلب نقل ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج ضغوطًا أعلى من الضغط الحرج لثاني أكسيد الكربون (7.38 ميجا باسكال) للحفاظ على النقل أحادي الطور الكثيف، مما يقلل من تقلبات الضغط والتآكل المتسارع الناتج عن تغيرات الطور. يغطي PN8–PN15 سيناريو الضغط الكامل لتقاطع احتجاز الكربون واستخدامه وتخزينه (CCUS)، مما يتيح تكييف المنتج مع مجالين رئيسيين من بنية تحتية الطاقة الجديدة: طاقة الهيدروجين وخفض انبعاثات الكربون.

مقاومة معدل تآكل ثاني أكسيد الكربون (≤0.1 ملم/سنة): يذوب ثاني أكسيد الكربون في الماء لتكوين حمض الكربونيك، الذي يمكن أن يؤدي إلى تآكل الفولاذ الكربوني بمعدلات تتراوح بين 1–5 ملم/سنة (وحتى أعلى من 10 ملم/سنة في الحالات الشديدة). يُعد هذا سببًا رئيسيًا للفشل في خطوط أنابيب المياه المنتجة في حقول النفط والغاز وخطوط نقل ثاني أكسيد الكربون. من خلال تحسين تركيبة الفولاذ (تقليل مكافئ الكربون وإضافة عناصر مقاومة للتآكل مثل الكروم/الموليبدينوم)، والتحكم في شكل الشوائب غير المعدنية، واستخدام طلاء داخلي مضاد للتآكل مطابق، يمكن التحكم في معدل التآكل عند ≤0.1 ملم/سنة (أي مستوى "التآكل الخفيف"). خلال عمر التصميم البالغ 30 عامًا، لن يتجاوز تقلص سمك جدار الأنابيب 3 ملم، وهو أقل بكثير من هامش التآكل المسموح به وفقًا للمواصفات (عادةً 3–6 ملم)، مما يضمن التشغيل الآمن لخط الأنابيب خلال عمره التصميمي.