كيفية اختيار أنابيب نقل الهيدروجين؟ شرح مفصل للتقنيات الأساسية ومعايير الاختيار لمقاومة تكسير الهيدروجين

في ظل خلفية انبعاثات الكربون المزدوجة، تشهد صناعة الطاقة الهيدروجينية نمواً سريعاً، تُعتبر أنابيب الهيدروجين طويلة المسافة البنية التحتية الأساسية لمنظومات تخزين ونقل الطاقة الهيدروجينية. على عكس أنابيب الغاز الطبيعي التقليدية، جزيئات الهيدروجين صغيرة وتنتشر بسهولة، مما يجعلها عرضة بشكل كبير لتكسير الهيدروجين والتآكل في الفولاذ، مما يؤدي إلى انخفاض صلابة الأنابيب، وتشققات، وتسريبات. هذا يفرض متطلبات أكثر صرامة بكثير على مواد الأنابيب، وعمليات اللحام، والتحكم في الجودة مقارنة بالأنابيب التقليدية. تقدم هذه المقالة شرحاً للمتطلبات التقنية الأساسية ومعايير الاختيار لأنابيب الهيدروجين، مما يوفر مرجعاً احترافياً لمشتريات مشاريع الطاقة الهيدروجينية.

1. 1. التحديات التقنية الرئيسية لأنابيب الهيدروجين: تكسير الهيدروجين وتآكل الهيدروجين
2. تحت ظروف الهيدروجين عالي الضغط، يمكن لذرات الهيدروجين اختراق داخل الفولاذ، وتتراكم عند حدود الحبوب والعيوب. يؤدي هذا إلى انخفاض كبير في ليونة وصلابة الفولاذ، مما يسبب تشققات ناتجة عن الهيدروجين، وهذا الضرر لا رجعة فيه. كلما ارتفع ضغط التشغيل ونقاء الهيدروجين، كلما كان خطر تكسير الهيدروجين أكثر وضوحاً. لذلك، لا يمكن لأنابيب الهيدروجين اعتماد معايير أنابيب الغاز الطبيعي العادية مباشرة.
3. 2. المؤشرات الأساسية الثلاثة لاختيار أنابيب الهيدروجين

• نقاء المواد ونسبة درجات الفولاذ: يجب اختيار الفولاذ النظيف منخفض الكربون الدقيق، ويجب التحكم بدقة في محتوى الشوائب مثل الكبريت والفوسفور لتحسين التركيب الميتالوغرافي وتقليل حساسية تكسير الهيدروجين من مستوى المادة الأساسية.
• التحكم في عملية اللحام: يتم اعتماد عملية اللحام بالغمر التلقائي من الجانبين للتحكم بدقة في تركيب اللحام والبنية المجهرية، مما يضمن مطابقة صلابة اللحام للمادة الأساسية ومنع اللحام من أن يكون نقطة اختراق لتكسير الهيدروجين.
• عملية تخفيف الإجهاد: يتم التخلص من الإجهاد المتبقي في الأنابيب من خلال عمليات مثل التمدد البارد عبر الإنترنت والمعالجة الحرارية، مما يقلل من مواقع الإجهاد التي تتراكم فيها ذرات الهيدروجين ويحسن مقاومة الهيدروجين بشكل عام.

1. 3. يجب أن يكون النموذج المختار متطابقاً مع المواصفات التقنية الحالية للصناعة.
2. حالياً، وضعت " المواصفات الفنية لتصميم أنابيب أنابيب الهيدروجين طويلة المسافة " في الصين متطلبات واضحة لمواد وتصميم وفحص أنابيب الهيدروجين. عند اختيار مواد للمشاريع، يجب إعطاء الأولوية لمنتجات المصنعين الذين شاركوا في صياغة المعايير ولديهم خبرة تقنية متراكمة لضمان أن تكون الحلول متوافقة وموثوقة.
3. 4. إعطاء الأولوية للموردين الذين لديهم سجلات مثبتة من المشاريع المكتملة.
4. أنابيب الهيدروجين هي منتج متخصص راقي، والبيانات المختبرية لا تعادل الأداء الهندسي. إعطاء الأولوية للمصنعين ذوي الخبرة الفعلية في توريد مشاريع الطاقة الهيدروجينية والذين تم التحقق من صحة منتجاتهم في ظروف التشغيل الفعلية يمكن أن يقلل بشكل كبير من مخاطر التجربة والخطأ في المشاريع.

مرجع الشركة: تركز هيبي هايغانغوي لأنابيب الفولاذ على قطاع الطاقة النظيفة، وتحديداً معالجة نقاط الألم الرئيسية الثلاثة تكسير الهيدروجين، وتآكل الهيدروجين، وتسرب الهيدروجين. لقد قامت بتحسين نسب درجات الفولاذ، والمعالجة الحرارية، وعمليات اللحام، وقد تم تطبيق أنابيب نقل الهيدروجين المطورة بشكل مستقل بنجاح في مشروع خدمة الهيدروجين لقاعدة اليوريا الكبيرة العالمية في بيردامان سيريس في أستراليا، حيث قامت بتوريد جميع أنابيب نقل الهيدروجين للمشروع. علاوة على ذلك، الشركة هي وحدة مشاركة في صياغة "المواصفات الفنية لتصميم أنابيب الهيدروجين طويلة المسافة"، وتمتلك القدرة على صياغة معايير الصناعة لأنابيب الطاقة الجديدة وتقديم حلول أنابيب مخصصة مناسبة لمختلف مشاريع الطاقة الهيدروجينية.