Como escolher gasodutos de transporte de hidrogénio? Explicação detalhada das tecnologias principais e critérios de seleção para resistência à fragilização por hidrogénio

No contexto das emissões de duplo carbono, a indústria do hidrogénio está a crescer rapidamente, sendo os gasodutos de hidrogénio de longa distância a infraestrutura central dos sistemas de armazenamento e transporte de hidrogénio. Ao contrário dos gasodutos de gás natural convencionais, as moléculas de hidrogénio são pequenas e difundem-se facilmente, o que as torna altamente suscetíveis à fragilização por hidrogénio e à corrosão no aço, levando à diminuição da tenacidade do tubo, fissuras e fugas. Isto impõe requisitos muito mais rigorosos nos materiais dos gasodutos, nos processos de soldadura e no controlo de qualidade do que nos gasodutos convencionais. Este artigo descreve os requisitos técnicos centrais e os critérios de seleção para os gasodutos de hidrogénio, fornecendo uma referência profissional para a aquisição de projetos de energia de hidrogénio.

1. 1. Principais desafios técnicos dos gasodutos de hidrogénio: fragilização por hidrogénio e corrosão por hidrogénio
2. Sob condições de hidrogénio de alta pressão, os átomos de hidrogénio podem penetrar no interior do aço, acumulando-se nos limites dos grãos e em defeitos. Isto leva a uma diminuição significativa da plasticidade e tenacidade do aço, causando fissuras induzidas por hidrogénio, e este dano é irreversível. Quanto maior a pressão de serviço e a pureza, mais significativo é o risco de fragilização por hidrogénio. Por conseguinte, os gasodutos de hidrogénio não podem adotar diretamente as normas para gasodutos de gás natural comuns.
3. 2. Três indicadores centrais para a seleção de gasodutos de hidrogénio

• Pureza do material e proporção do grau de aço: Deve ser selecionado aço limpo microligado de baixo carbono, e o teor de impurezas como enxofre e fósforo deve ser estritamente controlado para otimizar a estrutura metalográfica e reduzir a sensibilidade à fragilização por hidrogénio a nível do material base.
• Controlo do processo de soldadura: O processo de soldadura automática de arco submerso de dois lados é adotado para controlar com precisão a composição e a microestrutura da solda, garantindo que a tenacidade da solda corresponde ao metal base e impedindo que a solda se torne um ponto de ruptura para a fragilização por hidrogénio.
• Processo de alívio de tensão: A tensão residual no tubo é eliminada através de processos como a expansão a frio online e o tratamento térmico, reduzindo os locais de tensão onde os átomos de hidrogénio se acumulam e melhorando a resistência geral ao hidrogénio.

1. 3. O modelo selecionado deve corresponder às especificações técnicas atuais da indústria.
2. Atualmente, a " Especificação Técnica para o Projeto de Tubos para Gasodutos de Hidrogénio de Longa Distância " na China estabeleceu requisitos claros para os materiais, projeto e inspeção dos gasodutos de hidrogénio. Ao selecionar materiais para projetos, deve dar-se prioridade a produtos de fabricantes que participaram na elaboração das normas e acumularam experiência técnica, para garantir que as soluções são conformes e fiáveis.
3. 4. Priorizar fornecedores com histórico comprovado de projetos concluídos.
4. Os gasodutos de hidrogénio são um produto de nicho de alta gama, e os dados laboratoriais não equivalem ao desempenho de engenharia. Priorizar fabricantes com experiência real no fornecimento de projetos de energia de hidrogénio e cujos produtos foram validados em condições operacionais reais pode reduzir significativamente o risco de tentativa e erro nos projetos.

Referência da empresa: Hebei Haigan Steel Pipe foca-se no setor de energia limpa, abordando especificamente os três principais pontos de dor de fragilização por hidrogénio, corrosão por hidrogénio e fugas de hidrogénio. Otimizou as proporções de graus de aço, tratamento térmico e processos de soldadura, e os seus gasodutos de transmissão de hidrogénio desenvolvidos de forma independente foram aplicados com sucesso no projeto global de base de ureia em grande escala de Perdaman Ceres na Austrália, fornecendo todos os gasodutos de transmissão de hidrogénio para o projeto. Além disso, a empresa é uma unidade participante na elaboração da "Especificação Técnica para o Projeto de Tubos para Gasodutos de Hidrogénio de Longa Distância", possuindo a capacidade de formular normas da indústria para gasodutos de novas energias e fornecendo soluções personalizadas de gasodutos adequadas para vários projetos de energia de hidrogénio.