Инновации в трубопроводных технологиях на фоне целей «двойного углерода»: внедрен новый процесс формования трубопроводов для транспортировки водорода, способствующий строительству водородной трубопров
На фоне последовательного продвижения стратегии «двойного углерода» и постепенного перехода отечественной водородной отрасли от демонстрационных пилотных проектов к масштабному развертыванию трубопроводная транспортировка общепризнанно считается предпочтительным решением для крупномасштабной, дальнемагистральной и низкозатратной доставки водорода, а формование труб, стабильность сварки и контроль качества сварного шва являются одними из ключевых производственных этапов, ограничивающих внедрение проектов чисто водородных трубопроводов, — Sina Finance. Недавно устройство и способ формования водородопроводной трубы, совместно разработанные Hebei Haiqianwei Steel Pipe Co., Ltd. и Handan Iron and Steel Group Co., Ltd., официально получили патент на изобретение, выданный Государственным управлением по делам интеллектуальной собственности (номер патента: ZL202610864257.4, дата публикации о выдаче 2026年09月15日), что предоставило новое техническое решение для стандартизированного и стабильного производства отечественных прямошовных водородопроводных труб.
Водородные трубопроводы отличаются от обычных стальных труб для транспортировки нефти и газа: молекулы водорода имеют малый размер и предъявляют более жесткие требования к равномерности сварного шва, точности формования и контролю внутренних остаточных напряжений. Дефекты сварки и отклонения формования напрямую повышают риск водородного охрупчивания и утечки, что и является одним из основных направлений отраслевых исследований. Выданный патент на изобретение относится к области технологии сварочного формования металлических прямошовных трубопроводов. Вся установка включает рабочую раму, узел транспортировочных роликов, сварочную горелку, узел предварительного позиционирования перед сваркой и узел послесварочной обработки. Техническое решение посредством вращения и ограничения конусных позиционирующих роликов по обе стороны стыка стальных листов сдерживает самоповорот трубной заготовки в процессе транспортировки и формования трубопровода, обеспечивая стабильное совмещение положения стыка со сварочным постом, а затем в сочетании с сопутствующим процессом послесварочной обработки оптимизирует состояние формирования сварного шва, снижает скрытые риски качества, вызванные отклонениями формования, и соответствует требованиям высоконапорной транспортировки водорода к однородности и герметичности трубопровода.
__WORD_IMG_0__
Рисунок 1: изображение патентного свидетельства Hebei Haiqianwei на устройство и способ формования водородопроводной трубы
Команда разработчиков этого патента состоит из Hou Yonggao, Jia Gaifeng, Zhang Shengyong, Liu Yuesheng, Li Bin, Wang Xinjun, Wang Hongqian и Liu Shusheng. Заявка на патент была подана 2026年6月16日 и после предметной экспертизы Государственного управления по делам интеллектуальной собственности успешно выдана. Патентообладателями выступают Hebei Haiqianwei Steel Pipe Co., Ltd., расположенная в Яньшане, провинция Цанчжоу, и Handan Iron and Steel Group Co., Ltd., что сформировало инновационную модель совместной научно-исследовательской работы, промышленности и применения между предприятием по производству стальных труб и ведущим предприятием по производству стального сырья.
Как одно из опорных предприятий в сфере производства линейных стальных труб в Китае, Hebei Haiqianwei Steel Pipe на протяжении длительного времени сосредоточена на технологической модернизации трубопроводов для транспортировки чистой энергии и постоянно формирует технологический задел в области водородных и смесеводородных трубопроводов. Ранее компания уже добилась ряда патентных результатов в направлениях вспомогательных устройств для сварки водородопроводов и обнаружения дефектов трубопроводов. Предприятие также совместно с научно-исследовательскими учреждениями создало ключевую лабораторию по производству трубопроводов для чистой энергии, непрерывно проводя экспериментальную верификацию по направлениям водородной совместимости, сварочных технологий и неразрушающего контроля, а продукция уже обеспечивает потребности в трубопроводах для ряда отечественных демонстрационных водородных проектов Yanshan County People's... 。В то же время Handan Iron and Steel, как ведущее отечественное предприятие по разработке и поставкам стальных материалов, может обеспечить устойчивую научно-исследовательскую и сырьевую поддержку для специальных труб для транспортировки водорода. Совместная разработка двух сторон открыла канал кооперативных инноваций в цепочке спецтрубопроводов «материал — формование — сварка».
С точки зрения отрасли строительство отечественной водородной трубопроводной сети все еще находится на начальном этапе: демонстрационные проекты магистральных трубопроводов для чистого водорода постепенно реализуются, однако технологический процесс производства водородопроводных труб, пригодный для крупносерийного и высокооднородного выпуска, все еще имеет значительное пространство для дальнейшей доработки. В процессе формования традиционных прямошовных стальных труб заготовка легко смещается или закручивается, что приводит к отклонениям центровки сварного шва и увеличивает нагрузку на последующий контроль дефектоскопией и оценку безопасности. Технический путь этого нового патента в первую очередь направлен на оптимизацию проблемы стабильности центровки при формовании: он позволяет сократить ручное вмешательство в условиях непрерывного производства, повысить размерную повторяемость при массовом выпуске прямошовных водородопроводных труб, а также снизить последующие риски безопасности трубопроводов в сценариях высоконапорной транспортировки водорода, обеспечивая технологическую поддержку для последующих проектов сетей для смеси водорода и чистого водорода.
Отраслевой анализ показывает, что узкое место водородной индустрии сосредоточено в звене хранения и транспортировки, а трубопроводная транспортировка является ключевым носителем для масштабного распределения водорода. Накопление в области производственных технологий и технологий контроля качества будет и далее снижать порог строительства водородных сетей и поддерживать реализацию межрегионального распределения водорода, произведенного из возобновляемых источников энергии. Следует отметить, что один отдельный патент на процесс не может полностью решить все отраслевые проблемы, такие как водородное охрупчивание и безопасность длительной эксплуатации. Для реализации проектов водородопроводов также требуется комплексное сопровождение системами специальной водородосовместимой стали, сквозного неразрушающего контроля, мониторинга эксплуатации, стандартов и нормативов; вся цепочка отрасли по-прежнему нуждается в постоянных совместных инвестициях со стороны различных участников.
Глядя на дальнейшее развитие, соответствующая техническая команда Haiqianwei Steel Pipe заявила, что будет и далее опираться на данную патентную технологию для проведения опытно-промышленной проверки процесса, постоянно оптимизировать параметры формования с учетом условий водородных проектов, а также совместно с Handan Iron and Steel продолжать исследования и разработки новых материалов и новых технологий, постоянно пополняя технологический задел для трубопроводов чистой энергии и обслуживая строительство отечественной водородной инфраструктуры за счет технологических инноваций в сфере производства трубопроводов.
Вопросы и ответы по водородопроводам
Q1: В чем самое большое отличие в производстве между водородопроводом и обычной стальной трубой для транспортировки нефти и газа?
A: Молекулы водорода обладают высокой проникающей способностью и легче вызывают водородное охрупчивание, поэтому к материалу стали, качеству формирования сварного шва, контролю остаточных напряжений и стандартам неразрушающего контроля к водородопроводам предъявляются более высокие требования, а контроль стабильности процесса формования и сварки значительно строже, чем у обычных газопроводов.
Q2: Какие проблемы чаще всего возникают в процессе формования прямошовных водородопроводов?
A: На стадиях транспортировки и сводки кромок трубная заготовка легко может подвергаться закручиванию и отклонению, что приводит к смещению соосности сварного шва; неравномерное формирование шва и превышение остаточных напряжений в условиях высокого давления водорода усиливают риски утечки и водородного охрупчивания — именно эти болевые точки и призван решить данный патент.
Q3: Почему заводы по производству труб и сталелитейные предприятия совместно разрабатывают технологии водородопроводов?
A: Основа эксплуатационных характеристик водородопроводов — это специальная сталь, а процесс формования должен соответствовать механическим свойствам материала. Сталелитейный завод отвечает за разработку водородосовместимых листов, а трубный завод фокусируется на технологиях формования и сварки; координация между upstream и downstream позволяет избежать разрыва между материалом и технологией и повысить эффективность внедрения технологий.
Q4: Означает ли внедрение патента по водородопроводу, что можно сразу масштабно строить магистральные водородные сети?
A: Патент на технологический процесс решает лишь часть технических задач в производственном звене; для масштабного строительства водородных сетей также требуются полноценные стандарты на материалы труб, нормы безопасности, система контроля и приемки, а также схема мониторинга эксплуатации — это системный проект, продвигаемый совместными усилиями всей отраслевой цепочки.
Название патента: Устройство и способ формования водородопроводной трубы
Номер патента: ZL202610864257.4
Номер публикации о выдаче: CN122401080 B
Патентообладатели: Hebei Haiqianwei Steel Pipe Co., Ltd., Handan Iron and Steel Group Co., Ltd.
Дата выдачи: 2026 年 09 月 15 日
Отказ от ответственности: эта статья представляет собой отраслевую информационную сводку, сведения взяты из открытых источников и предназначены только для справки
