雙碳背景下管道技術創新：新型輸氫管道成型工藝落地，助力氫能管網建設
在 “雙碳” 戰略持續推進、國內氫能產業從示範試點逐步走向規模化佈局的背景下，管道輸送被公認爲大規模、長距離、低成本氫能輸送的優選路線，而管材成型、焊接穩定性、焊縫質量控制，是制約純氫管道工程落地的關鍵製造環節之一新浪財經。近期，由河北海乾威鋼管有限公司聯合邯鄲鋼鐵集團有限責任公司共同研發的一種輸氫管道成型裝置及成型方法，正式獲得國家知識產權局頒發的發明專利證書（專利號：ZL202610864257.4，授權公告日 2026 年 09 月 15 日），爲國內直縫式輸氫管道的標準化、穩定化生產提供了新的技術方案。
氫能管道不同於常規油氣輸送鋼管，氫氣分子體積小，對管材焊縫均勻性、成型精度、內部殘餘應力控制有着更爲嚴苛的要求，焊縫缺陷、成型偏差都將直接提升氫脆、滲漏風險，這也是當前行業攻關的重點方向。本次授權的發明專利屬於金屬直縫管道焊接成型技術領域，整套裝置包含工作架、輸送輥單元、焊槍、焊前定位單元與焊後處理單元。技術方案通過定位錐輥在鋼板拼縫兩側滾動限位，在管道輸送成型過程中約束管坯自轉，保證拼縫位置穩定對準焊接工位，再配合配套的焊後處理工序，優化焊縫成型狀態，降低成型偏差帶來的質量隱患，適配高壓輸氫工況對於管道一致性、密封性的要求。
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圖一：河北海乾威獲得輸氫管道成型裝置及成型方法的專利證書圖
該專利研發團隊由侯永高、賈改風、張勝勇、劉月勝、李斌、王昕軍、王洪遷、劉書生組成，專利申請於 2026 年 6 月 16 日，歷經國家知識產權局實質審查後順利授權。專利權雙方分別是位於滄州鹽山的河北海乾威鋼管有限公司與邯鄲鋼鐵集團有限責任公司，形成鋼管制造企業與上游鋼鐵材料龍頭協同攻關的產學研用創新模式。
作爲國內管線鋼管制造領域的骨幹主體，河北海乾威鋼管長期聚焦清潔能源輸送管道的技術迭代，持續佈局輸氫、摻氫管道相關技術儲備，此前已經在輸氫管道焊接輔助裝置、管道缺陷檢測等方向取得多項專利成果，企業還聯合科研機構搭建清潔能源管道製造重點實驗室，圍繞氫相容、焊接工藝、無損檢測等方向持續開展試驗驗證，產品配套國內多個氫能示範項目的管線需求鹽山縣人民...。而邯鋼作爲國內鋼鐵材料研發與供應頭部企業，可爲輸氫專用管材提供穩定的原材料研發與供給支撐，雙方聯合研發，打通了特種管線 “材料 — 成型 — 焊接” 鏈條上的協同創新通道。
從產業層面來看，國內氫能管網建設尚處於起步階段，純氫長輸管道示範項目逐步落地，但適配大規模量產、高一致性的輸氫管制造工藝仍有較大迭代空間。傳統直縫鋼管成型過程中，管坯輸送易發生偏移、扭轉，容易造成焊縫對中偏差，增加後續探傷與安全評估壓力。這項新專利的技術路徑，重點針對成型對中穩定性問題優化，可在連續生產場景下減少人工干預，提升直縫輸氫管道批量生產時的尺寸一致性，有利於降低後續管道在高壓輸氫場景下的安全風險，爲後續摻氫、純氫管網工程提供工藝支撐。
行業分析指出，氫能產業瓶頸集中在儲運環節，管道輸送是實現氫能規模化調配的核心載體，相關製造工藝、質控技術的持續積累，將持續降低氫能管網的建設門檻，支撐可再生能源制氫跨區域調配落地。值得注意的是，單一工藝專利不能完全解決氫脆、長期服役安全等全部行業難題，輸氫管道工程落地還需要結合專用氫相容鋼材、全流程無損檢測、運行監測、標準規範等體系配套，產業鏈仍需要多方持續協同投入。
面向後續發展，海乾威鋼管相關技術團隊表示，將持續依託本次專利技術開展工藝中試驗證，結合輸氫項目工況不斷優化成型參數，同時聯動邯鋼持續開展新材料、新工藝聯合研發，持續豐富清潔能源管線的技術儲備，以管線製造端的技術創新，服務國內氫能基礎設施建設。
輸氫管道有問必答
Q1：輸氫管道和普通油氣輸送鋼管，製造上最大差別是什麼？
A：氫氣分子穿透力強，更容易引發氫脆失效，因此輸氫管道對鋼材材質、焊縫成型質量、殘餘應力控制、無損檢測標準要求更高，對管道成型、焊接工藝的穩定性控制遠嚴於常規燃氣管道。
Q2：直縫輸氫管道成型過程容易遇到哪些問題？
A：管坯在輸送、合縫階段容易發生扭轉、跑偏，造成焊縫對中錯位；焊縫成型不均勻、殘餘應力超標，在高壓氫環境下，會放大滲漏、氫脆失效風險，也是本專利重點解決的痛點。
Q3：爲什麼鋼管廠和鋼鐵企業聯合研發輸氫管道技術？
A：輸氫管道的性能根基在於專用鋼材，成型工藝需要匹配鋼材的力學特性，鋼廠負責氫相容板材開發，鋼管廠聚焦成型焊接工藝，上下游協同可以避免材料和工藝適配脫節，提升技術落地效率。
Q4：輸氫管道專利落地，是不是就可以大規模鋪設氫能長輸管網？
A：工藝專利解決製造環節的部分技術難題，氫能管網規模化建設，還需要配套完善的管材標準、安全規範、監檢驗收體系、運營監測方案，是全產業鏈協同推進的系統工程。
專利名稱：一種輸氫管道成型裝置及成型方法
專利號：ZL202610864257.4
授權公告號：CN122401080 B
專利權人：河北海乾威鋼管有限公司、邯鄲鋼鐵集團有限責任公司
授權時間：2026 年 09 月 15 日
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