【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種基于海上制氫的混氫天然氣管路輸送篩選方法。
技術介紹
1、遠海存在大量的風力和光伏等可再生能源，利用這些可再生能源可以進行大量發電，然而考慮到風力/光伏的波動性以及遠海特殊的地理位置，這些電力很難并入電網，也很難得到直接利用。氫能作為一種清潔、高效的可持續能源，會在未來的世界能源體系中發揮重要作用，通過將可再生能源所發電力輸入到電解槽中電解生產氫氣，可以將不易存儲的可再生能源電力轉換為易于存儲的氫氣，進而變成可長時間存儲且可運輸的能源。因此隨著對可再生能源需求的加大，結合海上豐富的風光資源的電解水制氫將會是未來重要的氫氣供應來源。
2、考慮到遠海特殊的地理條件，將生產的氫氣運輸回內陸將面臨非常高額的成本。目前多采用儲氫罐和運氫船進行輸氫方案設計。中國專利文獻cn116949458a和cn116733677a設計了基于海上風電場的海水制氫輸送方法及其輸送設備，通過控制空置儲氫罐和儲滿氫氣的儲氫罐移動的方案，提高了對儲氫容器的更換效率。但本身將儲氫罐運至陸地上需要多次出海，從而造成巨大的人力資源浪費，增加制氫成本。少數專利文獻公開了天然氣管道摻氫的技術，這種技術可以利用現有的天然氣管道，通過控制氫氣摻雜比例，將氫氣與天然氣一同運輸至大陸，極大減少了成本。中國專利文獻cn117993185a公開了一種海上風電制氫摻混輸送一體化系統參數優化方法，通過數值模擬計算分析堿性電解槽的工作參數，根據輸送氣壓確定摻混輸氣管道的管徑。但現有專利主要集中于摻氫管道的設計，缺乏管材適應性分析，缺乏對現有管道是否適用于氫氣輸
技術實現思路
1、本專利技術的目的是采用一種基于海上制氫的混氫天然氣管路輸送篩選方法，能夠利用合適的管道輸送混氫天然氣，以降低成本。為此，本專利技術采用以下技術方案：
2、一種基于海上制氫的混氫天然氣管路輸送篩選方法，其特征在于：
3、1)根據氫氣濃度進行分類，分為兩個區間：氫氣體積濃度大于等于10％和小于10％；
4、2)對于輸送混氫天然氣中氫氣濃度大于等于10％：當輸送管路用材滿足鋼級為x60及以下時認為滿足條件進行下一步檢測，當鋼級為x60以上時，如果最大允許操作壓力不超過10mpa，則認為滿足條件進行下一步檢測，如果最大允許操作壓力超過10mpa，則需要將操作壓力降至10mpa再進行下一步檢測；所述下一步檢測包括對于鋼材進行磷含量檢測、韌性驗證以及應力強度系數比較，如果磷含量檢測、韌性驗證以及應力強度系數比較都滿足要求，管材適用于氫氣混合輸送；否則，需要重新核算最大允許操作壓力；
5、所用管材還要進行氫脆敏感性和海洋腐蝕的檢測；
6、上述各項檢測都符合要求，該管材才能用于氫氣混合輸送；
7、3)對于輸送混氫天然氣中氫氣濃度小于10％：當滿足鋼級為x52及以下時，管材適用于加氫混合輸送；當鋼級不滿足為x52及以下時，檢測硫含量、磷含量、碳含量、晶粒度、焊縫和haz硬度、縱橫向沖擊功是否滿足要求，如都滿足要求時，管材適用于加氫混合輸送，否則，需要降低屈服強度的50％使用；
8、所用管材還要進行氫脆敏感性和海洋腐蝕的檢測；
9、上述各項檢測都符合要求，該管材才能用于氫氣混合輸送。
10、進一步地，第2)點中的下一步檢測，檢測鋼材是否磷含量低于0.015％、能否通過韌性驗證，臨界應力強度系數kih是否大于規定應力強度系數kia，鋼材屈服強度是否小于規定的屈服強度上限，理論使用年限是否大于管道計劃輸送年限。
11、進一步地，第3)點中，對于硫含量、磷含量、碳含量、晶粒度、焊縫和haz硬度、縱橫向沖擊功的檢測，檢測鋼材硫含量是否小于0.01％，磷含量是否小于0.015％，碳含量是否小于0.35％，晶粒度是否為8級或更細，焊縫和焊接熱影響區最高硬度是否小于95hrb，縱向沖擊功是否大于95j，橫向沖擊功是否大于118j，鋼材屈服強度是否小于規定的屈服強度上限，理論使用年限是否大于管道計劃輸送年限。
12、由于采用本專利技術的技術方案，本專利技術具有以下技術效果：
13、(1)節約成本，根據氫氣濃度對管材進行分類，可以針對不同的氫氣濃度選擇合適的管材，從而降低材料成本。對于氫氣濃度小于10％的情況，可以直接使用鋼級為x52及以下的管材，無需額外處理，這樣可以直接利用現有材料，不必搭建成本高昂的輸氫管路，減少成本。同時避免了采用儲氫罐所需消耗的大量人力出海成本，大大減少了遠海氫氣運輸的成本，降低氫氣價格。
14、(2)通過材料檢測和性能驗證，確保了管路在輸送時的安全性。
15、(3)提供了不同氫氣濃度下的管材選擇指南，使得該方法適用于多種工況和需求。允許在不滿足某些條件時通過調整操作參數或材料使用標準來適應不同的應用場景。
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1.一種基于海上制氫的混氫天然氣管路輸送篩選方法，其特征在于：
2.如權利要求1所述的一種基于海上制氫的混氫天然氣管路輸送篩選方法，其特征在于：第2)點中的下一步檢測，檢測鋼材是否磷含量低于0.015％、能否通過韌性驗證，臨界應力強度系數KIH是否大于規定應力強度系數KIA，鋼材屈服強度是否小于規定的屈服強度上限，理論使用年限是否大于管道計劃輸送年限。
3.如權利要求1所述的一種基于海上制氫的混氫天然氣管路輸送篩選方法，其特征在于：第3)點中，對于硫含量、磷含量、碳含量、晶粒度、焊縫和HAZ硬度、縱橫向沖擊功的檢測，檢測鋼材硫含量是否小于0.01％，磷含量是否小于0.015％，碳含量是否小于0.35％，晶粒度是否為8級或更細，焊縫和焊接熱影響區最高硬度是否小于95HRB，縱向沖擊功是否大于95J，橫向沖擊功是否大于118J，鋼材屈服強度是否小于規定的屈服強度上限，理論使用年限是否大于管道計劃輸送年限。
【技術特征摘要】
1.一種基于海上制氫的混氫天然氣管路輸送篩選方法，其特征在于：
2.如權利要求1所述的一種基于海上制氫的混氫天然氣管路輸送篩選方法，其特征在于：第2)點中的下一步檢測，檢測鋼材是否磷含量低于0.015％、能否通過韌性驗證，臨界應力強度系數kih是否大于規定應力強度系數kia，鋼材屈服強度是否小于規定的屈服強度上限，理論使用年限是否大于管道計劃輸送年限。
3.如權利要求1所述的一種基于海上制氫...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陶安，姜貞強，賈獻林，施朝暉，周胡，張磊，胡森，張帆，賈妍博，王磊，夏興煥，杜海，
申請(專利權)人：中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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