泄漏监测设备配置车载监测:长管拖车、液氢槽车配备氢敏传感器(检测范围 0~1000ppm,响应时间≤3 秒),安装在气瓶组、阀门、接口等关键部位,超标立即声光报警并上传数据。管道监测:沿线每 20~30km 设固定氢敏监测点,架空管道在阀门井、接头处加装传感器;长距离管道可采用分布式光纤传感技术,实现泄漏实时定位(精度≤1 米)。便携式设备:随车 / 现场配备便携式氢气检测仪(检测精度 ±1% FS),押运员 / 运维人员每 2 小时巡检 1 次,重点检测接口、阀门、焊缝等易泄漏部位。液态氢的储氢密度远高于高压气态氢,运输效率大幅提升;单位氢气的长途运输成本更低。湖南氢气运输概念

不同运输方式的专属注意事项1. 气态高压运输(长管拖车 / 管道)容器与管道:选用耐氢脆材质(如碳纤维缠绕复合气瓶、316L 不锈钢管材),定期检查瓶体 / 管道有无腐蚀、裂纹,密封件是否完好,防止氢气渗透导致脆化破裂。压力控制:运输过程中监控压力值(不超过额定压力的 90%),避免剧烈碰撞、急刹车导致压力骤升,长管拖车需配备泄压阀和紧急切断阀。防泄漏:全程开启氢气泄漏检测仪,停车时远离火源、热源(距离≥10 米),管道运输需设置分段泄漏监测点,定期巡检。2. 液态低温运输(低温绝热槽车)低温防护:操作人员穿戴防寒服、防低温手套,避免直接接触槽车低温部位,防止;严禁敲击、划伤绝热层,避免破坏保温效果。冷损与压力控制:监控槽车蒸发损耗(控制在 1%/ 天以内),定期检查压力释放阀是否正常,防止因冷损导致容器超压。装载与卸载:低温槽车充装量不超过容积的 85%,预留膨胀空间;卸载时缓慢泄压,避免氢气快速蒸发引发或气体积聚。氢气运输供应管道运输 这是大规模、长距离、常态化氢气运输的方案,也是未来氢能基础设施的组成部分。

因为管道材料与氢气长期接触,氢会侵入到材料内部,导致金属材料出现损减、裂纹扩张速度加快和断裂韧性的下降,从而产生氢脆、渗透和泄漏等风险。研究表明,氢气压力、纯净度、环境温度、管道强度水平、变形速率、微观组织等因素均会影响管道的损伤程度。此外,氢气对于管道配套的相关设施,如仪表、阀门等,也会有一定的影响。中国工程院院士郑津洋,表示:氢气管道运输想要中国进行大规模商业化应用,主要存在两个的技术难关:一是关键技术,包括低成本、度的抗氢脆材料、高性能的氢能管道的设计制造技术、管道运行和控制技术以及应急和维护的技术;二是相关装备国产化,像大流量的压缩机,氢气计量的设备阀门、仪表等。
工业氢气的结构设计优化(减少泄漏点 + 降低应力)简化管系:工业长输管道尽量采用 “少法兰、少阀门” 设计,每 10km 法兰数量≤5 个;园区管网优先采用无缝钢管焊接,减少接头数量。应力消除:管道敷设避开地质沉降区、重载道路,设置补偿器(波纹补偿器 / 套筒补偿器)吸收热胀冷缩应力,避免焊缝因应力开裂。泄压 / 排放设计:管道高点设放空阀(接火炬系统),低点设排凝阀,压缩机站、调压站设紧急泄压阀(超压时快速卸放至安全区域)。工业氢气运输将朝着多元化技术融合的方向发展。

工业氢气运输的特征(区别民用)需求特征:工业用氢单厂日耗氢可达数十吨至数百吨(如大型炼化厂日耗氢超 200 吨),且需 24 小时连续供氢,中断可能导致生产线停工;纯度要求多为工业级 99.9%~99.99%,部分化工场景需 99.999%。成本敏感:工业用氢量大,运输成本占终端用氢成本的 20%~40%,优先选择规模化、低成本路径,而非民用的灵活型方案。场景集中:多围绕工业园区(炼化基地、煤化工园区、钢铁园区)布局,可依托园区管网、运输通道,减少跨公共区域运输风险。内蒙古规划的“一干双环四出口”绿氢管网,通过规模化管道建设,将降低区域内绿氢运输成本。湖南氢气运输概念
氢气液化需要消耗大量电能,其能耗约占氢气自身能量的30%-40%,增加了氢气的整体成本。湖南氢气运输概念
工业氢气生产以低成本、规模化为主,主流工艺分为三类:化石燃料制氢(占比超 70%):以天然气、煤炭为原料,通过蒸汽重整(天然气)或水煤气变换(煤炭)反应生成氢气,经净化(PSA 变压吸附法)去除 CO、CO₂等杂质,纯度可达 99.9% 以上,成本较低但存在碳排放。电解水制氢:以水为原料,通过电解槽(碱性电解槽、PEM 电解槽、SOEC 固体氧化物电解槽)将水分解为氢气和氧气,纯度可达 99.999% 以上,零碳排放,但能耗和成本较高,适合搭配可再生能源(光伏、风电)使用。工业副产氢回收:从氯碱工业(电解食盐水)、石化裂解、钢铁冶炼等工艺的副产气体中,通过 PSA 吸附法分离回收氢气,纯度高且成本低,属于资源回收利用类制氢。关键设备:主要包括重整反应器、电解槽、PSA 吸附塔、压缩机、储氢罐及气体净化装置,设备材质需满足耐压、防腐蚀及防氢脆要求。湖南氢气运输概念