长期以来，氢能作为一种非常有潜力的无碳能源，因引领绿色能源转型而备受关注。实现这一目标需要增加大量的储存和运输氢气相关的基础设施。上扣的特殊设计和建造也将采用钢材材料。然而，氢气对管道的选择和应用有着特殊的技术挑战，在管道通过储氢应用认证之前，还需要进行全面彻底的测试。 

遥遥领先的高效服务

管道输氢和储氢的好处比比皆是。“从技术角度来看，钢管比电力管具有更高的能量流，”Laurent Delattre解释说。“随着氢气产生和使用的增长，重新利用现有管道被证明是一种具有成本效益的选择。新的管道也可以弥补现有管道不可用的空白。不过，这仍需要时间进行基础设施建设。” 

氢能供应链在不同阶段需要大量的储存，为此瓦卢瑞克研究了种种关于储氢的解决方案。“气瓶这种压力容器系统可以在极高压力下储存数吨氢气。”Laurent说。“因此被认为是加氢站的最佳解决方案。管道组件以垂直排布或水平堆叠的方式可存储大量氢气（1-10-100吨），瓦卢瑞克正在为这种规模的存储开发新的解决方案。目前已有钢管和丝扣应用于地下盐穴井中进行长期储氢。”

技术挑战

尽管如此，进行输氢和储氢的管道设计必须克服一些技术障碍。

氢脆，也称为氢辅助开裂或氢应力开裂，在钢管应用中存在危险性。“当溶于钢中的氢没能及时释放，在缺陷处结合成分子氢并不断聚集时，就会发生氢脆。”Florian Thébault解释说，“氢气缩短了位错距离，并不断堆积，造成应力集中，使金属发生裂纹。严重时会导致氢气泄露，造成重大的安全风险。”

测试瓦卢瑞克钢管

那么，该如何测试钢管的安全性能呢？“很遗憾，几乎没有标准测试。”Florian说，“我们需要评估氢应力开裂的许多方面。钢成分，包括硬度和微观结构，都是影响开裂的可能性。钢的残余应力和几何缺陷也会导致同样的问题。环境因素也很重要，工程师需要考虑气体纯度、温度和压力等因素。”  

为了验证储氢和输氢的管道，瓦卢瑞克使用了特殊的测试协议。“我们的方法着眼于缺口标本，研究吸收的氢气和钢材料的密切相互作用，”Florian解释说。“我们与两个不同的实验室合作，由他们进行断裂韧性测试，通过使用恒位移来研究裂纹萌生和裂纹阻断。”  

我们的储氢应用认证产品

五种瓦卢瑞克无缝材料进行了测试，包括用于管线管的X65钢级、三种石油管材钢级（即VM55W OCTG（可焊接）、K55和VM80S（用于连接接头）），以及34CrMo4压力容器。这意味着要测试各种微观结构和机械性能。每个实验室对每种产品进行三到五个样本的检查，并评估氢气环境中的裂纹扩展。

“基于这些测试，”Laurent总结道，“我们对瓦卢瑞克钢级在氢气基础设施中的使用充满信心。我们已经能够证明我们的特殊钢级，如VM80S，在性能、安全性和完整性方面的优化，这为瓦卢瑞克进一步获得钢管认证奠定了坚实的基础，并为氢能项目的客户提供安全、高效的氢气运输和储存解决方案。”     

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联系 Laurent Delattre 或 Florian Thébault