氫氣的儲存及運輸一直是限制氫能產業(yè)發(fā)展的難題，常用的氫氣輸運方式有高壓氫氣卡車運輸、液態(tài)氫氣卡車運輸和高壓氫氣管道輸送，對于用戶密集地區(qū)，管道輸送的成本最低。而相比于修建專用的輸氫管道，利用天然氣管道輸氫更具經(jīng)濟性。摻入天然氣的氫氣既可以混合燃燒，也可在使用端進行分離提取，是解決氫氣遠距離輸送的一種便捷方法。

近日，國內首次摻氫天然氣管道燃爆試驗成功，這是我國首次對摻入氫氣的天然氣管道進行的管道泄放噴射火試驗，以及封閉空間泄漏燃爆試驗。這次實驗選用323.9毫米管徑管道，最大摻氫比例為30%，是我國最大尺度的管道摻氫天然氣燃爆試驗。填補了我國長輸天然氣管道摻氫泄放燃爆驗證試驗的空白，為實現(xiàn)天然氣長輸管道摻氫輸送技術自主可控奠定了重要基礎。

氫氣具有燃燒速度快，燃燒界限寬，比熱值小，淬熄長度長等特點，天然氣中摻入氫氣可以改變天然氣的燃燒特性，在民用和工業(yè)上均有應用，在民用方面，主要是針對家用燃燒器具，在工業(yè)方面，主要用于工廠內大型鍋爐燃燒和發(fā)電廠內大型燃氣輪機燃燒。有數(shù)據(jù)表明，在混燒30%氫氣的情況下，每年可減少超過1.8萬噸二氧化碳排放。

同時天然氣管網(wǎng)摻氫也是解決碳排放和大規(guī)模氫能運輸?shù)闹匾侄巍?/p>

天然氣摻氫燃氣管道輸送系統(tǒng)主要由三部分組成，包括：采集管線、長輸管線和城市管網(wǎng)。在長輸管線的壓縮機站中，將氫氣摻入天然氣中，混合氣體通過長輸管線輸送至下游供終端用戶使用，或在下游城市門站中將氫氣分離提純，獲得的純氫可輸送給加氫站或供工業(yè)使用。

天然氣摻氫技術可行性

我國天然氣主產地集中于中西部及沿海地區(qū)，而消費地集中于東部及中部人口密集和經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，進口天然氣主要來源于中亞、緬甸、俄羅斯等地，于新疆、云南、內蒙古、黑龍江等地入境。至2015年，我國天然氣主干管道建設約10萬km，城市天然氣管道共43.46萬km，已初步形成了“西氣東輸、海氣登陸、就近供應”的供氣格局。

目前我國天然氣干線管道的輸氣壓力為4～12MPa，材質一般為金屬材料X60～X80和Ｒ245～Ｒ365等。在4MPa以上的工作壓力下，氫氣有可能滲入到管道中產生氫脆的影響，但我國城市管網(wǎng)的天然氣輸氣壓力一般低于4MPa，且若摻氫比例低于10%，氫氣分壓則小于1Mpa，這時的氫脆問題基本可以忽略。但為保證安全，可對干線管道進行氫脆、燃爆實驗，以便更好地開展工作。

天然氣摻氫安全問題

天然氣的主要成分為甲烷，其與氫氣的物理、化學和燃燒特性有很大差別。天然氣摻混氫氣后混合氣體性質變化很大，主要表現(xiàn)為混合氣體的爆炸范圍增大，燃燒速度變快，最小點火能變低等。此外，氫氣引起的管材氫損傷會導致管道機械性能改變，為安全輸送埋下事故隱患。

摻氫管道面臨的氫損傷問題包括：氫脆、氫致開裂、氫鼓泡等。其中氫脆危害最大，這是一種由機械、環(huán)境共同作用引起的一種損傷，是最早發(fā)現(xiàn)的氫損傷類型。