截至5月，中石油管道局承建的首条氢气管道——河南省济源市工业园区—洛阳市吉利区氢气管道已安全运营近两年，并于2016年10月顺利通过河南省安监局的安全验收。
中石油管道局设计院（以下简称“管道设计院”）2014年6月接到洛阳炼化有限责任公司委托，负责该管道工程的可行性研究、初步设计和施工图设计等工作。该氢气管道管径508毫米，设计压力4兆帕，年输量10.04万吨，是我国目前管径最大、高压力最高、输量最高的氢气管道，管道沿线经过多处铁路、公路，地势起伏大。管道设计院设计人员攻克了一个又一个技术难题，把非传统介质(氢气)长输管道设计推向了国内设计的新高度。
集众智打破“零”标准
现阶段，在长距离氢气输送管道领域，我国还没有专业的设计规范，仅与国标《输气管道工程设计规范》《工业金属管道设计规范》《氢气站设计规范》等标准相对接近。《输气管道工程设计规范》应用范围明确，即为输送甲烷、煤制气等气体介质的长距离输送，并不包含氢气介质。《工业金属管道设计规范》可用于氢气管道，却不适用于长距离输送管道。《氢气站设计规范》为场站内装置的设计规范，管道建设规范要求少，且仅限于站内管道，也不适用于长输氢气管道建设。
面对这种局面，管道设计院组织技术人员开展氢气管道设计标准研究工作。一方面，研究掌握国内与氢气相关的一切规范标准，做到精益求精；另一方面，搜集并整理国外关于氢气管道的规范标准，时刻把握国际动态。
经过一个月的努力，管道设计院基本掌握了国内外现有的关于氢气管道设计规范标准，并在此基础上总结出一套完整的氢气长输管道设计规范，分别从线路选线、安全间距、地区等级划分、钢管壁厚计算与校核、管道敷设、清管试验干燥等方面形成了系统的技术规范与要求。
广调研啃下硬骨头
氢气对钢管的影响不同于天然气。首先，由于氢气分子较小，极易渗透到钢管内部，导致钢管发生氢脆、氢致开裂等损伤。再者，氢分子属于易燃易爆气体，其爆炸极限为体积浓度4.0%至75.6%，远高于甲烷等天然气。因此，如何选择钢管材质，并确定相应的技术要求，将氢气对钢管的损伤程度降到最低，同时降低氢气的爆炸风险是管道设计院面临的又一大难题。
面对一系列的钢管选材技术难题，技术专家针对氢气对钢管的影响进行了系统的技术研究。在钢管材质上，技术专家总结国内外最新的科研成果及国外的经典案例，初步确定氢气长输管道可以使用天然气管道常用的管线钢系列材质，只是钢级选择与天然气管道有所不同。由于氢脆等损伤钢管的现象与钢管强度存在联系，氢气管道一般是钢级越低越好，同时需要进行各种试验评定，还要考虑钢管的技术条件，包括化学成分、夹杂物等。经过一系列的技术研究，管道设计院掌握了化学成分、夹杂物等因素与氢致损伤的内在联系，严格控制钢管的有害化学成分和夹杂物，制定了适合氢气管道钢管的技术要求，这项技术经过鉴定达到了国内领先水平。
勇担当实现“氢能梦”
管道焊接是管道施工的关键环节，决定着工程质量。同样，由于氢气的特殊理化特性，决定了氢气管道施工焊接与天然气管道不同。管道设计院与国内外知名的焊接专家交流合作，开展了相关环焊缝性能试验，最终制定了适合氢气管道施工焊接的工艺流程。
这项工程作为中石化洛阳石化1800万吨炼化装置的配套工程，主要为加氢炼化装置输送氢气，气源来自济源金马焦化副产煤气提纯的氢气。工程建成后，不仅可以代替昂贵的车载氢气供应方式，还可回收利用金马焦化的副产煤气，进而降低环境污染，具有经济效益和环保效益。管道设计院凭借丰富的设计经验和努力，攻克了一个又一个技术难关，按时、保质、保量向业主交出了一份满意的答卷。
