注册

国家标准计划《大型高压气态储氢球形压力容器》由 TC262(全国锅炉压力容器标准化技术委员会)归口 ,主管部门为国家标准委

主要起草单位 中国特种设备检测研究院

目录

基础信息

计划号
20253478-T-469
制修订
制定
项目周期
18个月
下达日期
2025-08-06
公示开始日期
2025-06-12
公示截止日期
2025-07-12
标准类别
方法
国际标准分类号
23.020.30
23 流体系统和通用件
23.020 流体存储装置
23.020.30 压力容器、气瓶
归口单位
全国锅炉压力容器标准化技术委员会
执行单位
全国锅炉压力容器标准化技术委员会
主管部门
国家标准委

起草单位

目的意义

高安全、低成本、大容量、固定式储氢是制氢工厂、加氢母站的重大需求,其承担大规模氢气缓存并向外输配的关键作用。

常温高压储氢是现阶段主流储氢技术路线,可采用瓶式容器、多层容器、单层容器等不同方案。

其中:瓶式容器单瓶容量较小,通过组合可实现不同储氢量,但瓶口泄漏风险点多、制造成本偏高;钢带错绕多层容器不易大型化,多层包扎容器中间层板焊缝缺陷检验困难;单层球形容器受力均匀、易大型化、占地面积小,相同壁厚条件下承载能力约为单层卧式/立式容器 2 倍,相同水容积条件下造价比单层卧式容器低20%以上,具有高安全、大容量、低成本等优势。

由于超高强度、高韧性抗氢钢板与配套锻件及焊材缺乏,基于风险与寿命的设计、制造工艺控制、缺陷检测评估及修复等技术存在不足,高压大容量储氢压力容器难以兼顾安全性与经济性,已成为制约我国氢能规模化推广应用的瓶颈难题。

2022年国家重点研发“氢能专项”中批复立项了“高可靠性高压储氢压力容器的设计制造技术”(2022YFB4003004),项目面向制氢工厂、加氢母站的高安全、大容量、高密度、低成本储氢重大需求,优选高压储氢容器结构类型,攻克材料氢相容性测试评价、基于风险与寿命的设计、厚壁大曲率结构成形、焊接冷裂纹与再热裂纹防控、缺陷检测与修复等关键技术,构建高可靠性高压储氢压力容器设计制造成套技术方法,研制出单罐储氢量 800kg 以上的高安全、低成本、大容量、高压储氢压力容器并开展工程示范应用,解决氢气规模化存储的瓶颈难题,加速推动我国氢能产业发展。

项目将开发超高强度、高韧性、可焊接钢板/配套锻件及焊接材料,突破大容量钢质高压储氢压力容器材料应用、结构设计、制造工艺控制、缺陷检测与修复等核心技术,研制出国内首台设计压力>25MPa、单罐储氢量 800kg 以上的高压氢气球罐并进行工程示范应用;制修订高压储氢压力容器材料、设计、制造、运行维护相关国家标准2 项,其中包括国家标准“大型高压气态储氢球形压力容器”,基于此标准设计制造的高压储氢球罐,将提供高安全、低成本、大容量、固定式储氢解决方案,解决我国氢气规模化存储瓶颈难题,促进氢能产业链高质量发展,具有重要的社会、经济和生态效益。

范围和主要技术内容

一、范围 本文件规定了Q690DR制储氢球形容器的材料、设计、制造、检验及验收等要求。本文件适用于设计压力小于等于25MPa,容积小于50m3 ,设计温度不低于-40℃的气态储氢球形容器。 二、主要技术内容 本文件规定了Q690DR制储氢球形容器的材料、设计、制造、检验及验收等要求。 (1)储氢容器的通用要求,包括各个单位的职责,设计文件的要求; (2)储氢容器材料的要求,包括Q690DR材料的化学成分、力学性能的要求,焊接材料的化学成分力学性能的要求,以及材料检验的项目,位置,取样数量,试验方法等。 (3)给出了储氢球形容器设计时应考虑的失效模式及对应的设计方法,包括塑性垮塌、局部过度应变、脆性断裂、疲劳和泄漏失效评定方法。 (4)给出了Q690DR材料设计的球形容器的成形、焊接工艺评定、组装、焊接、无损检测、热处理、尺寸检测的要求。