2025年11月1日,化工行业标准《氢气管道设计规范》(HG/T22821-2025)正式实施。作为氢能源产业基础设施建设的关键标准,其内容涵盖12章及1个附录,从设计条件到安全规定全面覆盖,本文为你提炼核心要点,助力行业合规落地。

一、标准适用范围与核心定位
本规范适用于公称压力≤PN400(或Class2500)的工艺金属管道,以及工作压力≤20MPa的氢气/混氢天然气长输管道,涵盖气态氢与液氢输送场景。标准既衔接了《工业金属管道设计规范》等国家标准要求,又针对氢气易燃易爆、易导致氢脆的特性,强化了材料相容性、应力控制等专项要求,是氢气管网建设的“安全指南”。
二、关键技术要求拆解
(一)材料选用:抗氢脆是核心
材料需满足抗氢脆、抗氢渗透及与氢介质相容性要求,铸铁类材料严禁使用。低温工况(≤-101℃)宜采用双牌号奥氏体不锈钢,设计压力≥20MPa的管道需选用氢相容性优异的材料。冲击试验需符合专项标准,液氢管道材料在-269℃下的侧向膨胀量不低于0.53mm,确保极端条件下的韧性。
(二)管道组成件与强度计算
法兰优先选用高颈对焊型,禁止使用平焊法兰和全平面密封面;阀门需满足低逸散要求,液氢阀门密封等级达GB/T26481A级。直管、弯管、异径管等组成件的耐压强度计算有明确公式,需结合设计压力、温度及材料性能系数(Mf)综合核算,厚度附加量需考虑腐蚀、机械加工等多重因素。
(三)布置与应力控制:安全优先
管道宜架空敷设,与氧气管道平行净距≥500mm,交叉净距≥250mm;湿氢管道坡度不小于3‰,最低点设排水装置。应力分析需覆盖持续荷载、偶然荷载等工况,设计温度≥300℃或≤-46℃的管道需采用详细分析法,确保热胀冷缩等位移产生的应力不超限。
(四)安全保障:全流程风险管控
管道系统需设置安全泄放装置,防止超压风险,泄放口需远离人员密集区域并防雨雪侵入。长输管道需划分地区等级,一级至四级地区的强度设计系数分别为0.5、0.5、0.5、0.4,同时开展高后果区识别。检维修前需泄压、置换,泄漏积聚区域应设置可燃气体检测报警仪。
三、长输管道专项要求
长输管道站内工艺管道温度不低于-62℃,线路输送温度不宜低于0℃,氢气含水量≤0.002%。埋地管道最小覆土厚度≥900mm,与其他管道交叉净距≥300mm。管道潜在影响半径按公式r=m√(pDo²)计算,不同氢浓度对应不同修正系数,确保安全间距合理。
四、实施注意事项
标准由中国寰球工程有限公司北京分公司负责技术解释,执行中如有意见可反馈至中国石油和化工勘察设计协会。相关单位需重点关注材料相容性验证、焊接接头检测、压力试验等关键环节,尤其是设计压力≥4.0MPa的管道,需编制专项安装程序文件。
HG/T22821-2025的实施,将进一步规范氢气管网设计行为,提升工程安全可靠性。行业从业者需深入学习标准细节,结合项目实际精准应用,为氢能源产业高质量发展筑牢基础设施安全屏障。