氢能已成为国家能源转型与战略新兴产业的重要支撑,但其安全基础仍显薄弱,相关问题亟待系统性攻克。针对氢能装备在复杂工况下长期运行所面临的风险特征,实践表明,氢能压缩机及附属管线振动增强、高压储氢容器疲劳损伤与氢气输送管线泄漏等隐患将成增长趋势;此外,由螺栓松动、材料疲劳及关键部件失效等微尺度缺陷所诱发的次生风险,也可能进一步演化为泄漏、着火甚至爆炸等严重事故,对氢能装置本质安全与稳定运行构成实质性挑战。
在中国工程院高金吉院士指导下,北京物联网智能技术应用协会副会长、北京化工大学机电工程学院教授王峰与化工安全教育部工程研究中心主任、机电工程学院教授何立东项目团队,联合中海油天津化工设计研究院有限公司、中国特种设备检测研究院、山东奥扬新能源科技股份有限公司、天津渤化安创科技有限公司、山东引持环保设备有限公司及中石化工程质量监测有限公司等7家单位,围绕加氢母站压缩机及附属管线、高压氢气瓶等关键氢能装备,系统开展“关键氢能装备智能监测检测与安全风险防控技术与应用”研究。项目突破多项关键技术瓶颈,构建了覆盖智能感知、精准预警与高效控制的技术体系,建立氢能装备运行全过程智能风险防控框架,形成了一系列具有自主知识产权的技术、产品与示范应用成果。
项目取得的主要创新成果包括:
创新氢能压缩机及附属管线蜂窝阻尼抑振技术,实现不停机在役安装,克服传统阻尼器空行程大、易漏油、维护量大等问题,可对六自由度振动实施高效主动控制。
自主研发大容积瓶式储氢容器智能内部检测装置,服务于储氢容器生产制造与安全检测,显著提升氢气瓶质量管控与缺陷识别能力。
构建大规模缺陷数据集与多模态智能监测技术体系,形成15万张缺陷图片数据集,融合红外成像、传感器信号和视频图像等多源信息,建立氢气泄漏智能监测与风险预警机制,实现微量泄漏精准识别,显著降低预警延迟、误判与漏判风险。
项目成果已在天津首座加氢母站及多家炼化企业成功应用,已在氢能制、储、运、加、用等多个典型场景推广应用,服务氢能、石化等13个行业500余家企业起步网校,成功部署于山东奥扬新能源科技股份有限公司、天津渤海化工集团、中石化、中海油等重点单位,有力支撑北京冬奥会氢能保障工程、京津冀鲁氢能产业集群建设及新疆库车绿氢等示范项目,取得显著经济与社会效益。
2025年5月25日山东化工学院山东化工学院,中国工程院涂善东院士、中国安全生产科学研究院魏利军副院长等专家组成鉴定委员会对关键氢能装备智能监测检测与安全风险防控技术与应用项目进行成果鉴定。一致认为:项目成果总体达到国际先进水平,其中不停车安装蜂窝阻尼抑振技术达到国际领先水平。经过评审,成果于2025年12月23日荣获中国石油和化学工业联合会科技进步奖二等奖.
项目团队紧扣氢能压缩机及管线振动、高压储氢瓶疲劳损伤与氢气泄漏等关键安全难题,系统攻克多项技术瓶颈,构建起集智能感知、精准预警和高效控制于一体的综合技术体系,为我国氢能技术创新与产业高质量发展提供持续、可靠、可推广的科技支撑,展现出广阔的应用前景和重要战略价值。北京物联网智能技术应用协会将持续关注项目进展与成果转化,积极推动交流合作与示范推广,为加快氢能关键装备安全技术创新应用、促进产业高质量发展贡献更大力量。
