试验平台

超净工作台实验室：提供洁净环境的高效科研平台 　　超净工作台实验室是一种提供高洁净环境的专用实验室设施，广泛应用于科研、医药、生物工程等领域。　　1、洁净环境：采用高效空气过滤技术，能够实现洁净等级达到ISO5级（100级），有效去除空气中的微尘、微生物和有害颗粒物，为实验提供纯净、无菌的工作环境。　　2、高效操作：可根据需要提供垂直流或水平流的洁净空气环境。其设备结构合理，操作方便，配备了适当的照明和显示设备，以确保实验人员能够进行高效、准确的实验操作。　　3、安全保护：具备防护功能，通过过滤器、负压控制和气流屏障等技术，有效阻止外部有害气体和微生物进入工作区域。此外，在紫外线灯的照射下，可实现工作台的定期消毒，保障实验人员的健康安全。　　4、灵活多样：尺寸和配备可以根据实际需求进行定制。无论是小型的试验室还是大型的生产线，都可以灵活选择不同规格的超净工作台，以适应不同的实验要求。　　超净工作台实验室在以下领域中有广泛应用：　　1、生物医药研究：可用于细胞培养、组织工程、微生物学等领域的研究和实验。其洁净环境和安全防护措施能够有效避免实验样本的污染和交叉感染。　　2、化学实验：在化学合成和分析实验中，超净工作台为实验人员提供稳定的洁净空气环境，确保实验的准确性和安全性。　　3、环境监测：可用于环境空气、水质等样品的分析与检测。其洁净环境可以提供可靠的实验结果，减少外部因素对实验数据的影响。　　4、无菌操作：超净工作台被广泛应用于无菌操作、细菌培养和药品制剂等领域。其洁净环境和严格的防护措施，能够保证实验物料的纯净度和产品的质量。　　通过提供洁净、安全的工作环境，超净工作台实验室为各行各业的科研人员提供了一个高效的平台，促进了科学研究和新技术的发展。

不久前，浙江台州检验检疫局承担的“浙江省2012年度外贸公共服务平台-温岭鞋类出口基地公共试验检测平台”接受验收。验收组采用申请单位工作汇报、审查项目资料、现场核查项目相关设备及发票、服务企业优惠措施等方式对平台建设进行核查，认为该项目符合公共服务平台建设要求，同意通过验收。　　外贸公共平台建设是浙江省响应国家政策，促进外贸集聚发展和转型升级的重要举措。台州局和温岭市政府对此高度重视，在鞋类实验室筹建之初，就根据实验室的规划以及温岭地方产业特色，认真准备申报资料，将鞋类实验室作为温岭鞋类出口基地公共试验检测平台申报给浙江省商务厅并获批，成为浙江省系统首个鞋类公共试验检测平台。　　台州作为我国最大的仿皮鞋生产基地，目前有制鞋企业5000多家，从业人员超20万人，年总产值近300亿元，2010年至2012年连续3年出口额超过10亿美元，而温岭市鞋类出口额占台州鞋类总出口额的95%，无论是产量、产值还是出口国家数，都稳居全国各县市首位。公共试验检测平台的建立，为相关企业提供了强大的技术支持，有助于企业进行新产品研发并最终提高产品质量，更是检验检疫部门服务地方经济的有力举措。

日前，我国首座城镇燃气掺氢综合实验平台在深圳投用。该实验平台集测试、应用、生产功能于一体，标志着我国天然气掺氢输送管道及综合利用，以及“氢进万家”进入全新发展阶段，为我国利用现有城镇燃气管道掺氢提供了可推广、可复制模式。本版文图由石工建中原设计公司李慧提供。实验平台流程图在深圳市北部，距离市中心一个多小时的车程，坐落着深圳燃气集团公司求雨岭场站。在该场站的东南侧，一片郁郁葱葱的丘陵下，我国首座城镇燃气掺氢综合实验平台正安静运行着。石工建中原设计公司设计的氢能应用综合服务站规划图。“掺氢”是将氢气与天然气进行不同比例混合，再利用现有的天然气管网进行输送。深圳燃气掺氢综合实验平台集测试、应用、生产功能于一体，掺氢比例为5%~20%，可实现绿电制氢、天然气掺氢、管道输送、管材验证等多维度技术应用和全流程工艺与设备应用示范，实现城镇燃气、氢气“掺-输-用”一体化功能。该平台投用为我国利用现有城镇燃气管道掺氢提供了可推广、可复制模式，标志着“氢进万家”进入全新发展阶段。该平台隶属于国家重点研发计划“氢能技术”重点专项“中低压纯氢与掺氢燃气管道输送及其应用关键技术”，是深圳燃气集团公司于2022年联合中国石油大学（华东）、中国石化、清华大学、中科院、万和等10家单位共同参与的“产学研用”协同创新项目。其中，中国石化石油工程建设公司中原设计公司负责构建纯氢/掺氢输配管网模型、示范工程设计及相关标准规范的编制等工作。掺氢输送是氢能利用的重要途径之一我国是能源需求大国，能源消费量保持增长的同时也面临着严峻的低碳环保压力。氢气作为清洁能源，资源量丰富。作为燃料，具有零碳排放、速度快、效率高等特点。国家重点研发计划“氢能技术”重点专项是以推动能源革命、建设能源强国等重大需求为牵引，系统布局氢能绿色制取、安全致密储输和高效利用技术，贯通基础前瞻、共性关键、工程应用和评估规范等环节。其中，氢能运输属于研究范围。通常来看，产氢的地区和用氢的地区相距甚远，运输成本高，对管材安全性要求高。氢能运输成为制约氢能产业发展的薄弱环节，经济性和安全性均有待提高。为解决地区间长距离、大规模氢气资源输运与调配难的问题，掺氢天然气被提议为一种高效、安全输运的优选方案。据统计，2023年我国天然气消费量约3945亿立方米，按照10%的掺氢比例输运氢气可达350万吨，每标准立方米氢气的输运成本为0.12~0.46元。目前，全球已开展多项关于掺氢天然气的示范。欧洲氢骨架计划利用和改造现有的天然气管道实现氢气管道的基础设施建设，在英国基尔大学等已建成应用示范。他们将氢气掺入城镇燃气利用，验证了掺氢天然气与燃气管网的适应性。我国天然气管网发展较为成熟，如果用天然气掺氢的形式代替纯天然气，可充分利用现有基础设施，大大节约投资成本，形成氢气的普及利用，实现“氢进万家”。打通“制氢-掺氢-输氢-用氢”链条如何生产氢、把氢运输出去、让氢进万家？西安交通大学教授魏进家认为，我国首座城镇燃气掺氢综合实验平台的投用，就能打通氢能从生产到运输再到使用的整个链条。该实验平台主要针对中低压纯氢与掺氢燃气管输系统的本质安全、工艺和完整性管理及终端应用，通过机理探究等手段，消除中低压纯氢与掺氢燃气管道输送及应用瓶颈，形成以关键设备和工艺软件为核心的技术体系，并围绕管输工艺、管材、实验方法、应急抢修、燃烧器具编制标准体系。项目研究人员介绍，掺氢燃气管输部分需要建立一个科学的燃气掺氢综合实验平台，研究现役城镇燃气输配系统是否适用于掺氢天然气、最合适的掺氢比是多少、关键设备和部件是否需要改造等关键技术问题，形成相应的评价标准体系，为掺氢天然气在城镇燃气领域进行大规模应用奠定基础，进而建设以氢能社区为示范的产业体系。为了让实验数据更贴近实际、更真实，实验平台模拟了城镇燃气的全部应用场景，主要包括掺混模块、减压调压模块、管材相容性评价模块、燃气器具测试模块、终端利用模块。天然气与氢气通过掺混模块，能够得到掺氢体积比为5%~20%、掺氢精度为1%的掺氢燃气。减压调压模块进入管材相容性评价模块进行长周期实验测试后再进入燃气器具测试模块进行验证。测试完成，掺氢燃气进入千家万户。天然气掺氢，安全是重点。项目研究人员在天然气管道完整性管理技术的基础上，初步建立了掺氢天然气管道完整性管理技术，对掺氢天然气管道进行全生命周期安全管控。技术人员在平台各关键节点安装氢气报警器，并采购专业的氢气泄漏探测器，每两小时进行一次巡查。基于BIM建模技术，建立了平台数字化三维模型，并接入远程监控系统，对平台数据进行实时监控。该平台还为氢气泄漏提供了架空、埋地、管廊等不同场景的监测方法验证及事故后果测试。终端还预留热电联供系统、氢气分离纯化装置的测试功能，发挥氢能能源互联媒介和高效耦合的特性，推动氢能与电力、热力等能源的互联互补，实现氢能进入社区楼宇、居民家庭、交通领域乃至工业园区。该平台还预留了光伏+谷电制氢模块，旨在打造包含“制-掺-输-用”全链条的绿氢典范项目。该平台不仅需要承担不同钢级、不同压力、不同口径的管材及阀门、连接件、表具等燃气基础设施的氢环境长周期实验，而且需要对多种燃气器具及终端应用场景开展适应性研究，这对平台整体设计工作提出更高要求。中原设计公司2018年率先在国内开展“天然气掺氢输送工艺技术研究”，形成了关于天然气掺氢的工艺技术并取得专利，因此承担该项目的平台设计任务。技术人员针对纯氢/掺氢管输应用流程中的关键环节，结合各课题的研究成果，突破了中低压纯氢与掺氢燃气管道安全稳定高效输送及应用中的理论与技术瓶颈，在优化工艺流程设计、满足测试功能、多模块可拆卸工装段安装设计、便于操作、安全防护设施设计等方面下足功夫，设计成果满足了多种实验要求，构建并形成了完整的科技实验平台及标准体系。助力实现“氢进万家”，减少碳排放据相关机构预测，碳中和后，我国氢气年需求量约1亿吨，中低压管输及应用将会成为促进氢能规模化应用的重要手段。国家能源局将纯氢与掺氢管道示范作为“十四五”的重点任务。中国石化、中国石油、中国海油等均开展了纯氢与掺氢管道示范规划。氢气规模化应用成为我国能源发展的主要方向之一。当前，我国天然气管网规模可观，年输运天然气量接近4000亿立方米，天然气管道超过100万公里，其中长输天然气管道接近10万公里、城市燃气输配管道超过90万公里。中国城市燃气协会发布《天然气管道掺氢输送及终端利用可行性研究报告》，预测“十四五”期间，我国新增天然气管道掺氢示范项目15~25个，掺氢比例3%~20%，年氢气消纳量15万吨，总长度在1000公里以上。其中，新增长输天然气管道掺氢示范项目2~5个，掺氢比例3%，年氢气消纳量10万吨，总长度在800公里以上；新增城镇燃气掺氢示范项目10~20个，掺氢比例3%~20%，年氢气消纳量5万吨，总长度在200公里以上。据管道掺氢国家重点研发计划项目负责人李玉星介绍，掺氢天然气相比纯天然气，是一种更清洁的低碳燃料。如果掺氢比例为10%~20%，我国每年可减少碳排放量1000万~2000万吨。在天然气中掺入20%体积比的氢气，燃烧后的氮氧化物、一氧化碳等均可减少20%以上。目前，我国城镇燃气每年的用气量约4000亿立方米，在天然气中掺入20%体积比的氢气，我国每年可减少碳排放量约3000万吨。与以氢气、一氧化碳等为主的煤制气、焦炉气等相比，天然气的主要成分为甲烷，掺氢燃气对管材的长周期、宽压力作用还需进一步明确。我国首座城镇燃气掺氢综合实验平台的投用，能更准确地对现役燃气基础设施进行适应性评价，并形成标准体系，推进“氢进万家”产业体系发展，助力实现“双碳”目标。探索清洁能源未来发展之路■中国石油大学（华东） 李玉星 教授依托科技部国家重点研发计划“中低压纯氢与掺氢燃气管道输送及其应用关键技术”研发的我国首座城镇燃气掺氢综合实验平台在深圳投用，为推广天然气管道掺氢技术提供了有力支持。天然气掺氢不仅代表了清洁能源技术的未来发展方向，而且为减少碳排放、推动可持续发展注入了新动力。我国氢能产业发展潜力逐渐释放考虑到氢能的独特优势，我国多地出台氢能产业支持政策。氢能制备、储运、基础设施建设等方面取得突破性进展，氢能产业发展潜力逐渐释放。目前，长三角、粤港澳大湾区、环渤海三大区域的氢能产业呈现集群化发展态势。我国掌握了一批电解水制氢装置、储运设备和燃料电池等先进技术，可再生能源制氢项目在华北和西北等地积极推进，电解水制氢成本稳中有降。天然气掺氢并非易事当前，减少碳排放、实现低碳发展已成为全球共识。天然气掺氢作为一种更加清洁低碳的能源替代方案，其必要性日益凸显。将氢气与天然气混合输送，不仅能够提高天然气的能源利用效率，而且能够降低燃烧产生的污染物排放量，有助于实现碳中和目标。然而，实施天然气掺氢并非易事。天然气和氢气的物理和化学性质差异较大，掺入氢气后可能会对燃气管道、阀门、连接件等基础设施产生由氢脆引发的氢致失效及泄漏等安全隐患。此外，掺氢比例的控制、氢气的制备与储存，以及掺氢后的输送与分配等问题，都需要进行深入研究和技术攻关。实现“氢进万家”还需更加努力我国首座城镇燃气掺氢综合实验平台的投用，为解决上述问题提供了有力支持。该平台不仅具备掺氢实验、测试验证和生产功能，而且能够模拟城镇燃气的全部应用场景。通过该平台，可以精准控制掺氢比例，确保掺氢过程的安全性和稳定性。该平台还能为下游用户提供不同比例的掺氢天然气。从目前运行情况来看，实现掺氢燃气的宽压力、长周期、规模化应用是可行的。未来还需对此进行长周期实验，更准确地对现役燃气基础设施进行适应性评价并形成标准体系。该平台的投用只是大规模推广掺氢天然气的开始，还要各大城燃企业一起努力，投入大量的人力、物力、时间来开展实验测试研究，形成相应的标准和评价体系。从产业链角度而言，天然气长输管道掺氢、氢气来源、下游燃器具适应性等相关问题还需进一步研究。可预见的是，随着可再生能源技术的不断发展和应用，氢能将成为一种重要的清洁能源。通过利用光伏、风电等制绿氢，可以为掺氢平台提供稳定、廉价的氢源。随着氢能产业链的不断完善和技术进步，掺氢比例有望进一步提高。总之，我国首座城镇燃气掺氢综合实验平台的投用，有望推动氢能技术的广泛应用和石油天然气行业的绿色低碳发展，为实现碳中和目标和可持续发展注入新动力。