在DNV的密切支持下，CB&I和壳牌之间的合作导致了大规模液氢（LH2）货物密封系统的原则批准（AiP）。这可能为未来全球氢供应链的扩张铺平道路。2023年8月，CB&I获得DNV的液态氢（LH）设计原则性批准（AiP）2）载体的收容系统。

借鉴CB&I在陆上LH的成熟技术2储存、壳牌在氢气运输船方面的经验以及 DNV 的监管和安全专业知识，一个坚固的设计现在已经准备好进一步开发。至关重要的是，与以前的设计相比，这将使更多的氢气运输成为可能，从而降低每单位能源的运输成本。

航运对氢气运输至关重要

氢气不含碳，因此被视为全球减排的潜在关键因素，尤其是通过电解产生的氢气。然而，它的运输存在一些复杂性。虽然一些地区可以通过管道进口氢气，但这在更长的距离上是不可能的，例如从亚洲到欧洲，需要运输解决方案。

由于氢气的能量密度更高，因此以液态形式运输氢气被认为比气体更实用。然而，LH2运输带来了一些额外的挑战，特别是与安全存储相关的挑战。

“要液化氢气，必须将其冷却到零下253摄氏度，”DNV Maritime Advisory结构首席工程师Tom Klungseth Østvold说。“一旦完成，液化氢需要储存在具有最高真空绝热标准的储罐中。将氢气暴露在正常气体中将导致重大损害以及许多安全隐患。

借鉴陆上液氢储存经验

利用陆基液氢储存领域全球领导者的技术专长，可以帮助航运业实现更高的液态氢运输标准。

“CB&I的LH2LH的货物密封系统2carriers 基于我们的大规模陆上 LH 技术2“CB&I研发总监David Creech解释说，”满足这些要求的最可靠的设计是真空绝缘双壁球体，它每天的蒸发率低于0.05%，正如美国宇航局对CB&I储罐的测试所证明的那样。通过将这项技术应用于运输，我们可以为市场提供经过验证的设计，并以 60 多年的运营历史为后盾。

使LH2储罐设计适应运输的挑战

设计 LH2用于运输的储罐需要适应完全不同的物理环境，例如低温和船舶运动。

“陆上和航运应用之间的一个显着区别是船舶运动产生的循环载荷的存在。陆上LH2坦克是为地震而设计的，但疲劳通常不是一个问题，“Creech说。“值得庆幸的是，CB&I用于将内球悬浮在外球内的支撑系统被证明很容易适应疲劳设计。”

壳牌为油箱设计增添航海经验

壳牌的专业知识在使CB&I的设计适应海洋环境方面同样有价值。

“经过初步讨论，大家一致认为CB&I将利用他们在LH方面的丰富经验2用于开发安全壳系统的存储，壳牌将提供许多海事专业知识，包括应用在LH的设计和运营中获得的经验2设备和设施，“壳牌国际贸易和航运有限公司的税务局项目经理James Cocks说。

2023 年初，船舶设计师 Houlder 完成了 20,000 米的概念设计开发3LH系列2壳牌的运营商。壳牌随后采取了一系列举措，包括燃料和动力布置的可行性研究、概念总体布置、船体设计和动力以及结构设计工作。

克服LH2标准的差距和成熟度

将这一初始设计贯穿到AiP中，还需要仔细阅读海事法规和安全规范，包括船级社规则、《散装运载液化气体船舶建造和设备国际规则》（IGC规则）和国际海事组织关于散装运输液化氢的临时建议，第MSC.420（97）号决议。对于一种相对较新的海事技术来说，这是一个具有挑战性的命题。

“LH的规章制度不成熟2海上运输中的货物密封系统是一项重大挑战。这导致在项目开始时就应适用国际海事组织IGC规则的哪些部分做出了决定，尽管该规则目前不包括LH2作为货物，“Cocks说。

利用DNV的监管专业知识弥合差距

DNV在海事法规方面的经验和专业知识有助于顺利完成这一过程。

“对于LH的陆上和航运应用，标准在很大程度上是一项正在进行的工作2存储，“Creech 说。“DNV为CB&I提供了关于IGC规则和船级社规则如何看待LH独特方面的关键见解2货物密封系统。

“DNV的一个关键角色是解释监管框架，以及这与CB&I在设计这些储罐时所应用的有何不同。他们很乐意采纳这一建议，并将其融入到他们的设计中，“Østvold说。

成功设计适应海事标准

与DNV的密切合作导致了对原始设计的一些渐进式更改，从而产生了一个坚固且完全适合海上运输的概念。

“这是一个顺利的过程，各方都进行了良好的对话，”Østvold说。“我们涵盖了很多领域，可能比 AiP 严格要求的细节还要详细，但这导致了安全且几乎没有不确定性的最终设计。”

实现 AiP 是氢供应链的关键里程碑

获得DNV的AiP是LH发展的一个重要里程碑2载体概念，为氢供应链的进一步发展铺平了道路。

“DNV授予AiP是该领域创新前沿公司之间辛勤工作和合作的结果，”Cocks说。“为了支持液态氢在能源转型中的作用，迫切需要证明其作为可行能源载体的潜力至关重要。实现这一 AiP 是朝着正确方向迈出的重要一步。

LH2 储罐尺寸可扩展

这种合作的成功已经促使这些公司探索这种设计在未来如何可扩展。

“CB&I目前的技术可以扩展到40,000米3每辆坦克，足以容纳长达 200,000 米的航母3，“克里奇说。“我们现在的重点是与造船厂合作，将我们的安全壳系统集成到针对液态氢进行优化的船舶中。”

CB&I的新型双球储罐设计将比传统设计能够运输更大体积的液化氢，并已获得DNV的AiP。

氢在未来能源结构中的作用

随着氢气被视为未来的关键燃料，CB&I已经在计划进一步的技术发展。“我们非常积极地研究和开发低温储存技术，因此我们可以继续为陆上和航运市场带来液态氢的创新，”Creech说。

正如该项目所表明的那样，与海事专家的合作对未来的成功至关重要。

“DNV将继续支持CB&I和壳牌等公司，这些公司处于氢技术和基础设施开发的最前沿，”Østvold总结道。“这将需要遵循规则，并认识到安全应始终是创新的核心。

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汤姆·克朗塞斯·奥斯特沃尔德

结构部首席工程师

本文翻译来自原文：Paving the way for large-scale transportation of liquid hydrogen (dnv.com)

原文始发于微信公众号（氢威HydroWei）：DNV:为液氢的大规模运输铺平道路