7日,中國安全生産科學研究院與國家管網集團,在新疆哈密的國家管網集團管道斷裂控制試驗場,成功完成了我國首次全尺寸高壓純氫管道噴射火系列試驗。這項試驗實現了該領域技術突破,填補了國內相關研究空白。
據了解,此次試驗主要目的是收集氫氣泄漏後火焰的特徵數據,測量火焰熱輻射的影響範圍,從而確定氫氣泄漏點火後的熱輻射安全閾值和必要的防護距離。試驗平臺包括氫氣主管道、噴射火支管、點火系統及數據採集系統。其中,氫氣主管道儲氫容量達12000標準立方米,可為各類試驗提供持續穩定的氫氣泄漏與火焰監測條件。
試驗自11月11日開始,歷時近一個月,共完成33組不同工況的測試。試驗設置了四種泄漏孔徑(5mm、10mm、25mm、50mm)、三種噴射方向(水平、45度傾斜、豎直)、三種壓力等級(3.4MPa、6.3MPa、10MPa),以全面模擬實際泄漏場景。噴射火支管安裝在主管道頂部正上方,模擬管道真實泄漏位置。點火採用專業噴火無人機和遠程高壓電子點火裝置協同作業,這在國內尚屬首次。
試驗團隊在泄漏口周圍佈置了熱輻射計、溫度壓力傳感器、熱電偶、高速攝影機等多種高精度監測設備,實時記錄火焰形態及其熱危害範圍。
初步分析顯示,所獲數據完整有效,結果將為確定純氫管道安全間距提供科學依據。下一步,研究團隊將基於試驗數據,優化氫氣管道泄漏熱輻射評估模型,推動我國輸氫管道安全標準體系建設,為氫能規模化安全輸送和能源結構轉型提供支撐。
本次試驗所在的管道斷裂控制試驗場,是世界第三座、亞洲唯一一座全尺寸管道爆破試驗平臺,也是國內唯一能夠進行高鋼級、大口徑、多介質管道全尺寸爆破試驗的設施。該試驗場已成功完成多次不同規格、不同介質下的爆破、低溫開裂及天然氣泄漏噴射火試驗,為我國長輸管道建設和相關標準制定提供了重要技術依據。
(記者趙明昊、黃小異、姚昆)
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