國內(nèi)首次全尺寸高壓純氫管道噴射火試驗(yàn)，成功！

12月7日，國家管網(wǎng)集團(tuán)聯(lián)合中國安全生產(chǎn)科學(xué)研究院，在位于新疆哈密的國家管網(wǎng)集團(tuán)管道斷裂控制試驗(yàn)場，成功實(shí)施了國內(nèi)首次全尺寸高壓純氫管道噴射火系列試驗(yàn)，填補(bǔ)了該領(lǐng)域的技術(shù)空白。

本次試驗(yàn)旨在獲取氫氣泄漏后火焰特征及熱輻射影響范圍等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，明確氫氣泄漏點(diǎn)火后的熱輻射傷害閾值與安全防護(hù)距離。該試驗(yàn)平臺由氫氣主管道、噴射火支管、點(diǎn)火系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成。其中，氫氣主管道具備12000立方米的儲氫能力，可滿足各類試驗(yàn)工況下持續(xù)泄漏與噴射火監(jiān)測需求。

圖為實(shí)施此次系列試驗(yàn)搭建的氫氣主管道、噴射火支管等試驗(yàn)平臺。

試驗(yàn)自11月11日啟動，歷時近1個月完成，涵蓋5毫米、10毫米、25毫米、50毫米四種泄漏孔徑，設(shè)置水平、傾斜45°、豎直三個噴射方向，以及3.4兆帕、6.3兆帕和10兆帕三個壓力等級，共計(jì)33組試驗(yàn)工況。噴射火支管安裝于主管道頂部12點(diǎn)鐘方向，模擬氫氣管道實(shí)際泄漏場景。點(diǎn)火任務(wù)則由專業(yè)級噴火無人機(jī)和遠(yuǎn)程高壓電子點(diǎn)火裝置協(xié)同執(zhí)行，保證了數(shù)據(jù)獲取的全面性，為國內(nèi)首次。試驗(yàn)過程中，試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)在泄漏口周圍布設(shè)了熱輻射計(jì)、壓力和溫度傳感器、熱電偶、高速攝影機(jī)等高精度測試設(shè)備，實(shí)時捕捉管道氫氣泄漏噴射火的火焰特征及熱危害范圍。

圖為水平方向下的一種試驗(yàn)工況。

經(jīng)初步分析表明，試驗(yàn)所獲取數(shù)據(jù)完整有效，其成果將為純氫管道安全間距的確定提供科學(xué)依據(jù)。后續(xù)，國家管網(wǎng)集團(tuán)將基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步優(yōu)化氫氣管道泄漏噴射火熱輻射評估模型，助力我國輸氫管道安全標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，為氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)?；踩斔秃汀半p碳”目標(biāo)下能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型提供有力支撐。

圖為工作人員記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

開展此次純氫管道噴射火試驗(yàn)的國家管網(wǎng)集團(tuán)管道斷裂控制試驗(yàn)場，是世界第三座、亞洲唯一一座管道全尺寸爆破試驗(yàn)平臺，也是國內(nèi)唯一具備高鋼級、大口徑、多介質(zhì)管道全尺寸爆破試驗(yàn)技術(shù)條件的試驗(yàn)平臺。試驗(yàn)場先后實(shí)施了1219/1422毫米、X80/X90、12/13.3兆帕不同規(guī)格、不同鋼級、不同介質(zhì)下的5次全尺寸氣體爆破試驗(yàn)、3次低溫啟裂及止裂試驗(yàn)、3次天然氣管道泄漏及噴射火試驗(yàn)，為長輸管道建設(shè)和多介質(zhì)管道標(biāo)準(zhǔn)制定提供了重要依據(jù)和有力支持。