摘要:【目的】目前,将氢气以一定比例掺入天然气管网输送是发展低碳经济、解决可再生能源发电过剩而导致弃电消纳问题的有效途径,保障掺氢天然气管道安全运行对于能源发展具有重要意义。【方法】为积极应对掺氢天然气管道安全运行发展需求,基于Cite Space软件调研分析了2009年至今的国内外相关文献,具体阐述了掺氢天然气管道泄漏扩散发展进程与研究热点。在研究现状方面,将掺氢天然气管道应用场景分为受限空间(厨房餐厅、站场阀室、地下管廊及隧道)与非受限空间(架空管道、埋地管道及海底管道)两大类,分别分析了各个应用场景下的研究方法、泄漏积聚现象、扩散规律及其影响因素,并结合行业趋势与技术研究进展对未来研究方向提出建议。【结果】中国掺氢天然气管道泄漏扩散相关研究起步较晚,但发展迅速。相比非受限空间,受限空间更容易出现掺氢天然气积聚并形成爆炸性气体混合物。在研究方法上,掺氢天然气管道泄漏扩散研究主要采用数值模拟方法,基于分子动力学的理论研究较少,且实验与管道实际运行情况贴合度较低。在研究方向上,目前缺乏部分典型用氢环境的模拟研究,掺氢天然气管道泄漏扩散监检测技术相关研究亟需深入。【结论】建议进一步加强开展全尺寸多场耦合实验,加强水下、高压场景下掺氢天然气泄漏扩散规律探究,同时聚焦于掺氢天然气管道泄漏扩散监检测技术,制定具体的量化风险评估和安全评价方法,为建立专门的掺氢天然气管道输送标准及相关监管政策提供技术支持。
文章目录
1 发展历程
2 研究热点
3 研究现状
3.1 受限空间
3.2 非受限空间
4 未来研究方向
5 结束语