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含腐蚀缺陷输氢管道失效压力计算方法
1
作者 陈严飞 尹意 +4 位作者 倪恒 刘瑞昊 江楠 钟榕锋 向涛 《油气田地面工程》 2025年第2期55-64,共10页
输氢管道工程建设必须考虑氢环境引起的管道氢脆损伤与管道腐蚀缺陷的共同影响,腐蚀是管道最常见的缺陷形式,而氢脆现象会造成管线钢材料性能劣化,因此含腐蚀缺陷输氢管道存在较大的爆破失效风险,而现有的腐蚀管道评价标准均未考虑氢损... 输氢管道工程建设必须考虑氢环境引起的管道氢脆损伤与管道腐蚀缺陷的共同影响,腐蚀是管道最常见的缺陷形式,而氢脆现象会造成管线钢材料性能劣化,因此含腐蚀缺陷输氢管道存在较大的爆破失效风险,而现有的腐蚀管道评价标准均未考虑氢损伤影响。通过建立含腐蚀缺陷输氢管道有限元数值模型,研究了含腐蚀缺陷输氢管道的爆破失效过程,分析得到了腐蚀长度和深度与径厚比对管道失效压力的影响较大,腐蚀宽度影响较小。基于敏感性分析、标准对比结果和数值模拟结果,通过非线性回归分析,提出了含腐蚀缺陷输氢管道失效压力的计算方法。相关结论为含腐蚀缺陷输氢管道的完整性评价提供了参考。 展开更多
关键词 输氢管道 氢损伤 腐蚀缺陷 失效压力
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输氢管道完整性管理技术研究进展
2
作者 陈严飞 刘瑞昊 +3 位作者 侯富恒 尹意 王鑫 李睿 《天然气与石油》 2024年第2期36-46,116,共12页
管道输氢被认为是当前效率最高、经济性最好的大规模输氢方式。围绕输氢管道管材的相容性、氢气的泄漏与监测、完整性管理方法与相关规范缺失等关键问题,对目前相关研究进行了归纳与总结。结果表明:典型管道钢材在高压临氢环境下产生氢... 管道输氢被认为是当前效率最高、经济性最好的大规模输氢方式。围绕输氢管道管材的相容性、氢气的泄漏与监测、完整性管理方法与相关规范缺失等关键问题,对目前相关研究进行了归纳与总结。结果表明:典型管道钢材在高压临氢环境下产生氢致失效的机理尚未明悉,需探明临氢环境下不同等级钢材力学性能的劣化规律,并分析钢材氢脆敏感性的影响因素;输氢管道更易发生泄漏,应重点明确输氢管道及相关设备产生泄漏的具体原因,完善氢气泄漏监测技术;目前输氢管道完整性管理方法缺失,需重点考虑氢气对输氢管道完整性管理中风险评价和完整性评价的影响,完善输氢管道完整性管理方法;结合现有输氢管道规范的相关内容,为输氢管道完整性管理提供支撑,推进输氢管道完整性管理标准与规范的制定。相关结论可以为输氢管道完整性管理技术的发展提供参考。 展开更多
关键词 输氢管道 氢致失效 泄漏与监测 完整性管理 标准与规范
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埋地输氢管道泄漏扩散规律研究 被引量：1
3
作者 何太碧 何风成 +3 位作者 杜文 袁伟杰 贾瑞 韩锐 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第8期171-179,共9页
为探究埋地输氢管道的氢气泄漏扩散规律,建立以埋地输氢管道为对象的流体域模型,讨论工作压力、泄漏孔径、土壤类型对氢气泄漏扩散的影响。结果表明,当管道发生泄漏后,气体扩散速度和泄漏量与管道工作压力、泄漏孔径呈正比关系,同时在... 为探究埋地输氢管道的氢气泄漏扩散规律,建立以埋地输氢管道为对象的流体域模型,讨论工作压力、泄漏孔径、土壤类型对氢气泄漏扩散的影响。结果表明,当管道发生泄漏后,气体扩散速度和泄漏量与管道工作压力、泄漏孔径呈正比关系,同时在不同的监测位置,氢气浓度具有不同的变化规律;氢气在低黏度的土壤中泄漏时有着较大的扩散速度,管道在砂土中的泄漏量是黏土中的40倍;因此当管道处于低黏度土壤、高压力的工况时具有较高的危险系数。为对不同工况下地面氢气浓度达到氢气爆炸下限的时间进行预测,以数值模拟结果为训练样本建立GABP神经网络模型,结果显示该模型平均误差仅为3.3%,性能远优于传统BP模型,能合理地对该问题进行预测。 展开更多
关键词 数值模拟 输氢管道 遗传算法 神经网络
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海上泛氢运输系统技术经济性与发展路径
4
作者 陈文君 杨洋 +5 位作者 刘畅 银笑冉 张文座 傅晨 胡明月 许传博 《油气与新能源》 2025年第1期33-45,共13页
海上风电制氢是解决海上风电大规模并网消纳难、电力送出成本高等问题的有效路径,因此对海上风电制氢及氨、醇等氢衍生物(统称“泛氢”)运输系统的技术经济与发展路径进行研究具有重要意义。首先,对海上泛氢运输系统中高压气氢、低温液... 海上风电制氢是解决海上风电大规模并网消纳难、电力送出成本高等问题的有效路径,因此对海上风电制氢及氨、醇等氢衍生物(统称“泛氢”)运输系统的技术经济与发展路径进行研究具有重要意义。首先,对海上泛氢运输系统中高压气氢、低温液氢、液态有机氢载体、液氨和甲醇等运输载体方案的关键技术路线进行分析;然后,构建平准化单位氢气运输成本(levelized cost of hydrogen transportation,LCOHT)模型对各类运输方案的成本进行测算;最后,提出了海上泛氢运输在中国不同海域的分阶段发展路径。结果表明:①在年运输量10×10^(4) t内、运输距离100 km以内的小规模短距离运输场景中,高压气氢具有最低的LCOHT,为0.6元/kg;②在大规模长距离运输中,低温液氢、液态有机氢载体和液氨成本效益更佳,在年运输量10×10^(4)~100×10^(4) t或运输距离在100~1000 km等不同情景中,LCOHT可控制在0.8~1.5元/kg;③针对中国不同海域特点,建议在2030年前近期优先采取小规模且成本较低的高压气氢管道或船舶运输方式,中远期逐步过渡到采用液态有机氢载体和液氨等多样化、规模化的船舶运输模式。 展开更多
关键词 海上氢运输 泛氢 输氢管道 平准化单位氢气运输成本
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掺氢天然气管道阀室泄漏爆炸规律研究
5
作者 廖丽君 杨杨 +4 位作者 李卫东 李慧源 谢镔 单志伟 滕霖 《西安石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期106-114,共9页
将一定比例的氢气掺入天然气中并通过现有天然气管道进行输送是大规模输氢的有效方式。氢气点火能量低,爆炸范围广,扩散燃烧速度快,掺氢天然气发生燃烧爆炸事故的危害性较常规天然气更大。为探究掺氢天然气管道阀室发生泄漏后的燃烧爆... 将一定比例的氢气掺入天然气中并通过现有天然气管道进行输送是大规模输氢的有效方式。氢气点火能量低,爆炸范围广,扩散燃烧速度快,掺氢天然气发生燃烧爆炸事故的危害性较常规天然气更大。为探究掺氢天然气管道阀室发生泄漏后的燃烧爆炸规律,采用计算流体力学软件FLACS对受限空间内输气管道法兰连接处破损后混合气体的泄漏、扩散、燃烧、爆炸过程进行了模拟研究。结果表明:气体泄漏后爆炸时混合气体中氢气含量越高,泄漏后气云点火时间越长,爆炸的强度及危害程度越大;顺风向气云爆燃强度显著强于逆风向气云燃爆强度;不同阀室结构会产生不同强度的爆炸超压,泄爆墙对降低阀室燃爆危害的作用有限,露天阀室和棚式阀室结构产生的爆炸危害较小。 展开更多
关键词 掺氢天然气 管道输氢 阀室 燃烧爆炸 FLACS
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海上风电制氢成本研究——以粤东管输至大湾区为例 被引量：1
6
作者 黄海龙 宋鹏飞 《油气与新能源》 2024年第6期84-90,共7页
海上风电是可再生能源的重点领域,是实现“双碳”目标的重要支撑。粤东海上风电是国家五大海上风电基地集群之一,产业发展潜力巨大。海上风电制氢是促进海上风电消纳的重要路径。以粤东海上风电制氢的两个假设案例,方案一为利用离岸50 k... 海上风电是可再生能源的重点领域,是实现“双碳”目标的重要支撑。粤东海上风电是国家五大海上风电基地集群之一,产业发展潜力巨大。海上风电制氢是促进海上风电消纳的重要路径。以粤东海上风电制氢的两个假设案例,方案一为利用离岸50 km的海上风电在陆上集中制氢,方案二为在离岸100 km的海域集中制氢,通过海底氢气管道输送至大湾区氢气市场核心区,并输送至惠州、深圳、香港地区、广州、佛山、中山等地,开展氢气在掺氢燃气轮机发电、炼化副产氢替代、氢能交通等多元化利用。经过对比分析认为,中短期内海上风电制氢的氢气成本竞争力不强,难以和陆上氢源竞争,需要结合碳交易体现绿色溢价,开展示范应用。 展开更多
关键词 制氢 海上风电 输氢管道 经济性
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国内外氢能发展概况 被引量：10
7
作者 闫卫东 奚甡 刘吉祥 《中国能源》 2003年第2期17-20,共4页
在21世纪新能源中,清洁而高效的氢可能扮演重要的角色,其它各种能源都可以转化为比较容易储存的氢。我国氢源丰富,技术研发在国际上处于领先水平,应加快燃料电池汽车的市场化步伐,积极培育以储氢罐、加氢站、输氢管道等为标志的氢经济... 在21世纪新能源中,清洁而高效的氢可能扮演重要的角色,其它各种能源都可以转化为比较容易储存的氢。我国氢源丰富,技术研发在国际上处于领先水平,应加快燃料电池汽车的市场化步伐,积极培育以储氢罐、加氢站、输氢管道等为标志的氢经济或氢产业。 展开更多
关键词 氢能 发展概况 中国 美国 日本 燃料电池 储氢罐 输氢管道 氢产业
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面向碳中和情景的中国跨区域电氢协同优化配置研究
8
作者 吕循岩 肖晋宇 +1 位作者 侯金鸣 金晨 《中外能源》 CAS 2024年第5期27-34,共8页
为实现碳中和目标,构建高比例清洁能源电力系统势在必行。绿氢可为难以直接用电的终端用能领域提供零碳解决方案,成为可再生能源和部分终端用能之间的纽带,实现间接电能替代。如何在高比例清洁能源系统中对电能与氢能进行优化配置,是未... 为实现碳中和目标,构建高比例清洁能源电力系统势在必行。绿氢可为难以直接用电的终端用能领域提供零碳解决方案,成为可再生能源和部分终端用能之间的纽带,实现间接电能替代。如何在高比例清洁能源系统中对电能与氢能进行优化配置,是未来电力、绿氢发展中需要面对的重要问题。通过构建的电氢协同系统模型(GTSEP),量化评估电氢耦合的系统性价值,分析输电、输氢之间的关系,以全系统综合用能成本最低为目标,实现全国范围内大规模、跨区域电力与氢能生产、储存和运输的协调优化。将全国划分为七个区域,预计2060年绿氢需求量为7500×10^(4)t,全社会用电量需求将达到17×10^(12)kW·h,根据满足绿氢需求的不同方式,共设置4种模式进行对比分析。结果表明,采用电氢协同模式,各区域内利用可再生能源发电就地制氢并利用的总量为4000×10^(4)t,跨区输氢总量3500×10^(4)t,约占总需求的46%左右,其中直接管道输氢780×10^(4)t,输电代输氢1.1×10^(12)k W·h,绿氢平准化成本为9.32元/kg。电氢协同的零碳能源系统可以充分发挥氢易于大规模存储的优点和电能易于传输的特点。 展开更多
关键词 电氢协同 清洁能源电力 绿氢 管道输氢 输电代输氢 跨区域
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