掺氢天然气管道完整性评价技术的进展与挑战 |
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引用本文: | 刘啸奔,张东,武学健,艾红倪,陈朋超,闫锋,欧阳欣,王昊,张宏.掺氢天然气管道完整性评价技术的进展与挑战[J].力学与实践,2023(2):245-259. |
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作者姓名: | 刘啸奔 张东 武学健 艾红倪 陈朋超 闫锋 欧阳欣 王昊 张宏 |
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作者单位: | 1. 中国石油大学(北京),油气管道输送安全国家工程研究中心,石油工程教育部重点实验室,城市油气输配技术北京市重点实验室;2. 国家石油天然气管网集团有限公司科学技术研究总院分公司 |
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基金项目: | 国家重点研发计划(2022YFC3070100);;国家自然科学基金(52004314); |
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摘 要: | “双碳目标”背景下,我国积极推进掺氢天然气管道发展,本文总结了国内外掺氢天然气管道完整性评价方面的研究进展与挑战,得到主要结论如下。(1)现有金属材料相容性试验结论不明确,亟需制定国际统一的金属材料掺氢相容性试验标准;掺氢后管材、焊缝性能劣化规律不清晰,需系统地开展相关试验,揭示其氢损伤机理。(2)天然气管道非金属密封材料在氢环境中的密封性能及力学性能尚不明确,亟需开展相关试验以探索其性能规律;工程上缺乏高性能的非金属输氢管道,需研发低渗透耐侵蚀的输氢管材。(3)现有无损检测技术对掺氢后天然气管道的适用性研究不足,需改进或研发更高精度的无损检测工具以满足掺氢条件下对缺陷检测精度的要求。(4)掺氢天然气管道缺陷适用性评价方法研究仍处于初级阶段,需要以丰富的试验数据为基础开展耦合考虑氢介质与应力状态的管材微观损伤本构研究,完善掺氢天然气管道缺陷适用性评价方法。本文可为掺氢天然气管道安全保障相关研究提供参考。
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关 键 词: | 掺氢天然气管道 相容性 非金属材料 缺陷检测 适用性评价 |
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