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李玉星
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- 所属机构:中国石油大学（华东）
- 所在地区:山东省 东营市
- 研究方向:石油与天然气工程
- 发文基金:国家自然科学基金
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- 目前,在氢能储运技术中,利用现有天然气管网以掺氢天然气的形式输送氢气最为经济,掺氢天然气输送技术受到国内外研究机构的广泛关注。然而,管线钢在输氢过程中因氢与基体接触,可能发生氢脆现象,导致其力学性能发生劣化,威胁管道的安全运行。以天然气管道典型用钢X52、X80钢为研究对象,通过高压气相氢环境下的原位拉伸实验和断口形貌分析研究其在实际掺氢工况下的力学性能变化规律,分析氢分压对材料屈服强度、抗拉强度、断面收缩率及氢脆指数的影响。结果表明:掺氢天然气随氢分压增大,X52、X80钢的塑性逐渐下降,氢脆程度加剧;与X80钢相比,X52钢更适用于掺氢天然气输送。研究成果可为未来掺氢天然气管道的设计选材与安全运行提供参考。
- 李玉星张睿刘翠伟王财林杨宏超胡其会张家轩徐修赛张慧敏
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- 为了评估受限空间内掺氢天然气燃爆事故后果,开展了受限空间掺氢天然气燃爆特性研究,并通过设计长径比为43.8的矩形测试管道及测试系统,研究了掺氢比、燃烧当量比对掺氢天然气燃爆特性的影响。结果表明:随着掺氢比增加,火焰燃烧剧烈程度增加,火焰传播速度增大,尤其当掺氢比高于20%,管道内呈现剧烈的大尺度湍流火焰;掺氢比增加,管内超压增大,当掺入30%氢气时,最大爆炸超压增大48.6%,掺入50%氢气时,最大爆炸超压增大76.7%;不同掺氢比下,管内火焰速度沿传播方向呈现震荡升高的趋势;相比不掺入氢气,掺入20%、30%、50%氢气后,火焰传播平均速度分别增加67.83%、92.38%、165.81%。研究结果可为掺氢天然气事故定量评价以及管廊等受限空间的安全设计提供参考。
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