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氢能管道输送技术最新进展

化工进展 2024年

作者：张家俊国丽萍东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室

在当前“双碳”背景下，氢能因其清洁、零碳、高效，储量丰富等特点，将逐渐发展成为世界能源的重要组成部分。氢能的长距离管道输送技术是其产业规模化应用的关键技术，亦是制约其发展的瓶颈技术。管道输送被认为是氢能长距离运输的最... 详细信息

在当前“双碳”背景下，氢能因其清洁、零碳、高效，储量丰富等特点，将逐渐发展成为世界能源的重要组成部分。氢能的长距离管道输送技术是其产业规模化应用的关键技术，亦是制约其发展的瓶颈技术。管道输送被认为是氢能长距离运输的最佳方式，具有安全、高效、节能的特点。该论文对氢能管道输送技术最新进展进行全面的概述和总结，分析表明：在国内对于氢能管道输送技术研究中，受限于掺氢比、安全性和相关技术工艺、设备不完善等问题，氢能长输管道技术规范标准和风险评估体系尚未完整建立，氢能的规模化应用尚未实现;要实现氢能大规模应用，关键在于氢能管道输送核心技术的突破和氢能管道输送技术标准体系的建立和完善。

关键词：氢管道输送天然气安全性相容性

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煤矸石粉煤灰料浆管道输送数值模拟研究

中国煤炭 2024年第6期50卷 144-152页

作者：王平权锡柱刘艳陈虎江强强华润电力〈锡林郭勒〉煤业有限公司内蒙古自治区锡林浩特市026000 中煤科工集团武汉设计研究院有限公司湖北省武汉市430061

为了研究煤矸石粉煤灰充填料浆的管道输送特性,以华润电力(锡林郭勒)煤业有限公司西一矿采空区煤矸石粉煤灰充填项目为研究背景,开展了管道输送数值模拟及环管试验,分析了不同流速、不同浓度条件下充填料浆在管道输送中的沿程阻力损失... 详细信息

为了研究煤矸石粉煤灰充填料浆的管道输送特性,以华润电力(锡林郭勒)煤业有限公司西一矿采空区煤矸石粉煤灰充填项目为研究背景,开展了管道输送数值模拟及环管试验,分析了不同流速、不同浓度条件下充填料浆在管道输送中的沿程阻力损失特征。试验结果表明,在煤矸石粉煤灰充填料浆的管道输送过程中,管道中的流速、压力均沿着管道半径方向递减,呈现出中心大、四周小的分布规律;弯管处流速、压力分布呈现弯管外侧大,内侧小的分布规律。充填料浆的沿程阻力与质量浓度、泵送流速呈正相关关系,且质量浓度对沿程阻力损失的影响相对更大,弯管段的沿程阻力损失要略大于直管段的沿程阻力损失。由于质量浓度为68%的煤矸石粉煤灰充填料浆沿程阻力损失过大,因此在采空区充填管道输送的适宜料浆浓度为64%~66%,推荐泵送流速不低于1.8 m/s。

关键词：煤矸石粉煤灰充填料浆管道输送沿程阻力损失

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中国超临界CO_(2)管道输送技术进展及展望

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油气储运 2024年第5期43卷 481-491页

作者：张对红李玉星国家管网集团科学技术研究总院分公司中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院·山东省油气储运安全重点实验室

[目的]随着“双碳”目标任务持续推进,中国的碳捕集、利用与封存(Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)作为实现大规模碳减排的托底技术迅速发展,作为CCUS产业链中连接上下游的关键环节——CO_(2)管道工程建设也迎来了黄金... 详细信息

[目的]随着“双碳”目标任务持续推进,中国的碳捕集、利用与封存(Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)作为实现大规模碳减排的托底技术迅速发展,作为CCUS产业链中连接上下游的关键环节——CO_(2)管道工程建设也迎来了黄金发展机遇。然而,中国CO_(2)管道工程建设起步较晚,为了推动中国CO_(2)管道工程建设与发展,亟待对CO_(2)管道输送关键难题与核心技术开展系统攻关,并建立CO_(2)管道输送技术标准体系。[方法]基于文献调研对中国CO_(2)管道输送技术发展现状进行梳理评述,从CO_(2)相特性、管输工艺、管道安全、软件仿真、标准规范等方面总结分析了CO_(2)管道输送技术的重要进展,并根据中国的碳源碳汇分布特点对未来CO_(2)管道规划及管输技术发展提出建议与展望。[结果]与欧美国家相比,目前中国长距离超临界CO_(2)管道工程较为欠缺,仅齐鲁石化—胜利油田的密相CO_(2)管道工程建成投产,此外大庆石化、吉林石化CO_(2)管道工程处于初步设计阶段,未来CO_(2)管道工程建设将持续加速。[结论]中国的超临界CO_(2)管道输送已拥有一定的技术储备,但在中试试验的测试及理论模型改进方面仍需继续攻关,同时应加速推动相关技术的工程示范应用,完善CO_(2)管道输送技术标准体系,以期为未来区域千万吨级CO_(2)管道运输网络以及区域间CO_(2)干线管道规划建设提供全面有力支撑。

关键词： CCUS 超临界CO_(2)管道管道输送发展规划

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国内外液氨管道输送技术标准对比分析

低碳化学与化工 2024年

作者：尹鹏博曾培琰滕霖李加庆李卫东黄鑫罗宇江莉龙福州大学化工学院化肥催化剂国家工程研究中心清源创新实验室

管道运输是液氨最为经济的长距离输送方式，液氨管道输送标准化是保障管道规范建设、运营和维护的重要环节，而国内现行标准中有关液氨管道输送技术的信息较少。为此，系统分析了国内外液氨管道建设现状和现行液氨管道输送技术标准，重... 详细信息

管道运输是液氨最为经济的长距离输送方式，液氨管道输送标准化是保障管道规范建设、运营和维护的重要环节，而国内现行标准中有关液氨管道输送技术的信息较少。为此，系统分析了国内外液氨管道建设现状和现行液氨管道输送技术标准，重点探讨了相关标准中输送工艺、线路、管道（管道附件、支撑件）设计和输氨站等方面规定的异同点，并给出了适用性建议。对于液氨管道质量要求、介质流速、管材选择、腐蚀裕量和站场防护设施等方面可分别参照GB/T 536、GB 50253、SY/T7629、SH/T 3074和美国ASME B31.4等标准执行。对于液氨管道的埋地管道净距、地区等级划分、截断阀室最大间距、站场防火间距和站场安全泄放等方面可参考规定相对严格的油气管道相关标准法规（GB 51142、GB50253、GB50160和美国29CFR1910.111等）执行。考虑到液氨的毒性、扩散特征和防控措施与油气存在一定差异，建议开展液氨泄漏扩散和安全泄放风险评估及预测的研究，对适用于液氨场景的间距取值及规定开展进一步论证。

关键词：液氨管道输送标准化发展标准对比

金属矿山充填料浆管道输送理论研究20 a进展与展望

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金属矿山 2024年

作者：甘德清孙海宽刘志义薛振林张友志华北理工大学矿业工程学院河北省矿业开发与安全技术重点实验室

尾砂胶结充填采矿法是实现绿色矿山建设，符合“双碳”战略发展的重要采矿手段。管道输送系统为充填料浆顺利输送至采空区提供了可靠途径，随科学技术进步而不断发展。分析了近20 a国内外充填料浆管道输送的发展脉络，提出了管道输送系... 详细信息

尾砂胶结充填采矿法是实现绿色矿山建设，符合“双碳”战略发展的重要采矿手段。管道输送系统为充填料浆顺利输送至采空区提供了可靠途径，随科学技术进步而不断发展。分析了近20 a国内外充填料浆管道输送的发展脉络，提出了管道输送系统具备的3个特点，首先，管道输送研究理论体系丰富，归为尾砂胶结充填料浆性质及管流特性两方面；其次，管道输送安全事故频发，堵管、爆管、磨损失效尤为突出，开展管输理论与工程应用研究具有重要现实意义；最后，为提高矿石开采效率，实现采充协调，大流量管输系统成为料浆输送的主要发展趋势。基于管道输送两方面研究内容，从充填料浆自身属性角度出发系统梳理了充填材料类型及充填料浆的流变性、触变性等研究进展，从管输特性角度综述了管输的具体影响因素及管流特性取得的研究成果，并对速度场分布、管输阻力计算方法、管道磨损、管流可视化及传热等方面所建立的理论体系展开了深入探讨。结果表明：常采用Bingham模型及H-B模型描述不同类型的充填料浆流变特性，塑性黏度及屈服应力等流变参数是料浆管道输送的主要影响因素，通过加入减阻剂、减水剂或缓凝剂等外添加剂可以有效改善由于料浆流层间的黏滞阻力；优化管径，输送速度，充填倍线等设计参数可改善充填料浆在管道内的流动状态，减少流动过程的摩擦阻力损失。针对“三高一扰动”问题及经济高速发展需求，在“双碳”背景下，展望了未来管输核心装备及技术研发的发展前景，认为未来研究侧重点主要包括：① 在装备方面，开发新型充填材料，充分利用工业固废资源，实现绿色清洁生产；建立一套自动化充填料浆制备系统，依据料浆性质与管输设计参数进行自适应性计算与分析，实现物料精准控制；对管道材料进行精细化加工或替换，减少输送摩擦阻力，提高料浆输送的效率；实现充填料浆的物理可视化监测，减少由于堵管爆管事故发生。② 在技术层面，充填料浆管道输送系统设计有必要与计算机科学等进行交叉融合，利用深度学习卷积神经网络算法、计算机编程等手段实现管道输送智能化设计，构建一个可视化、高效化、经济化的现代充填料浆管道输送系统。

关键词：充填开采尾砂胶结充填料浆管道输送清洁生产智能化研究现状未来展望

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中国超临界CO管道输送技术进展及展望

油气储运 2024年

作者：张对红李玉星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中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院.山东省油气储运安全重点实验室

【目的】随着“双碳”目标任务持续推进，中国的碳捕集、利用与封存(Carbon Capture， Utilization and Storage， CCUS)作为实现大规模碳减排的托底技术迅速发展，作为CCUS产业链中连接上下游的关键环节——CO2管道工程建设也迎来了黄... 详细信息

【目的】随着“双碳”目标任务持续推进，中国的碳捕集、利用与封存(Carbon Capture， Utilization and Storage， CCUS)作为实现大规模碳减排的托底技术迅速发展，作为CCUS产业链中连接上下游的关键环节——CO2管道工程建设也迎来了黄金发展机遇。然而，中国CO2管道工程建设起步较晚，为了推动中国CO2管道工程建设与发展，亟待对CO2管道输送关键难题与核心技术开展系统攻关，并系统建立CO2管道输送技术标准体系。【方法】基于文献调研对中国CO2管道输送技术发展现状进行梳理评述，从CO2相特性与管输工艺、管道安全、软件仿真、标准规范等方面总结分析了CO2管道输送技术的重要进展，并根据中国的碳源碳汇分布特点对未来CO2管道规划及管输技术发展提出了建议与展望。【结果】目前，相比欧美国家，中国长距离超临界CO2管道工程比较欠缺，仅齐鲁石化－胜利油田的密相CO2管道工程建成投产，另外大庆石化、吉林石化CO2管道工程处于初步设计阶段，未来CO2管道工程建设将持续加速。【结论】中国的超临界CO2管道输送已拥有一定的技术储备，但在中试试验的测试及理论模型的改进方面仍需继续攻关，同时加速推动相关技术的工程示范应用，完善CO2管道输送技术标准体系，为未来区域千万吨级CO2管道运输网络以及区域间CO2干线管道规划建设提供全面有力支撑。

关键词： CCUS 超临界CO 管道管道输送发展规划

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二氧化碳管道输送技术进展

钢管 2024年第2期53卷 9-16页

作者：孙宏韩秀林孙志刚宗秋丽华油钢管有限公司·河北省高压管线螺旋焊管技术创新中心河北青县062658

简述了碳捕集与封存技术作为关键减排技术近年的发展,以及管道输送二氧化碳的优势。介绍了国内外二氧化碳管道输送技术的发展现状和二氧化碳输送管道相关标准。比较了二氧化碳的物性和不同输送相态的优缺点,阐释了CO_(2)输送管道断裂韧... 详细信息

简述了碳捕集与封存技术作为关键减排技术近年的发展,以及管道输送二氧化碳的优势。介绍了国内外二氧化碳管道输送技术的发展现状和二氧化碳输送管道相关标准。比较了二氧化碳的物性和不同输送相态的优缺点,阐释了CO_(2)输送管道断裂韧性控制、腐蚀及防护技术。研究表明:由于二氧化碳的物性,二氧化碳输送管道断裂韧性控制与天然气管道显著不同,需要重新建立二氧化碳输送管道的断裂扩展和止裂的预测模型;为防止二氧化碳输送管道腐蚀,需要控制二氧化碳输送管道中水和其他气体杂质的含量。

关键词：二氧化碳碳捕集、利用与封存管道输送断裂韧性

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二氧化碳管道输送技术研究进展

中外能源 2024年第2期29卷 84-91页

作者：高宇飞张力婕桂林电子科技大学广西南宁541010 中石化(大连)石油化工研究院有限公司辽宁大连116045

二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)作为一项有望实现化石能源大规模低碳利用的新兴技术,是未来实现碳中和目标不可或缺的关键性技术之一。在CCUS全流程系统中,二氧化碳输送在碳捕集与封存中起着至关重要的作用。管道作为一种经济、便捷的... 详细信息

二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)作为一项有望实现化石能源大规模低碳利用的新兴技术,是未来实现碳中和目标不可或缺的关键性技术之一。在CCUS全流程系统中,二氧化碳输送在碳捕集与封存中起着至关重要的作用。管道作为一种经济、便捷的载体,在二氧化碳的输送方面具有巨大的优势,是实现陆上大规模、长距离、低成本运输的首选。根据输送相态的不同,二氧化碳管道输送可分为气相、液相、密相和超临界相态输送四种方式。通过从工艺流程、管道设计、风险与安全等三方面对二氧化碳管道输送的发展进行系统综述,结果表明,尽管二氧化碳管道和天然气管道有很多相似之处,但由于气体组成和输送目的地不同,工艺流程和管道设计等方面还是有很大不同。随着计算机科学的快速发展,人工智能及数字孪生等一些跨学科运用将推动二氧化碳管道技术的发展。

关键词：管道输送工艺流程管道设计风险与安全

城市天然气管道输送流量在线期间核查的管理及应用

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计量与测试技术 2024年第2期51卷 81-83页

作者：刘智芜湖中燃城市燃气发展有限公司

随着国家双碳政策的实施,煤改气工程的不断深入,各地市工业、民用天然气总量的不断增加,天然气流量计量系统计量性能和系统运行状态已涉及供需双方的经济利益及国家能源计量安全。为保障天然气管道输送计量准确可靠,需在检定周期内实施... 详细信息

随着国家双碳政策的实施,煤改气工程的不断深入,各地市工业、民用天然气总量的不断增加,天然气流量计量系统计量性能和系统运行状态已涉及供需双方的经济利益及国家能源计量安全。为保障天然气管道输送计量准确可靠,需在检定周期内实施在线期间核查工作,确保系统运行准确可靠。本文在天然气计量系统现场在线期间核查方法的基础上,结合芜湖中燃实例,提出流量计现场核查方法的管理及应用。

关键词：天然气流量计量管道输送期间核查