针对中低压纯氢与掺氢燃气管输系统的本质安全、工艺和完整性管理以及终端应用，以“科 学问题-关键技术-工艺流程-软件及设备研发-应用验证”为主线，通过机理探究、技术开发、设备 研发、软件开发、试验平台研制等手段，突破中低压纯氢与掺氢燃气管道输送及应用方面的新理 论、新方法、新技术、新设备和新软件的瓶颈，构建科学问题理论体系，形成以关键设备和工艺 软件为核心的技术体系，编制围绕“管输工艺、管材、试验方法”、“应急抢修”、“燃烧器具”的 标准体系，依托科技试验平台建设以氢能社区、氢能园区为示范的产业体系。

       技术特点及技术指标：

       创新性提出基于腐蚀与氢协同作用的渗氢扩散与氢促失效机理及测试方法，突破传统方法影 响因素考虑不全、测试方法单一、无法原位测试和焊缝复杂微观结构难以分区测试等局限；

       开发基于“粗调+精调”双反馈流量随动定比智能控制的可连续高精度掺氢技术，克服传统掺 混仅依据天然气和氢气流量定比调节单反馈控制时调控精度低的不足；提出混气管路典型检测位 置掺混气体组分浓度三维在线检测技术，突破传统对掺氢燃气组分只进行单点测量、无法实现掺 混均匀度量化表征的缺陷；

       创新性提出基于深度学习和 POD 的快速仿真技术，突破了商业软件计算速度慢、耗时长的难 题；发展基于大数据挖掘技术与事故特征耦合的失效定量评价方法，相比基于专家经验失效评价  方法大大提高了失效后果预测的准确度和实时性；建立基于全域多物理场监测的状态感知体系，

       监测范围宽、精度高，能够对管道状态进行实时准确监控，解决了状态实时在线感知问题；

       提出燃气空气流量配比预混调节的高效燃气切换和比例调控技术，基于富氢就绪技术改进燃 烧系统和控制系统，提升燃气器具对宽掺氢比燃气的适应能力及燃烧稳定性和安全性。

       应用领域：

       从科学价值角度，通过本项目研究在中低压纯氢与掺氢燃气管道输送及其应用关键技术方面 取得系列原创成果和具有自主知识产权的关键技术，形成关键科学问题理论体系，构建以关键设 备和工艺软件为核心的技术体系，提出关键标准体系，最终借助科技试验平台形成以氢能社区、氢能工业园区为主的产业体系，能够为氢能发展提供扎实的科学支撑。从产业发展角度，解决了  中低压纯氢与掺氢燃气管道输送及其应用关键技术中的科学和技术问题，能够满足城镇地区民用/ 商用和工业用氢需求，为我国氢大规模输送利用提供助力，进而为我国“能源转型”与“双碳战略”提供技术支撑。

气相渗透装置

纯氢管道科技试验平台

掺氢燃气管道科技试验平台

       专利授权及申请情况：

     （1）掺氢连接密封件泄漏检测和疲劳一体化实验装置及方法（202211345747.1） （实审）

     （2）一种掺氢管道连接件和密封件泄漏率检测实验装置及方法 （202211345747.1）（实审）

     （3）一种掺氢天然气管道分层实验装置及分层实验方法（202211345747.1）（实 审）

     （4）一种中低压含氢管道实验系统及方法（202211345747.1）（实审）

     （5）一种高压掺氢天然气环境中测量不同高度位置氢气浓度的实验方法 （202211345747.1）（授权）

     （6）一种天然气稳定掺氢控制方法及应用（202110673337 .9）（授权）

       成果相关代表性论文:

        1 、Experimental study on jetfire characteristics of hydrogen-blended natural gas.(国际 氢能、SCI 二区)

        2 、Effects of CH4 and CO on hydrogen embrittlement susceptibility of X80 pipeline steel in hydrogen blended natural gas.(国际氢能、SCI 二区)

        3 、Study on the stratification of the blended gas in the pipeline with hydrogen into natural gas.(国际氢能、SCI 二区)

        4 、Leakage and diffusion behavior of a buried pipeline of hydrogen-blended natural gas.(国际氢能、SCI 二区)

        5 、Study on hydrogen embrittlement susceptibility of X80 steel through in-situ gaseous hydrogen permeation and slow strain rate tensile tests.(国际氢能、SCI 二区)

       成果受资助及获奖情况：

       国家重点研发计划“氢能技术”重点专项，2021YFB4001600 ，中低压纯氢与掺 氢燃气管道输送及其应用关键技术，2021-11 至 2024-11；

       技术成熟程度：已在产业中应用

       拟合作方式： ☑其他