崔兆雪，田 磊，段鹏飞，李璐伶，李玉星，刘翠伟

（1.中国石油大学（华东）储运与建筑工程学院，山东 青岛266580；2.中国宏观经济研究院，北京100038；3.深圳市燃气集团股份有限公司，深圳518000）

由于氢能来源广泛、清洁低碳、高效灵活，氢能在推动全球能源转型中扮演关键角色[1]。目前氢气主要是以压缩氢气长管拖车、液氢和金属合金储氢等方式输送，但是这些方法储运规模小、成本高、效率低[2]。因此，将氢气掺入现役天然气管道中混输，可实现氢气大规模、长距离、低成本储运。

然而，随着氢气的掺入，天然气管道、压缩机等设备的正常运行及燃具适应性会受到很大影响，且增加天然气管道的安全风险[3]。H.Dries 等[4⁃5]研究了掺氢对终端家用燃气具的影响，分别得到最大混氢比为17%和23%。黄明等[6⁃8]对掺氢天然气的燃气互换性进行了研究，最大混氢比为20%~27%时，终端用户燃气具可正常使用。F.Tabkhi 等[9⁃10]通过模拟掺氢天然气管道输送水力工况，发现掺氢后天然气管道输气功率会降低。H.Dries 等[4]和A.G.Irfan 等[11]研究得到，随着混氢比的增加，管网的输气能力呈现先降后升的趋势，并指出当混氢比低于17%时，原来的天然气管道和压缩机等设备可正常运行。美国The Gas Technology Institute(GTI)发现向天然气管网中添加氢气会增加泄漏风险[12]。国外众多学者研究表明，相比甲烷，氢气具有更高的泄漏率[13⁃14]。赵永志等[15]指出，天然气管道中掺入氢气不仅会造成管材韧性降低，还会导致管道泄漏、氢渗透、燃烧爆炸等风险的增加。

目前，关于不同混氢比对天然气管道和压缩机运行影响的研究还较少，关于掺氢天然气管道泄漏后截断阀压降速率方面的研究几乎没有。……