大型CO2泄漏扩散及减压波平台

功能介绍

实验平台主要包括五个部分：（1）泄漏主管道（2）双膜爆破泄漏控制系统（3）CO₂加注及杂质配比系统（4）相态控制系统（5）数据测量和采集系统。其中主管道长22m，管径φ219×16mm，设计压力15MPa；双膜爆破泄漏控制系统包括：高压氮气瓶组、电动阀门、减压阀和爆破片及夹持器；CO₂加注及杂质配比系统包括：高压液态CO₂柱塞泵、液态CO₂杜瓦瓶和地磅；相态控制系统包括：自限温电伴热带；数据测量和采集系统包括：高频压力传感器、低频压力传感器、温度传感器、NI数据采集系统。该试验平台可以实现：（1）含杂质CO₂减压波规律研究（2）泄漏后管内温度、压力及相态的变化规律研究（3）泄漏过程中管道内外换热研究（4）CO₂泄漏后浓度温度扩散规律研究（5）垂直放空规律研究。

实验流程

首先通过计算预定工况点含杂质CO₂混合物的密度，通过管道体积计算得到所需CO₂及杂质的各自质量。首先对管道使用CO₂进行吹扫，然后通过气瓶压力加注杂质，再通过CO₂高压柱塞泵加注液态CO₂。其中加注量通过地磅控制，实现质量的精准加注。在通过电伴热带加热管道，是CO₂升温升压至指定工况

。在爆破前提前打开数据采集系统，最后通过双膜爆破系统，。加注高压N₂撑破爆破片，实现指定工况的精准泄漏。

关键设备

高压液态CO₂柱塞泵：给高压管道中持续加注液态CO₂；

爆破片：实现指定压力范围的爆破，两片组合使用可实现指定压力的精准爆破；

地磅：对CO₂和杂质的称重，实现加注量的准确控制；

高频压力传感器：采集频率高达100000次每秒，可以准确捕捉压力的突变。

NI数据采集系统：可实现多种不同类型，不同频率信号的并行采集。