(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210534172.1 (22)申请日 2022.05.17 (71)申请人 浙江大学 地址 310000 浙江省杭州市西湖区余杭塘 路866号 (72)发明人 郑津洋　邢百汇　花争立　施建峰　 高睿哲　尚娟　顾超华　 (74)专利代理 机构 杭州创智卓英知识产权代理 事务所(普通 合伙) 33324 专利代理师 刘宏全 (51)Int.Cl. G01M 3/28(2006.01) G01M 13/00(2019.01) G01N 25/54(2006.01) G01N 31/12(2006.01)G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种多功能氢气输送管道试验系统 (57)摘要 本发明公开了一种多功能氢气输送管道试 验系统。 该多功能氢气输送管道试验系统包括气 源、 气体计量检测单元、 燃烧爆炸特性测试单元、 管道氢适应性测试单元、 水力特性监测单元、 管 道连接系统和总控制室。 与现有技术相比， 本发 明建立的试验系统能够在循环通路下进行以下 过程： 纯氢/掺氢管道中气体掺混、 分离、 计量及 精度测试， 燃烧爆炸特性测试， 不同温度、 压力、 载荷情况下在役/新建管道及零部件的氢适应性 测试， 管道及其零部件的缺陷及泄漏检测， 管道 系统水力特性 监测及全 线数据采集管理。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 114636529 A 2022.06.17 CN 114636529 A 1.一种多功能氢气输送管道试验系统， 其特征在于， 包括： 气源、 气体计量检测单元、 燃 烧爆炸特性测试单元、 管道氢适应性测试单元、 水力特性监测单元、 管道连接系统和总控制 室； 所述气源 包括氢气、 天然气和掺氢天然气中的至少一种或多种； 所述气体计量检测单元包括流量计、 掺混装置、 第一缓冲罐、 分离装置、 掺混精度检测 和分离纯度检测仪器； 所述燃烧爆炸特性测试 单元包括燃爆试验 装置和燃爆试验场地； 所述管道适应性测试 单元包括加载模块、 检测评估 模块、 第三缓冲罐和三段 管路系统； 所述水力特性监测单元监测整个管道试验系统的水力特性， 所述水力特性包括流量、 输气功率、 管道压降及动态压力中的至少一种或多种； 所述连接管道系统至少包括多段 管道和若干个阀门； 所述总控制室与所述气体计量检测单元、 所述燃烧爆炸特性测试单元、 所述管道适应 性测试单元、 所述水力特性 监测单元中的至少一种或多种电连接， 并执 行控制。 2.根据权利要求1所述的多功能氢气输送管道试验系统， 其特征在于， 所述掺混装置包 括： 流量计、 阀门、 密封件、 混气撬、 气体成分分析仪及控制装置， 用于控制所述气源进行掺 混， 从而获得不同掺氢比例的待试验气体。 3.根据权利要求1所述的多功能氢气输送管道试验系统， 其特征在于， 所述燃烧爆炸特 性测试单元前端连接第二缓冲罐， 气体由第二缓冲罐流出分支气体后经过减压阀变压， 流 向该单元。 4.根据权利要求1所述的多功能氢气输送管道试验系统， 其特征在于， 所述管道适应性 测试单元进一步包括三路管道系统， 所述三路管道系统包括加载模块系统、 模拟真实管道 系统和检测评估 模块系统。 5.根据权利要求 4所述的多功能氢气输送管道试验系统， 其特 征在于， 所述加载模块系统这 一路气体处于静置， 气体经 过第三缓冲罐流入加载模块； 所述模拟真实管道系统中的管道一端置于空气中、 一端埋于地下， 并设有损伤检测设 备和泄漏探测器， 用于检测模拟真实环境下 管道状况； 所述检测评估模块系统中利用载气仓装置检测方法检测管道、 零部件和设备的氢损伤 和泄漏情况， 内部管壁接有各类损伤检测设备。 6.根据权利要求1所述的多功能氢气输送管道试验系统， 其特征在于， 所述水力特性监 测单元监测整个 循环过程的流 量、 输气功率、 管道压降及动态压力。 7.根据权利要求1所述的多功能氢气输送管道试验系统， 其特征在于， 所述连接管道系 统进一步包括在役管道和新建管道， 其中所述在役管道为现役天然气管道或根据现有技术 标准生产的管道， 所述 新建管道为 根据区别于现有技 术标准生产的管道。 8.根据权利要求1所述的多功能氢气输送管道试验系统， 其特征在于， 还包括载气仓测 试装置， 所述载气仓测试装置用于紧扣于所述连接管道系统中的待测管道的外部， 并检测 所述待测管道的氢气泄漏。 9.根据权利要求8所述的多功能氢气输送管道试验系统， 其特征在于， 还包括管道加载 装置， 用于对所述待测管道 施加载荷。 10.根据权利要求1 ‑9所述的多功能氢气输送管道试验系统， 其特征在于， 该试验系统权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114636529 A 2循环过程包括： 气源气 体流入气体计量检测单元， 经过多个流量计和掺混装置， 流入第一缓 冲罐， 在压缩机作用下流入第二缓冲罐； 第二 缓冲罐中气 体分两路走， 一路流向燃烧爆 炸特 性测试单元， 另一路流入管道氢适应性测试单元； 在管道氢适应性测试单元内气体分三路 走： 第一路经过第三缓冲罐通入加载模块， 第二路通入一端置于空气下、 一端埋地的管道， 第三路通入检测评估模块； 气体经过管道氢适应性测试单元后流入第四缓冲罐， 气体从第 四缓冲罐流出后分两路流通进入气体计量检测单元， 第一路参与循环过程， 第二路进入分 离提纯装置， 分离的气体检测后可以选择性地再掺混进入管道中参与循环过程； 水力特性 监测单元遍布整条循环链， 并监测整个循环过程水力特性； 所有单元 的测试可以单独进行 或多过程同时进行。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114636529 A 3