可燃氣體泄漏監測預警及風險防控技術
1背景及意義
在國家“雙碳”戰略目標與清潔能源轉型政策的驅動下，天然氣作為低碳過渡能源、氫氣作為零碳終極能源的戰略地位日益凸顯，廣泛應用于工業燃料、交通運輸及新型儲能等領域。隨著能源氣體使用規模指數級增長，其易燃易爆特性引發的泄漏風險成為制約行業安全發展的關鍵瓶頸。北京石油化工學院安全工程學院通過開展可燃氣體泄漏監測預警與風險防控技術研究，有效防控可燃氣體泄漏風險，預防安全事故，為構建清潔低碳、安全高效的現代能源體系提供技術支撐，對推動能源結構綠色轉型和“雙碳”目標實現具有雙重戰略價值。
2 技術方案及創新點
本研究開發的可燃氣體泄漏監測預警與風險防控技術，通過構建多參數耦合的泄漏擴散模型，研發高靈敏復合傳感技術，搭建基于物聯網的實時監測平臺，建立動態泄漏源定位算法及多場景風險量化模型，突破傳統檢測手段在靈敏度、響應速度及空間覆蓋等方面的局限；結合大數據驅動的風險評估算法，實現從“泄漏感知-風險研判-應急響應”的全鏈條閉環管理，為能源氣體全生命周期管理提供科學決策支持。核心創新體現在三方面：一是基于壓力-流量-聲發射多源協同檢測技術，通過聲發射技術捕捉20-100 kHz高頻聲波信號，精準識別管道腐蝕孔、微裂紋、閥門松動等缺陷引發的泄漏特征，結合壓力-流量數據構建動態補償算法，實現0.1 L/min級微小泄漏的交叉驗證，填補傳統泄漏監測盲區；二是研發了自適應數字孿生模型，利用大數據與CFD仿真結果動態校正擴散模型參數，增強城市峽谷、地下密閉空間等復雜環境下的預測可靠性；三是建立“監測-評價-處置-反饋”閉環管理體系，通過物聯網平臺實現數據實時交互，推動風險防控從被動響應向主動預防轉型。
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氣體泄漏監測預警平臺 |
聲發射多源協同檢測技術 |
可燃氣體泄漏CFD仿真 |
天然氣現場檢測評價 |
氫氣站現場安全評價 |
3推廣應用
北京石油化工學院安全工程學院研發的可燃氣體泄漏監測預警及風險防控技術，通過“前端感知+動態評估創新模式”，在雄安新區城市地下綜合管廊、燃氣企業及氫能場景實現深度應用。該技術構建全鏈條防護體系，實現泄漏風險毫秒級響應與評估，推動安全治理從被動應急轉向主動防控，有效增強市政設施安全水平，為智慧城市建設提供科技支撐，助力新能源安全與綠色低碳轉型，具有廣闊的市場前景。
4對接方式
聯系人：張繼信
聯系電話：15210877061 郵箱：zjx@bipt.edu.cn
