室内CO2泄漏扩散实验系统设计

邓 想，齐飞龙，王文芳

(安徽理工大学 电气与信息工程学院，安徽 淮南 232001)

0 引言

由于CO2大量排放导致大气中CO2浓度逐年升高而引起的“温室效应”极大地影响了地球环境，为了应对气候变化而研发推广了CO2的捕捉、利用和封存技术，即CCUS(Carbon Capture, Utilization and Sequestration,).把生产过程中产生的CO2进行提纯，继而投入到新的生产过程中，可以循环再利用[1-4].作为CCUS的中间环节，在CO2的陆上运输方式中，压力管道运输是最实际和经济的方式.由于CO2管线一般是在较高的压力下运行的，如果管道上存在缺陷，CO2在长距离管道运输中不可避免地会发生泄漏事故[5].当空气中CO2浓度达到一定的浓度范围时(0.5%～20%)，处于该环境下的人员将会出现头疼、心悸、昏厥甚至在几秒之内出现神经中枢麻痹致死等状况.因此，CO2泄露事件的模拟实验对于相关从业人员的人身安全保障有着积极的作用.针对上述问题，设计并建造一套小尺度CO2泄漏扩散实验装置，并且进行不同条件下的实验来研究气相CO2泄漏时的扩散特性为CO2管道技术及管道运输安全性评估的发展提供科学依据.

1 实验系统设计

CO2泄漏实验系统由实验舱、CO2气源及管线、数据采集及存储系统等设备组成.实验系统性能由实验要求决定，实验要求为最高可进行压力1.0 MPa的小孔CO2泄漏实验，在此基础上对实验系统装置进行设计.

1.1 实验密封舱设计及搭建

由于本实验存在一定风险，若CO2扩散至实验区域以外的地方，会对扩散区域内人员的人身安全造成危害.为了降低……