碳捕获、利用与封存（CCUS）是实现全球碳排放减量目标的重要技术。作为CCUS产业链中的一环，CO₂运输的发展对CCUS项目至关重要。

超临界或密相状态被广泛认为是CO₂运输的最佳相态。因此，确保在此相态下安全高效地运输CO₂具有极大的价值和意义。

国家管网集团在国内首次进行了全尺寸CO₂管道爆裂断裂试验，以评估管道的断裂止裂性能。

“由管道断裂引起的CO₂泄漏可能带来比财产损失更严重的后果，” 来自中国石油大学（华东）油气与新能源储运与安全山东省重点实验室的首席科学家李玉星教授表示，“CO₂的正节流效应以及高浓度CO₂的毒性可能会使泄漏区域附近的动植物冻伤甚至窒息。因此，研究超临界/密相CO₂的泄漏特性并预测其潜在危险距离具有重要意义。”

研究团队首先进行了四组不同初始条件下的全尺寸爆裂试验，以明确初始条件对泄漏近、远场CO₂浓度的影响。然后，研究人员通过实测浓度数据验证了CO₂浓度扩散模型，并在此基础上提出了CO₂危险距离计算模型。

“工业级CO₂管道的起终点之间的温度和压力存在着较大差异，管道任何位置的泄漏都会导致不同的泄漏后果，”李玉星分享道，“同时，泄漏点与截断阀之间的相对距离会影响CO₂泄漏特性，从而影响危险距离的划定。”

考虑到这些因素，预测不同位置泄漏的危险距离因此变得困难。为此，研究团队提出了PSO-BP神经网络来预测任意位置泄漏的危险距离，该预测结果与CO₂浓度扩散模型的结果一致，但计算需求大大降低。

该研究已发表在期刊Journal of Pipeline Science and Engineering上，供领域内学者阅读下载：

Yifei Wang, et al. Supercritical/dense-phase CO₂ pipeline leakage diffusion experiment and hazard distance prediction method, Journal of Pipeline Science and Engineering (2024), DOI:https://doi.org/10.1016/j.jpse.2024.100248

期刊及主编介绍

期刊Journal of Pipeline Science and Engineering 是在黄维和院士、国家石油天然气管网集团有限公司领导、《油气储运》编委的共同倡导下，由国家石油天然气管网集团有限公司主办的开放获取型国际期刊，期刊主编由加拿大卡尔加里大学程玉峰教授和国家石油天然气管网集团研究总院副院长陈朋超共同担任。

Journal of Pipeline Science and Engineering旨在为石油、天然气和非常规化石燃料等能源管道领域提供国际水准的交流平台、促进领域内最新研究成果的交流以及推动相关产业的快速发展。2023 IF 4.8; CiteScore 7.5。

目前，期刊已被SCIE、CAS、INSPEC、Ei Compendex、Scopus、DOAJ、EBSCOhost等重要数据库收录。