12월 7일, 국가파이프라인네트워크그룹(National Pipeline Network Group)이 중국안전과학기술연구원과 협력하여 신장 하미에 위치한 국가파이프라인네트워크그룹 파이프라인 파단 제어 시험장에서 국내 최초로 전규모 고압 순수소 파이프라인 제트 화염 연속 시험을 성공적으로 완료했습니다. 이 성과는 해당 분야의 기술 격차를 메워 중국 수소 파이프라인의 안전하고 대규모 수송을 위한 견고한 기술 기반을 마련했습니다.
I. 시험의 핵심 목표와 플랫폼 구성
이번 시험의 핵심 목표는 수소 누출 후 화염 특성과 열복사 영향 범위 등 주요 데이터를 확보하여, 수소 발화 시 열복사 상해 임계값과 안전 보호 거리를 설정하는 것입니다. 시험 플랫폼은 주 수소 파이프라인, 제트 화염 분기관, 점화 시스템, 데이터 수집 시스템으로 구성됩니다. 그중 주 수소 파이프라인의 저장 용량은 12,000 m³로, 다양한 시험 조건에서 연속 누출 및 제트 화염 모니터링 요구 사항을 충분히 충족합니다.
II. 다차원 시험 조건과 혁신적 점화 방법
11월 11일에 시작된 이 시험은 약 한 달간 진행되었으며, 실제 환경을 포괄적으로 모의하기 위해 33개 조건 그룹을 설정했습니다.
- 시험 조건 범위: 4가지 누출 구멍 직경(0.005m, 0.01m, 0.025m, 0.05m), 3가지 분사 방향(수평, 45° 경사, 수직), 3가지 압력 수준(3.4MPa, 6.3MPa, 10MPa)을 포함합니다.
- 시나리오 모의 설계: 제트 화염 분기관을 주 파이프라인 상단의 12시 방향에 설치하여 실제 수소 파이프라인 누출 위치를 정확히 재현했습니다.
- 혁신적인 점화 기술: 전문가용 화염 방사 드론과 원격 고전압 전자 점화 장치를 함께 사용하여 점화 작업을 수행했습니다. 이 방법은 중국에서 처음 적용되어 시험 데이터의 포괄성과 정확성을 보장했습니다.
- 고정밀 모니터링: 시험팀은 누출 지점 주변에 열복사계, 압력 및 온도 센서, 열전대, 고속 카메라를 배치하여 화염 특성과 열적 위험 범위를 실시간으로 포착했습니다.
III. 시험 결과의 가치와 향후 적용 계획
예비 분석 결과, 이번 시험에서 획득한 데이터는 완전하고 유효하여 순수소 파이프라인의 안전 이격 거리 결정을 위한 과학적 근거를 제공합니다. 시험 데이터를 바탕으로 국가파이프라인네트워크그룹은 수소 파이프라인 누출 제트 화염 열복사 평가 모델을 더욱 최적화하여 중국 수소 파이프라인 안전 표준 체계 구축에 기여할 것입니다. 이는 '이중 탄소' 목표 아래 수소 에너지의 안전하고 대규모적인 수송과 에너지 구조 전환을 위한 핵심 기술 지원을 제공할 것입니다.
IV. 시험 플랫폼의 산업 선도적 위상
이번 시험이 진행된 국가파이프라인네트워크그룹의 파이프라인 파단 제어 시험장은 세계 3번째이자 아시아 유일의 전규모 파이프라인 폭발 시험 플랫폼입니다. 또한 고급 강재, 대구경, 다양한 매체의 파이프라인에 대해 전규모 폭발 시험을 수행할 수 있는 중국 유일의 플랫폼입니다. 이 시험장은 이미 5회의 전규모 가스 폭발 시험, 3회의 저온 균열 발생 및 정지 시험, 3회의 천연가스 파이프라인 누출 및 제트 화염 시험을 완료하여 장거리 파이프라인 건설과 다양한 매체 파이프라인 표준 제정에 중요한 기술적 지원을 제공했습니다.
