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作者：裴迎举1;李世普1;何俊波1;邓鹏翼1;曾磊2;薛喆中2
单位：1.成都理工大学能源学院(页岩气现代产业学院);2.成都理工大学机电工程学院
摘要：为探究埋地纯氢管道在多因素影响下的气体泄漏扩散规律及预测技术，该文采用多维度数值分析及SSAGA-BP神经网络，重点分析泄漏孔径、位置、埋深及土壤渗透特性对氢气扩散的影响。结果显示，氢气扩散速度与泄漏孔径正相关，与管道埋深和土壤阻力系数负相关；泄漏点位置显著影响扩散行为，扩散速率表现为上方>右上方>水平方向>下方，45°右上方泄漏时垂直向上速率明显大于水平方向。不同土壤下扩散速率为纯砂土>纯壤土>纯黏土，小孔径与黏土组合会导致高压积聚和氢气缓释。基于SSA-GA-BP神经网络的扩散浓度预测误差低于1.2%。研究表明：土壤渗透特性对埋地纯氢管道泄漏扩散的影响最显著，低渗透性土壤可降低泄漏孔径和埋深的影响；浅埋深+黏土+小孔径是高地表浓度风险工况。该神经网络模型精度优异，可为工程氢气泄漏浓度和达到爆炸下限时间预测提供理论指导。
关键词：埋地纯氢管道;泄漏扩散;泄漏位置;管道埋深;土壤性质;神经网络
基金资助：国家青年科学基金项目(52304004); 四川省中央引导地方科技发展专项(2024ZYD0122); 四川省重点研发项目(2023YFG0093); 四川省国际科技创新合作(2023YFH0033); 教育部产学合作协同育人项目(231106517275657)
