随着综合管廊和氢能的快速发展，氢气混合天然气 （HBNG） 进入气室，就在眼前。然而，当前标准中对气室的所有安全要求都是针对天然气设计的，对 HBNG 的适用性尚不清楚。此外，现有的扩散模型大多假设 CH4/H2/Air 混合物是单组分均质气体，无法准确描述 CH4 和 H2 之间的扩散行为差异。本文提出了一种改进的 CH4/H2/Air 非理想多组分混合物扩散系数模型，该模型考虑了 CH4 和 H2 组分之间的相互作用。然后，建立了一个 200 m 长而窄的三维综合隧道模型，研究了不同通风条件下的 HBNG 浓度分布、警报响应时间和爆炸危险区域。分析了氢气混合比 （HBR） 、泄漏直径、管道运行压力、泄漏位置和通风频率对综合管廊泄漏扩散特性的影响。结果表明，在自然通风下，HBNG 以泄漏孔为中心对称向两侧扩散，1500 s后覆盖整个隔室。正常的机械通风会降低分布范围和 HBNG 浓度，泄漏的气体在 250 s 内覆盖下游的隔室。随着 HBR 的增加，泄漏位置下游每个监测点的 CH4/H2 混合物浓度增加，导致告警响应时间提前。当泄漏达到稳态时，HBR 为 5%、10%、15% 和 20% 的 CH4/H2 混合物浓度为 2.15%、4.14%、7.76% 和 10。比天然气高 97%。泄漏位置会影响危险区域范围，但对最终稳态下的 CH4/H2 混合物浓度影响不大。较大的泄漏直径和较高的管道运行压力会加速 HBNG 在综合管廊中的扩散速率。当管道运行压力增加到 1.6 MPa 时，当前 12 次/h 的最小事故通风频率不足以将 CH4/H2 混合物浓度降低到爆炸下限 （LEL） 以下。增加通风频率可以有效降低综合管廊内泄漏的气体浓度，因此建议将最低事故通风频率从 12 次/h 增加到 15 次/h。研究成果可指导综合管廊中 HBNG 管道的设计和安全管理。



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