二氧化碳产生的温室效应对环境、气候的重大影响已经逐渐凸显,减少温室气体的排放已经成为当今世界的焦点问题之一。碳捕集与封存技术(Carbon Capture and Storage)是一项新兴的、具有大规模减排潜力的技术,有望实现二氧化碳接近零排放。捕集的纯净二氧化碳应用高压管线运输,是目前大规模捕集二氧化碳最可靠、最经济的运输方式。但是高压运输管道存在很多安全隐患,在得到公众认可之前尚需大量的科研论证。目前,人们对许多重气和有毒气体的泄漏问题都进行了较为深入的研究,但对于氧化碳的泄漏,特别是二氧化碳高压运输管道泄漏的相关研究几乎没有。本实验设计着眼于模拟工业规模的二氧化碳运输管道泄漏实验,建立了大型二氧化碳管道泄漏实验装置,选用不同喷射口径的法兰,测量泄漏过程中,管道内二氧化碳状态变化和泄漏后的扩散情况,其结果可用于进行数据建模,准确预测流体相发生泄漏时的释放速率,扩散的范围和浓度分布以及紧急隔离区域的安全范围等。经过两年的设计和施工,完成了实验装置的建立,进行了多次模拟实验,运用自行设计的数据采集系统能够采集到不同实验条件下,高压管道内二氧化碳的状态变化数据和扩散区内二氧化碳的浓度分布的实验数据,证明了实验设计方案的正确性和装置的实用性。随着实验数据的不断增加,这些结果将会为将来二氧化碳高压运输管道的工业化应用的安全防护提供数据,同时也将成为紧急预案制订的科学依据和相关立法的依据。