液氢槽车氢泄漏风险分析

运用风险管理系统工程原理,采用故障树分析法,对液氢槽车运行过程中的氢泄漏风险进行分析评估。分析了液氢槽车氢泄漏事故机理,明确基本事件32项和中间事件17项,建立了故障树模型。基于故障树的结构分析,求解最小割集,确定了各基本事件的结构重要度。基于专家经验判断的模糊方法预测基本事件概率,采用最小割集计算法近似计算氢泄漏顶事件的发生概率,并计算事件概率重要度,实现故障树的半定量分析,构建基于故障树的液氢槽车氢泄漏风险评价体系。基于事件的结构重要度和概率计算,确定了外力损坏罐体、外热损坏罐体、制止阀卡死、安全阀故障、外力损坏制止阀、泄压失效6项重要风险,并从运营单位日常定检、罐车防护装置设置、液氢储罐失效监测等方面提出了针对性的防范措施以降低液氢槽车氢泄漏风险。

不同场景下燃料电池汽车氢泄漏的安全研究

处于不同停车场环境的燃料电池汽车产生氢泄漏时,氢气的扩散规律会受不同的环境条件影响。为研究燃料电池汽车在泄漏事故中的氢气泄放特征及停车场环境对其扩散的影响,建立了封闭、半封闭、开放、通风4种环境条件的停车场下燃料电池汽车氢泄漏的计算模型,分析氢气扩散规律以及氢气浓度随时间和空间的变化规律。结果表明,封闭环境下氢气会由于与空气的挤兑而聚集在车辆正上方的停车场顶部,浓度较高且扩散速度慢;半封闭环境的氢气扩散与封闭环境类似,但氢气聚集浓度明显降低;开放环境下氢气主要聚集在汽车周围,向四周稀释速度较快,相比于封闭与半封闭环境氢气浓度始终比较低;通风环境下氢气会顺着风向向下游扩散,主要聚集在车辆背风处。这些结果可以为燃料电池汽车氢泄漏引起的火灾风险提供参考。

氢燃料电池汽车氢泄漏压力控制策略

当前,全球汽车产业正处于重大变革转型期,系统安全已成为氢燃料电池汽车的重要评价指标之一。从燃料电池系统及其子系统的构成方面解析氢泄漏的可能故障点,依据相关标准并结合工作原理进行压力传感器选型,采用设置报警临界值来探测压力传感器故障,实施报警、保护、关断等控制策略,从而加强氢气泄漏识别。同时,通过压力异常时及时启动压力释放装置,进行应急排氢,提高氢燃料电池汽车运行的安全性。

燃料电池汽车碰撞后氢泄漏主动安全系统设计与研究

为了降低燃料电池汽车碰撞后氢泄漏的危害,本文从氢特性的角度分析了车载用氢的安全问题,开展了氢泄漏主动安全系统的设计和研究,着重阐述了主动安全控制策略,为燃料电池汽车碰撞后氢泄漏主动安全系统的进一步发展提供了一定的参考。

氢燃料电池汽车的氢泄漏检测概述

本文介绍了氢燃料电池汽车全球技术法规(GTR13)的氢监测要求、氢燃料电池汽车(FCEV)的检漏方法、安全管理等。GTR13规定了封闭空间的碰撞后氢浓度以及车辆排气系统的氢浓度,美国国家可再生能源实验室(NREL)和欧盟委员会联合研究中心(JRC)对GTR13的规定进行了分析,使其更具有适用性。泄漏检测监管标准之间的进一步协调,才能促进FCEV市场的发展,日本的听觉检查氢燃料电池汽车氢气泄漏的方法安全又便利。氢燃料电池汽车中应安装多个氢气传感器和碰撞传感器,布置在车辆内氢气容易聚集的位置,氢传感器的报警阈值可以分段设置,同时应设计泄漏监控系统的连锁功能,以确保安全。

燃料电池汽车氢泄漏检测探究

当前汽车产业转型升级的关键阶段,安全作为新能源汽车的首要指标,必须将提高新能源汽车安全性放在最重要的位置。从燃料电池系统的组成分析氢泄漏故障点。根据燃料电池汽车氢安全有关标准法规结合氢气传感器的工作原理进行传感器选型设计,通过设置报警阀值识别氢泄漏故障等级采取多种形式报警指示、切断氢气供给系统、紧急关断等不同的控制策略。

基于氢储能的多元耦合微网系统氢泄漏安全监测研究

本文针对多元耦合微网系统中制-储-用氢各环节的复杂运行工况,基于氢气易泄漏点分布和典型泄漏点氢泄漏行为数值模拟,优化氢浓度探测器阵列布置,提出基于氢浓度探测器阵列的分区监测、分层预警技术,分区域就地精准探测和多级预警相结合,形成全方位、多层次、高效的氢浓度在线监测系统,以提升氢安全在线监测的针对性和系统设置的有效性。

氢泄漏稳定扩散场数值模拟与回归建模研究

研究了室外无风环境下高压储氢容器泄漏稳定扩散问题。首先应用组分传输模型以及计算流体力学软件FULENT的Realizable湍动能-耗散率(k-ε)模型对泄漏扩散过程进行模拟和数值仿真,得出了泄漏口附近稳定扩散对称面氢气浓度分布图。在此基础上,对仿真获得的扩散浓度数据,采用依次针对射流方向和射流垂直方向进行回归分析的方法,建立了10MPa压力储氢容器漏孔直径为1mm时泄漏稳定扩散场的参数模型。结果表明,数值模拟计算与理论预测的流场基本吻合,而稳定扩散场的参数模型反映了数值仿真结果,并具有一定的推广能力。

基于Φ-OTDR的光纤准分布式氢泄漏监测

为了有效监测氢气管道的氢泄漏,该文提出了一种基于相位敏感光时域反射仪(Φ-OTDR)的准分布式氢泄漏实时在线监测系统。首先去除单模光纤包层,接着在去除包层的光纤表面采用化学镀膜法镀上对氢气敏感的钯膜,其次在钯膜表面涂上一层疏水溶胶,然后将涂覆有疏水溶胶的氢敏光纤安装在聚四氟乙烯槽中,最后采用Φ-OTDR分布式氢传感系统对氢气管道氢泄漏进行监测。结果表明,光纤Φ-OTDR分布式氢传感系统能准确地对氢气管道周界氢浓度的微小变化做出快速响应,响应时间为60 s,位置分辨率达到50 mm,氢气浓度检测下限达到1000×10-6。研究结果表明,基于光纤Φ-OTDR的测量系统能对长距离、大范围内的氢气管道氢泄漏进行准确检测。

氢泄漏与扩散研究及加氢站安全防护

氢能是一种利用率高、应用范围广的清洁能源。加氢站由于高压加氢设备多且使用频繁,存在氢泄漏及扩散的安全风险。深入研究氢泄漏和扩散规律是保证氢能安全及促使氢能得到应用和大面积推广的前提。总结归纳了氢泄漏与扩散等方面的研究进展,并针对由氢泄漏与扩散引发的加氢站安全问题提出了安全防护建议。

氟化氢泄漏危险有害因素分析及中毒模型评价

在分析氟化氢危险特性的基础上,用中毒模型定量分析评价氟化氢储罐泄漏后的事故危害半径、人员伤亡情况及危害纵深,从而评价氟化氢作业系统的总体安全性,为企业制定事故预案提供科学依据,并提出预防氟化氢泄漏的对策措施。

受限空间内燃料电池汽车氢泄漏安全保障研究

燃料电池汽车作为一种新能源汽车,可以实现零污染排放,是未来新能源汽车的主要发展方向之一。由于氢气具有易燃、易爆的化学性质,在燃料电池汽车的商业化进程中,氢泄漏安全问题也必须得到重视。围绕受限空间内燃料电池汽车氢泄漏这一主题,结合实际应用场景,将氢泄漏安全保障问题拆解为燃料电池车辆、场景设置及应对氢泄漏措施3个方面的约束,系统探讨了燃料电池汽车在受限空间内的氢泄漏安全保障问题。该研究有助于受限空间内燃料电池汽车氢泄漏安全问题的解决,并可为燃料电池汽车运行安全相关标准的制订提供参考。

基于CFD的车载氢系统泄漏扩散后果仿真研究

随着氢能源汽车的快速发展,车载氢系统的安全性问题日益受到重视。作为一种高能量密度的清洁燃料,氢气具有易燃易爆的特点。车载氢系统可能发生氢瓶开裂、阀门受损等失效行为,导致氢气泄漏,对车辆安全性构成潜在威胁。为此,通过CFD数值仿真方法,模拟车载氢系统在不同工况下发生的氢气泄漏,观察氢气的扩散和浓度分布情况,评估泄漏风险并提出有效的预防措施。研究发现,氢气的泄漏速率对氢气的扩散和浓度分布有显著影响。氢泄漏发生在封闭或半封闭的空间会引起氢气的积聚,存在潜在爆炸风险。通过仿真结果提出了针对车载氢系统氢气发生泄漏时防止氢气聚集的预防和应对措施,以期为氢能源汽车的风险控制提供指导意见。

燃料电池汽车氢系统安全设计及氢泄漏检测研究

燃料电池汽车具有加氢快、效率高、无污染、长续航等优点,应用前景广阔。氢系统储存和供给氢气,安全性尤为重要。文章从零部件、氢系统、整车等不同方面,系统地阐述了氢系统设计开发的安全要求。针对氢系统的氢气泄漏风险,通过燃料电池汽车氢系统泄漏测试,研究氢气泄漏的扩散规律,进行氢浓度传感器的布置设计,为燃料电池汽车氢系统安全设计提供参考。

车用加氢站火灾爆炸事故风险分析

目的完善氢能产业链基础设施,寻求车用加氢站火灾爆炸事故致因,提出车用加氢站火灾爆炸事故防控措施,保障其安全可持续发展,提高大众对车用加氢站安全防控的信任度。方法采用事故致因理论揭示事故发生的本质,从能量物质、能量载体以及物的不安全状态和人的不安全行为角度出发,系统性地分析车用加氢站火灾爆炸事故的危险源,并以其火灾爆炸事故为顶上事件建立事故树图,提出有针对性的防控策略。结果①车用加氢站火灾爆炸属于物的不安全状态的基本事件占比最大,为52%;②可能引发车用加氢站火灾爆炸的最小割集有350个,避免火灾爆炸事故发生的最小经集有4个;③不考虑基本事件发生的概率,通风不良、报警装置故障、检测器失效、安全阀故障和自动制动系统故障5个基本事件的结构重要度最大。结论事故致因理论能科学全面地对车用加氢站进行危险源辨识,事故树系统分析了其基本事件结构重要度,保护措施正常运行是削减其火灾爆炸事故的关键控制点,给车用加氢站建站管理等制定相关防控措施提供了理论依据。

基于故障树的车载氢系统泄露分析与风险评价

氢气具有易泄漏、点火能小、易发生燃爆风险等特点,极易引发氢安全事故。为探索防范与控制燃料电池车载氢系统泄漏最佳途径,提升燃料电池汽车安全运营水平,文章运用故障树分析模型,对车载氢系统泄漏的各种可能路径进行了定性与定量分析。结果表明,至少存在22种导致车载氢系统泄漏的可能路径,氢泄漏发生的可能性较高,但氢泄漏后产生氢气着火爆炸的风险处于可接受区间。在氢气燃爆后果严重性难以避免的情况下,降低车载氢系统泄漏的可能性,强化预防与控制氢泄漏的安全应对措施,从而控制氢安全风险发生。

氢燃料电池发电站的安全保障研究

氢燃料电池是一种高效且环境友好的分布式发电装置,被广泛认为是未来能源供应的重要方式。随着技术的不断进步,氢燃料电池在电站领域的应用越来越广泛,成为备受瞩目的能源解决方案。然而,由于氢气具有易燃、易爆的特性,氢燃料电池发电站的安全问题也备受关注,深入探讨了氢燃料电池发电站在氢气泄露和扩散的严重危害,并对氢燃料电池发电站的安全保障进行了详细阐述,为确保氢燃料电池发电站的安全、稳定运行提供了重要参考。

氢储能安全及其检测技术综述

氢储能作为推动全球绿色低碳转型和实现我国“碳中和”目标的重要支撑,在“双碳”目标提出后,成为社会普遍关注的热点。氢储能的安全问题是必须重点关注和首要解决的问题之一。综述了在制氢、储氢、输氢和用氢4个阶段中存在的安全问题,主要包括氢泄漏扩散、氢燃烧爆炸、氢与金属相容性等。同时,对氢泄漏检测传感器技术的现状和发展进行了分析,指出了氢泄漏检测技术急需解决的问题和未来的发展方向。

基于PSO-BP挖掘算法的氢气泄漏点定位方法研究

提出基于PSO-BP的氢气泄漏点定位技术,将氢气传感器节点按照Zigbee要求进行组网。使用逻辑曲线模型拟合氢气的扩散模型并且充当神经网络训练样本模型,使用PSO技术的全局搜索技术对神经网络进行改进,训练出泄漏点定位的模型。实验结果证明,这种方法的泄漏点定位准确,效率较高,有很高的实用价值。