近年來,氫作為替代燃料的受歡迎程度持續穩定增長,這反過來又導致全球氫處理和儲存設施的快速增加。 儘管氫氣是一種清潔燃燒的燃料,但它具有許多與傳統(通常基於碳氫化合物)燃料顯著不同的爆炸特性。
在某些情況下,起火事件產生的爆炸超壓可能會對周圍區域內的人員、設備和建築物造成非常嚴重的損害。 因此,在設計氫氣散裝儲存區域時,必須考慮到這些特徵,以確保根據 ALARP(合理可行的低風險)原則實施適當且充分的風險降低措施,尤其是在都會區/加油站/居住區等人口密集區域。
使用Gexcon的旗艦產品 CFD 建模工具 FLACS-CFD,Gexcon 對真實設施進行了多個案例研究,研究了火災事件期間大容量儲存區域的安全設計,並使用相關標準和文獻作為指導依據。
然而,由於建模場景的輸出,人們提出了這樣的問題:這些出版物中建議的安全距離在某些情況下是否可能被低估?
“作為一名工程師,我們傾向於遵循基於最佳實踐和過去經驗的標準和文獻,以幫助確保我們預測的結果是準確的。 通過使用 FLACS-CFD 等先進技術和工具,我們能夠更好地了解與危險場景相關的現實後果。” Gexcon 英國 FLACS 技術負責人 Pablo Giacopinelli 評論道。
“在這些研究中,我們研究了最大超壓、由此產生的火焰路徑以及發生爆燃到爆炸轉變 (DDT) 的可能性。 我們通過考慮氫儲存洩漏產生的一系列氣雲來做到這一點,然後對這些氣雲點燃後的後果進行建模。通過進行擴散和通風建模,我們能夠更好地了解預期的氫雲大小,然後進行幾個爆炸模擬場景,以確定點燃事件後氫儲存區域內和周圍的超壓情形。
令人驚訝的是,我們發現儘管氣雲的形狀和大小發生了巨大變化,但爆炸的超壓和後果仍然相對較高。 這可能與氫氣比天然氣等其他能源更具反應性有關。模型所建議的後果似乎會導致比現有標準中規定的安全距離更大。 安全距離預測不足可能會導致間隔距離不足和區域設計保守”。
當Pablo被問及對設計氫氣大容量儲存站在安全設計方面的想法時,他說。 “我們看到的初步結果應該會引起人們極大的興趣,我鼓勵組織和監管機構之間合作進行進一步調查,並考慮實施有關氫儲存站相關安全的法規和標準的更新”。