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第62卷第4期化工设备与管道Vol.62No.4
2025年8月PROCESSEQUIPMENTPIPINGAug.2025
储氢球罐喷射火热响应模拟及安全分析
*
杨子杰，惠虎，黄淞
（华东理工大学机械与动力工程学院，上海200237）
摘要大型储氢球罐在火灾下的安全性备受关注文章针对大型储氢球罐可能遭遇的喷射火情况分
：。，
析了不同喷射条件下的火焰特性覆盖范围以及球罐表面热流密度的分布情况进一步基于Fluent软
、，
件对球罐进行了热响应模拟得出罐体及内部氢气在喷射火情况下温度压力等的响应规律探讨了
，、，
球罐超压泄放及过火部位金属局部破裂等涉及球罐安全性的问题。
关键词储氢容器喷射火热响应安全分析
：；；；
中图分类号：TQ116.2文献标志码：A文章编号：1009-3281（2025）04-0012-007
氢因高效、清洁、来源丰富等优势，被广泛应
[1]1潜在火灾场景
用于能源、交通、工业等领域。在氢能的开发利用中，
储氢是串联产业链的重要环节，目前气态储氢是应用研究对象为某大型绿氢项目的储氢球罐，球罐
[2]相关参数如表1所示。管道焊缝、法兰、阀门等部位
最成熟、最广泛的方式。然而，氢气一旦泄漏极易
发生扩散，甚至引发火灾，导致容器中的氢气在密闭为典型的喷射火事故发生位置，研究对象中，氢气的
[3]传输仅通过管道进行，因此本研究针对管道泄漏事
空间内不断吸收能量，内部压力持续上升。
目前对储氢容器在火灾下的响应规律研究主要故中发生频率较高的小孔泄漏产生的喷射火展开研
[4]究。喷射孔位置如图1所示，位于与球罐外壁面距离
集中于小型容器，周国发等研究了甲烷火焰下氢气
钢瓶外表面的温度、热流密度分布，以及内部介质的500mm的近壁面管道弯头处。喷射孔与球罐圆心位
[3]于同一高度，形成的喷射火的轴线穿过圆心。
温度和压力响应；李凤迪等对加氢站喷射火事故进
行了模拟，分析了不同火灾参数对容器热响应过程的
[5-7]表1储氢球罐参数
影响规律；ZHENG等对车载储氢气瓶进行了火
Table1Parametersofhydrogenstoragesphericaltank
烧试验和模拟，结果表明内部气体升温升压不显著，
参数数值
易熔塞由外部火焰影响激活，而非内部介质达到易熔
设计压力/MPa
初级会计持证人
专注于经营管理类文案的拟写、润色等，本人已有10余年相关工作经验，具有扎实的文案功底，尤善于各种框架类PPT文案，并收集有数百万份各层级、各领域规范类文件。欢迎大家咨询！
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