汽车加氢站雷击事故后果模拟分析.pdfVIP

石油库与加油站第３２卷第３期总第１８７期２０２３年６月出版安全技术

ＯＩＬＤＥＰＯＴＡＮＤＧＡＳＳＴＡＴＩＯＮＶＯＬ.３２ＮＯ.３ＮＯ.１８７ｔｏｔａｌｌｙＪｕｎ２０ꎬ２０２３ＳＡＦＥＴＹＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ

汽车加氢站雷击事故后果模拟分析

１ꎬ２１ꎬ２

秦健林涛

〔１中国气象局气候资源经济转化重点开放实验室重庆４０１１４７ꎻ２重庆市气象安全技术中心重庆４０１１４７〕

摘要:分析了雷击引起汽车加氢站储氢压力容器的事故后果进行了模拟计算ꎬ得到发生火灾和爆炸

危险性ꎬ运用喷射火模型和蒸气云爆炸模型对储氢压力的死亡半径、重伤半径和轻伤半径ꎮ

容器遭受雷击泄漏氢气引起火灾爆炸事故后果进行了模

拟计算和分析ꎮ结果表明:储氢压力容器发生喷射火时１加氢站储氢压力容器雷电危险性分析

致死区、重伤区、轻伤区、危险区分别为１.５８５ꎬ１.９４１ꎬ雷击储氢压力容器产生的能量由３部分组

２.７４５ꎬ４.８５３ｍꎻ发生爆炸的死亡、重伤、轻伤半径较大ꎬ分成:金属熔汽化需要的能量、金属板热辐射的能

别为３.２４ꎬ３１.１６ꎬ４８.４３ｍꎮ从伤害半径数据可以推断雷[５]

量、金属自身传导的能量ꎮ假定雷击电荷Ｑ＝

击储氢压力容器均可造成严重的事故后果ꎮ加氢站在日

２００Ｃ、电压降ｕ＝３０Ｖ时ꎬ钢板熔化穿孔厚度

常运营中需要保持防雷装置的良好工作状态ꎬ加强重大ａꎬｃ

约为４~１２ｍｍꎬ然而雷电属于多脉冲放电ꎬ其电

危险源的风险管控ꎮ

关键词:加氢站储氢压力容器雷击事故后果流、电压、频率等变化非常复杂ꎬ雷击电流、电压远

[６]

模拟分析远大于假定值ꎮ因此ꎬ雷电可能击穿储氢压力

容器ꎬ导致火灾、爆炸事故发生ꎮ

氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的本文只考虑雷电流产生的能量全部作用于金

二次能源ꎬ正逐步成为全球能源转型发展的重要属熔化ꎬ则金属受热熔化的最大体积可按式(１)

[７]

[１]计算:

载体之一ꎬ以燃料电池为代表的氢能开发利用

ＵＱ１

技术取得重大突破ꎬ为实现零排放的能源利用提ａꎬｃ

Ｖ＝(１)

供重要解决方案ꎮ近年来ꎬ氢能应用场景日渐丰γ[ＣＷ(θ－θｓｕ)＋ＣＳ]

３

式中:Ｖ为被熔化金属的体积ꎬｍꎻＵ为阳极或阴

富ꎬ交通领域应用规模稳步提升ꎬ加氢站建设明显