加氢站安全距离

加气机的连接软管假定长度为5米，内径为10毫米，安装有拉断阀。

2.4管道及安全阀。

制氢设备或汽车储氢罐等不同的装置，通过内径为10毫米的管道连接。缓冲罐内的圆筒通过4毫米的管道相互连接。过流阻断阀安装在不同的设备之间。

当设备发生破裂时，流速高于限定最大流速，截止阀将切断气体流动。截止阀安装在电解装置或重整器的前端和后端，以及压缩机，缓冲罐和加气机的后端。加气机软管的两端以及汽车上也必须加有截止阀。

当加气机软管破裂时，缓冲罐与软管之间的截止阀将关闭。用于向重整器提供气源的天然气管道埋于地下，这样可以减少外部风险。

2.5加注。

单次加注的氢气量约2.5千克左右，可使得车辆的活动半径大约250公里左右。预计未来的燃料电池汽车配置了700bar压力储氢罐，活动半径将增加到1000公里以上。

加注时，车辆首先从缓冲罐的低压部分充灌，然后再连接高压部分。氢气的流动主要通过缓冲罐与汽车储氢罐之间的压差来驱动。最后，压缩机将把汽车储氢罐的压力提高到350bar。

2.模拟。在计算时，我们假定制气设备距离压缩机的间隔为5米，压缩机与缓冲罐的间隔为10米，缓冲罐与加气机的间隔为25米。

大型加氢站包含两台加气机，两台之间的间隔为5米。假定所有设备的布置成直线（见图2）。

加注时间比是指车辆加注时间占全天的百分比。假定加注一辆车需要3分钟，加注40辆车将耗费2个小时，占24小时的8.3%。

当发生罐体严重破裂时，将被迅速放空。多个罐体同时发生破裂的可能性微乎其微。单个罐体的破裂的多米诺效应可能引发次生灾害。

但是，由于峰值压力各不相同，多米诺效应的后果不会比单个罐体破裂的后果严重很多。当缓冲罐严重破裂或者管道破裂，以及加注软管泄漏时，将使整个容积被放空。

加注一辆车所花的时间大约是3分钟。当软管发生破裂时，安全阀失效而不能关闭的可能性为6%。而两个安全阀同时没有关闭的可能性只有0.

0036，换言之，至少关闭一个阀门的概率是0.9964。管道泄露模拟中，我们假定发生泄漏或破裂的位置在管道的中间，而现实中管道上的任何一点都有可能发生破裂。

3.结果与结论。

以中型加氢站为例，个体风险大小为10-6的轮廓线如图2所示。图2表明，在3米至32米以及33米至46米两段，个体风险的大小超过了10-6。经过计算表明，缓冲罐附近的安全距离（半径）为11米，加气机的安全距离为6.

5米，管道的安全距离为4.5米。缓冲罐附近的风险轮廓线是由罐体的严重破裂所引起的，而对于加气机，是由于加气软管的破裂和两个安全阀门同时失效引起的。

图2中型加氢站10-6轮廓线。

表2列举了三种不同容量的加氢站内，最危险的三个设备的10-6风险曲线半径。大型加氢站的缓冲罐的安全距离要比小型加氢站大35%左右。同时，大型加氢站的加气机的安全距离是小型加氢站的两倍左右，位于地下的管道和缓冲罐的安全距离会相对较少。

在个体风险为10-6的轮廓线之外，没有必要限制诸如住宅，大型写字楼及医院等不易受侵害的物体的数量。

表2不同规模加氢站的安全距离。

350bar压力下的射流火焰和闪火的有效距离几乎完全相同。而700bar时，闪火的有效距离比射流火焰来得大，有时甚至是后者的两倍。350bar压力下，中型加氢站的1%致死距离比10-6的安全距离大。

缓冲罐泄漏以及加气软管或管道破裂时，影响距离最大。700bar压力下的影响距离大约是350bar压力下的两倍。当风速为9米/秒时，射流火焰的影响距离是12.

5米；风速为1.5米/秒时，为17米。大气稳定度对影响距离几乎没有任何影响。

与其他燃料相比，汽油，天然气和氢气的安全距离属于同一量级。而液化石油气的安全距离就要大得多：加气机的安全距离为15米，地下油库的安全距离为25米。

根据容积大小，液化石油气油罐拖车的安全距离从45至110米不等。加氢站的氢气容量对安全距离的影响不大。鉴于此，普通加油站配置氢气加注设备之后，无须增加额外的外部安全距离。