燃料电池汽车加氢站设计规范安全距离的分析研究
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摘要:采用氢气作为燃料的电池汽车其火灾事故的防范重点就是防止氢气的泄漏及防静电。
燃料电池车自身的防火安全包括氢供应系统、整车用氢系统及车库安全,以防泄漏、防静电、电气防爆为主。
参照国内外相应的规定和标准进行燃料电池加氢站防火间距设计。
介绍电力设施的区域划分及安全措施。
关键词:储存和管理;氢能源;燃料电池;安全措施Abstract:The key of fire prevention when use hydrogen to fuel cell powered vehicle is to prevent hydrogen leakage and static electricity.Fire safety of fuel cell powered vehicles includes fire safety of the hydrogen supply system ,vehicle hydrogen system and garage.Leakage,static electricity and explosion should be prevented mainly.Fire break design of Hydrogen refueling station of fuel cell was clone referencing relative standards in both China and other countries.The regional division and safety measures of power facilities were introduced.Key words:fire;hydrogen energy resource;fuel cell;security m -easures当前,能源和环境问题正成为制约各国经济持续发展的重要因素。
作为世界上仅次于石油化工的第二大产业——汽车工业也因此在悄然发生改变,一种以氢气为燃料的燃料电池汽车正成为该行业的发展方向,从而备受世界各国政府及产业界的高度重视。
氢燃料电池汽车氢安全法规要求分析摘要:目前氢燃料电池汽车安全主要存在氢泄漏点不明确、安全策略不完善、标准体系不健全等问题,尤其运输与集中存环节放仍处于试验阶段。
本文从标准入手,重点分析了氢燃料电池汽车安全法规相关要求,涉及整车及系统级安全要求、搭载瓶装燃料电池汽车运输集中存放安全要求、高压储氢系统安全风险及措施。
关键词:氢燃料、安全、风险措施1前言氢能发展已被列入国家“十四五”规划,考虑其危险性,如何安全利用氢能成为氢燃料电池汽车快速发展的重中之重。
目前,涉氢车辆安全主要有氢泄漏点不明确、安全策略不完善、标准体系不健全等问题。
本文重点对氢燃料电池汽车氢安全法规要求进行分析。
2氢燃料电池汽车标准现状国际上有多个组织开展燃料电池方面的标准制订工作,WP.29负责制订发布了全球统一汽车技术法规GTR13《氢和燃料电池电动汽车全球技术法规》;ISO主要负责整车、动力系统和电池标准,IEC负责电器附件和基础设施标准。
充电连接、充电通讯、电池规格尺寸等领域ISO和IEC紧密合作;SAE制订标准内容涵盖氢气、电池、电堆、系统、整车几个不同层级,涉及到术语、质量控制、氢安全、急救、加氢通讯、碰撞安全、能耗测试等方面。
国内氢能汽车发展较晚,相关标准法规还不够完善,部分相关标准制订参考了ISO与IEC对应标准。
目前我国燃料电池电动汽车标准体系共发布标准15项,涉及整车安全性、整车经济性、定型试验、车载氢系统、燃料电池系统、加氢口等方面。
在研标准13项,其中计划对燃料电池电动汽车最高车速试验方法、燃料电池发动机性能试验方法、车载氢系统技术条件及试验方法做出更新修改,新增燃料电池整车碰撞安全要求、燃料电池发动机性能及耐久性试验要求、燃料电池系统附件试验要求。
3氢燃料电池汽车安全要求2020年发布的GB/T24549—2020《燃料电池电动汽车安全要求》代替了2009版,增加整车氢气泄漏、氢气低剩余量提醒、燃料管路氢气泄漏及检测和氢气泄漏报警装置功能要求,对整车氢气排放、整车氢气泄漏、电安全要求、泄压系统要求和燃料排出要求的测试方法作出调整。
氢燃料电池汽车加氢站相关标准分析与建议1我国加氢站建设已初具规模作为一种清洁、高效、安全、可持续的新能源,氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。
近年,美国、欧盟、日本等多个国家和地区已将氢能和燃料电池发展提升到国家战略层面,并制定了具体行动计划、政策和发展路线图。
我国对氢能源和燃料电池产业发展也高度重视,得到了国家多部委持续关注,将其列为“十三五”期间的战略新兴产业。
在2019年政府工作报告中,国家将推进加氢站建设写进政府工作任务中,意在推动氢能基础设施建设,同时,对氢燃料电池汽车及加氢站的发展制定了具体目标,即到2020 年实现5000辆级规模在特定地区公共服务用车领域的示范应用,建成100座加氢站;2025年实现5万辆规模的应用,建成300 座加氢站;2030年实现100万辆燃料电池汽车的商业化应用,建成1000座加氢站。
加氢站是为燃料电池车辆及其他氢能利用装置提供氢源的重要基础设施。
据不完全统计,截止到2019年4月,全球正在运营的加氢站达到370 座,其中欧洲152座,亚洲137 座,北美78座,南美1座。
我国加氢站建设始于2006年,分别位于北京、上海、郑州、深圳、大连、成都、广州、武汉、云浮、如皋等地,表1中列举了国内部分加氢站。
表1 国内部分加氢站统计我国的加氢站建设虽然起步较晚,但近几年发展却十分迅速,已初具规模,进入示范运营阶段。
国内能源企业、设备制造商及物流企业等纷纷进入氢能领域,加大了氢能产业链技术开发和投资力度。
与此同时,与氢能产业链相关的技术标准、行业规范也在加紧制定和完善中。
加氢站作为氢能产业中的重要组成部分,其安全、稳定及可靠运行问题备受社会关注。
结合目前国内加氢站建设的实践,有必要对现有加氢站的设计、建设标准和规范现状进行梳理分析,针对加氢站设计、建设过程中遇到的问题,提出有针对性和可操作性的意见和建议。
2国外加氢站标准国际标准化组织(ISO)发布的《氢气-燃料站Gaseous Hydrogen--Fueling Stations》(ISO/TS 19880)技术标准(TECHNICAL SPECIFICATION),规定了为所有类型采用氢气燃料的陆上车辆提供氢气加注服务的户外公共燃料站和非公共燃料站的特点。
燃料电池车辆氢气充装站的设计与建设近年来,以环保、节能为主题的新能源汽车得到了越来越多的关注,其中燃料电池车辆是其中的一员,其充电方式与传统燃油车也有很大的区别,因此需要建设对应的充装设施。
本文将会结合燃料电池车辆氢气充装站的需求,从设计、建设两个方面进行探讨。
一、设计方面1.1 设计要求燃料电池车辆氢气充装站的设计需要满足一定的要求。
首先,由于氢气是一种易燃易爆的气体,因此充装站需要具备安全可靠的特点。
其次,闪蒸压缩机需要控制在一定范围内,以确保氢气的压力和纯度可以得到保证。
除此之外,充装站还需要考虑周转时间,即车辆从进入充装站到完成充装需要的时间,以确保顺利的交通流畅度。
1.2 设计参数燃料电池车辆氢气充装站的设计需要考虑到一些重要的参数。
其中最重要的就是氢气充装机流量,其决定了充装站的充装效率和氢气吞吐量。
此外,闪蒸压缩机也是一个重要的参数,需要考虑到其额定压力、流量和功率等。
最后,需要考虑到氢气的放置和输送,以及充装站的安排和布局等问题。
二、建设方面2.1 建设位置燃料电池车辆氢气充装站的建设需要考虑多方面的因素。
首先要考虑到充装站的建设位置,建议在交通便利、车流量较大的地区建设,以方便更多的车辆前来充装。
其次,需要考虑到氢气的供应,建议纳入城市规划范围内,同时配备光伏发电和储能系统等一系列环保设施。
2.2 建设预算燃料电池车辆氢气充装站的建设需要一定的投入,其预算主要涉及到一些方面。
其中包括设备投资,包括氢气充装机和闪蒸压缩机等,以及站房建筑、备件准备和岗位工资等一系列预算投入。
2.3 建设周期燃料电池车辆氢气充装站的建设周期需要根据实际情况进行合理规划。
其中主要涉及到审批时间、施工时间和设备调试时间等因素,需要适当调整为一个合理期限。
三、燃料电池车辆充装站的发展前景未来环保和节能的趋势将越来越强烈,燃料电池车辆作为一种环保新能源汽车,未来将会得到更多的重视。
随着燃料电池技术的不断发展,充装站的数量和充装效率也将会随之提高,节约了时间和能源,进一步推动了燃料电池车辆的发展。
燃料电池汽车的氢气安全性研究随着环保意识的不断提高和能源危机的日益加剧,新能源汽车逐渐成为汽车行业的发展趋势。
燃料电池汽车作为其中的一种,以其高效、零排放等优点备受关注。
然而,由于燃料电池汽车使用氢气作为燃料,氢气的安全性问题成为了公众关注的焦点之一。
氢气是一种易燃易爆的气体,其爆炸极限范围较宽,在空气中的体积浓度为 4% 756%时,遇火源就会发生爆炸。
因此,确保燃料电池汽车在使用、储存和运输氢气过程中的安全性至关重要。
首先,从氢气的储存方面来看,燃料电池汽车通常采用高压气态储氢或液氢储存的方式。
高压气态储氢需要使用高强度的储氢罐,以承受高达 70MPa 甚至更高的压力。
这些储氢罐必须经过严格的设计、制造和检测,以确保其在各种工况下的安全性。
例如,储氢罐的材料需要具备良好的强度、韧性和抗氢脆性能,同时要能够承受温度变化和外界冲击等影响。
此外,储氢罐还配备了安全阀、压力传感器等安全装置,一旦压力超过设定值,安全阀会自动打开,释放氢气,以防止发生爆炸。
液氢储存则需要将氢气冷却至-253℃以下,使其变成液态。
液氢储存具有更高的能量密度,但对储存设备的绝热性能要求极高,否则液氢容易蒸发,导致压力升高,引发安全事故。
其次,在氢气的加注过程中也存在一定的安全风险。
为了确保加注安全,加氢站需要配备完善的安全设施和操作规程。
加氢枪和加氢接口必须具备良好的密封性,防止氢气泄漏。
在加注前,需要对车辆和加氢设备进行严格的检查,确保其处于正常工作状态。
同时,加氢站还需要安装氢气泄漏检测装置,一旦发现泄漏,能够及时报警并采取相应的措施。
此外,加氢站的工作人员需要经过专业培训,熟悉加氢操作流程和应急处理方法。
再者,燃料电池汽车在运行过程中,氢气的供应和使用也需要严格的监控和管理。
燃料电池系统中的氢气流量、压力和温度等参数需要实时监测,一旦出现异常,系统会自动采取保护措施,如停止氢气供应、关闭燃料电池等。
同时,车辆还需要配备防火、防爆装置,以降低事故发生时的损失。
探讨加氢站的安全风险及防范摘要:在氢能中下游产业链中,加氢站建设发挥着关键性的作用,为充分发挥其效能重视安全风险防范工作的展开就显得尤为重要,在推广氢能使用方面起着积极的意义。
本文主要就加氢站中的安全风险进行了探讨、分析,并提出了有效的防范措施,以供参考。
关键词:加氢站;安全风险;防范对于一些发达国家,如美国、日本及欧洲部分国家等,未来能源战略中,氢能占据中心地位,前景广阔。
但值得注意的是,加氢站受其独特性的要求,往往存在一定的安全风险,这也是影响其可持续发展的关键因素,故重视安全风险的分析,并强化安全防范工作就显得尤为必要。
1、加氢站概述氢燃料站作为为氢能汽车提供燃料的关键设施,已成为氢能产业扩张的核心部分。
在我国,大多数此类站点目前采取远程补给策略,通过专业的长管道车辆将氢气高压输送到站点。
其核心操作步骤如下:长管道车辆负责将压缩好的氢气传输至氢燃料站内部的加压设备;在进一步的压缩与处理后,氢气被安全地储存在专用罐内。
随后,根据控制策略,与充氢机连接,满足氢能车辆的加注需求。
2、安全风险分析加氢站作为氢能源的储存和补给中心,在现代绿色能源应用中占据了重要地位。
然而,与此同时,加氢站也面临着一系列的安全风险,主要涉及到氢气的易燃性、高压储存方式及泄露的危险性。
2.1易燃氢气在某些特定的条件下,具有易燃性。
在高压的情况下,一旦氢气从管道或设备中突然泄漏,其泄露的环境很容易形成一个狭窄的空间。
例如,当氢气通过管道快速流动时,由于氢气流动的射流前端会产生一种特殊的导激波效应,使得氢气在没有外部点燃源的情况下也可能自燃。
这种自燃现象增加了加氢站的火灾风险。
2.2高压力高压储存的方式也给加氢站带来了一定的安全风险。
一些加氢站的工作压力甚至远超过了传统的LPG或CNG的压力。
例如,我国的很多加氢站会使用站外供氢的方式,而运输氢气的气瓶压力普遍为20MPa,而补给车辆时的压力则可达35MPa,甚至高达70MPa。
燃料电池汽车车载氢气安全研究王琦,罗马吉,罗仲( 武汉理工大学汽车工程学院,湖北武汉 430070)摘要: 介绍了有关车载燃料电池氢气的安全问题,包括储氢安全、车载氢气系统的安全、燃料电池汽车发生碰撞以及发生氢气泄露时的安全等,指出了目前燃料电池汽车在实际应用中尚待解决的氢气安全问题,并提出了如何解决这些安全问题的建议。
关键词: 燃料电池汽车; 氢燃料; 车载氢气; 系统安全性中图分类号: U473. 25 文章编号:1007 -144X( 2011) 02 -0232 -04 文献标志码: A当前能源和环境问题日益紧张,世界上石油等传统能源面临枯竭的严重考验。
同时,由动力机械使用传统能源引起的环境污染日益威胁到人们的生活,温室气体的排放、酸雨的形成无不与使用传统燃料相关。
因此发展为动力机械使用的清洁可替代燃料,成为目前亟待解决的问题。
在此背景之下开发出了使用清洁能源氢气作为燃料的燃料电池汽车[1]。
这种新能源汽车由氢气和氧通过燃料电池产生的电能提供动力,氢氧反应这一过程不仅有极高的能量利用效率,而且排放物只有水,对环境没有任何污染[2]。
但是,氢气本身的特性如泄漏性、爆炸性和氢脆等,使得燃料电池汽车存在着一定的安全隐患,这种新能源动力系统的安全性成为人们首先关心的问题。
这些安全问题包括储氢安全、车载氢气系统的安全、燃料电池汽车发生碰撞以及发生氢气泄露时的安全等。
因此,为了燃料电池汽车的推广使用,有必要对其安全性进行深入研究。
1 燃料电池汽车的储氢安全对燃料电池汽车来讲,氢气的存储应当密度高、轻便、安全而且经济。
一台装有 24 L 汽油可行驶 400 km 的汽车,行驶同样的距离,靠燃烧方式需消耗 8 kg 氢,靠电池供能则仅需 4 kg 氢。
4kg 的氢气在室温和一个大气压下体积为 45 000L,这对汽车载氢是不现实的。
目前限制燃料电池汽车推广的最主要因素就是氢气的储存问题。
目前比较常用的储氢技术有高压压缩储氢、深冷液化储氢、金属氢化物储氢、碳纳米管吸附储氢及有机液体氢化物储氢等[3]。
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。
标准评析SAE燃料电池汽车加氢相关标准简析■ 王 微1 王仁广2〔1.中汽研汽车检验中心(天津)有限公司;2.中汽研新能源汽车检验中心(天津)有限公司〕摘 要:燃料电池汽车技术发展迅速对各类相关标准的研究和制定提出迫切需求。
由于燃料电池汽车基本上都会使用高压氢气,相应的加氢连接装置、加氢协议等加氢相关标准的制定也成了一个重要工作。
目前美国SAE制定的相关加氢标准是比较完善的,本文着重对其已经发布的加氢技术标准和技术信息报告进行简要介绍和分析,便于相关技术人员了解和参考使用。
关键词:燃料电池汽车,加氢连接装置,加氢通信,加氢协议DOI编码:10.3969/j.issn.1002-5944.2023.11.023Brief Introduction of Related Hydrogen Fulling Standards of SAE for FCVsWANG Wei1 WANG Renguang2(1. CATARC Automotive Test Center Co., Ltd., Tianjin; 2. CATARC New Energy Vehicle Test Center Co.,Ltd., Tianjin)Abstract: Rapid development of fuel cell electric vehicles highlights urgent demand for developing and revising relevant standards. Currently, most fuel cell vehicles are fueled by high pressure hydrogen, therefore the related standards for hydrogen fueling connection devices and fueling protocols become important. SAE has published some standards and technical reports (TIP) for hydrogen fueling, which are rather complete. This paper focuses on the introduction of SAE standards and TIPs of hydrogen fueling for relevant technicians to understand and utilize.Keywords: fuel cell vehicles, hydrogen fueling connection devices, hydrogen fueling communication, hydrogen fueling protocols0 前 言为了跟传统燃油车的加油性能相比,燃料电池乘用车一般要求3 min加满氢,同时需要满足温度、压力和密度限值。
238研究与探索Research and Exploration ·理论研究与实践中国设备工程 2020.07 (下)近年来,国家从战略发展、产业结构、能源科技、财政支持等方面相继发布了一系列政策,引导并鼓励包括氢燃料电池和相关产业在内的氢能产业发展。
但目前,国内在燃料电池技术发展、氢能产业装备制造等方面相对滞后,氢能产业发展速度落后于发达国家。
氢气是可燃气体,着火、爆炸范围宽,下限低,但氢气密度小、扩散迅速,加氢站的安全可靠运营至关重要,加氢站的设计、施工、建造必须认真贯彻各项方针政策,应切实采取防火、防爆安全技术措施。
加氢站建设时,应认真分析比较,采用安全可靠、技术先进、经济合理的设计方案,认真执行本规范的各项规定,确保加氢站的设计、施工均能做到安全可靠、满足使用要求。
加氢站的建设是发展环境友好的氢能汽车不可缺少的基础设施建设,也是城镇建设的重要基础设施内容,为了充分发挥各类城镇现有的汽车加油站、加气站、加油加气站的功能条件,根据近年来欧洲和美国、日本等已建的数十个氢能汽车加氢站的建造、运营经验,依据具体条件,一些加氢站是与原有的汽车加油站或加气站合建。
国内可在已建的汽车加油站、加气站、加油加气站内增建氢能汽车加氢站的可能性或在新建氢能汽车加氢站时,同时规划合建加油站或加气站或加油加气合建站。
这样建设的“合建站”,就可以减少占地而积、降低建造费用,也可以方便运行管理和使用。
本文从以下几个方面做加氢站安全分析。
1 安全距离控制加氢站在安全距离控制方面也参照了传统加油站、加气站安全控制距离。
在现行国家标准《氢气站设计规范》GB 50177中,对氢气罐是按其总容积(m 3)划分为小于或等于1000、1001~10000、10001~50000、大于50000m 3四个等级作出了不同氢能源汽车加氢站设计中的安全分析戴建新1,张永辉2(1.南京江宁华润燃气有限公司;2.华润(南京)市政设计有限公司,江苏 南京 210000)摘要:氢能是一种绿色、高效的二次能源,虽然目前还没有大规模应用,不像电能一样为人们所熟知,但它却有着已知的所有能源无可比拟的特点,是解决能源问题的新选择,也是能源领域的未来之星。
燃料电池汽车氢电安全法规标准的研究摘要:随着人们环保意识的提高,发展与推广燃料电池汽车逐渐引起人们的重视。
燃料电池汽车涉及较多专业知识,其中保障燃料电池汽车安全是研究工作的重点。
目前,很多国家已制定安全方面的法规标准,用于规范燃料电车汽车行业。
为更好的促进我国燃料电池汽车行业的发展,我国应提高认识,做好氢电安全法规标准的研究。
本文立足燃料电池工作原理,对国外有关燃料电池汽车安全法规标准进行分析,介绍我国燃料电池汽车安全测评项目,提出相关建设策略,以供参考。
近年来,燃油汽车数量猛增,给环境造成严重污染,促进温室效应的发生,给人类的未来发展构成较大威胁,因此,汽车行业必须在燃料方面做出新的变革,应大力推广与应用新能源汽车。
燃料电池汽车是新能源汽车的主要代表,其对环境友好,是未来汽车行业的主要发展方向。
但燃料电池汽车中氢是主要原料,存在一定安全隐患,因此,为保证燃料电池汽车安全,需做好相关安全法规研究,及时制定行业标准,为燃料电池汽车更好的应用、普及奠定坚实基础。
1燃料电池的工作原理燃料电池为燃料电池汽车的运行提供必需的电能,其构成复杂,包括阳极、阴极、电解质、外部电路等。
燃料电池的工作主要利用质子交换膜技术,即,在覆盖有催化剂的质子交换膜作用下,氢气在阳极被分解为质子。
质子在质子交换膜作用下到达阴极。
氢气分解时释放电子,电子经过负载被引至阴极,如此便产生电能。
在阳极催化剂作用下发生如下反应:H2→2H++2e。
在阴极催化剂作用下,发生反应:0.5O2+2H++2e→H2O。
通过分析燃料电池工作原理不难发现,燃料电池汽车具备以下优点:零排放或近似零排放,给环境不会造成污染。
同时,运行平稳、无噪声,因此,当前很多国家开始重视燃料电池汽车的研发。
众所周知,燃料电池汽车研发专业性强,尤其以氢气为原料,具有一定的安全隐患,因此,做好燃料电池汽车安全法规标准的研究,构建完善的标准体系是基础性工作。
2国外燃料电池汽车安全法规分析国外在燃料电池汽车方面的研究较早,尤其为推动燃料电池汽车行业发展,制定较多安全法规。
我国加氢站安全间距-回复我国加氢站安全间距涉及的是燃氢技术的安全问题,这是一项关系到国家安全和民众生命财产安全的重要议题。
随着新能源汽车的普及和氢能源产业的快速发展,加氢站的建设将成为一个重要的基础设施。
然而,由于燃氢技术的特殊性,加氢站的安全问题备受关注,其中安全间距的确定就成为了一个亟待解决的问题。
首先,什么是加氢站安全间距?加氢站安全间距指的是加氢站与周围建筑物、交通道路等设施之间的最小安全距离。
由于加氢站涉及到高压氢气的储存和输送,一旦发生泄漏或爆炸,将会产生巨大的危险。
因此,为了避免可能导致严重灾害的事故发生,需要制定一套合理的安全间距标准。
其次,如何确定加氢站安全间距?加氢站安全间距的确定需要综合考虑多个因素,包括加氢站的规模、建筑材料、氢气储存方式、交通流量等因素。
当前,国际上还没有一套统一的加氢站安全间距标准,但一些国家和地区已经开始研究和制定相关标准。
在国内,中国石油、中国石化等能源公司积极推进加氢站建设,并出台了一些规范和标准。
根据中国石油公司发布的《加氢站建设技术规范》,加氢站应与居民区、公共场所等建筑物保持一定的安全距离。
具体来说,加氢站与居住建筑的安全距离为100米,与工业和商业建筑的安全距离为50米。
此外,加氢站还应避免设置在交通干线、居民密集区等可能影响安全的场所。
然而,这些标准是否足够安全仍存有争议。
一些专家认为,由于燃氢汽车的快速发展,标准需要进一步严格化。
他们提出了一种以事故风险为基础的安全间距评估方法,即根据事故概率和损害半径来确定安全区域范围。
这种方法更加科学和精准,能够更好地保障加氢站的安全。
此外,加氢站的建设地点也需要谨慎选择。
加氢站应避免设置在密集居民区、商业中心等人员密集场所附近,以减少可能的人员伤亡和财产损失。
同时,还需要考虑交通状况,避免设置在交通瓶颈区域或容易造成交通事故的地段。
最后,加氢站安全间距还需要与其他相关的安全措施相结合。
除了安全间距,加氢站还需要配备完善的安全设备和监测系统,及时发现和应对潜在的安全风险。
浅谈氢燃料电池电动汽车布置设计摘要:本文结合作者实际工作经验,介绍了某氢燃料电池电动汽车的电堆及其附件系统的布置设计,包括空气供应系统、氢气供应系统和电堆热管理系统,积累经验,供后来者参考。
引言2001年,新能源汽车研究项目列入国家“十五”期间的“863”重大科技课题。
“十一五”我国提出“节能和新能源汽车”战略。
2012年《节能与新能源汽车产业发展规划》指出:“新能源汽车是指采用新型动力系统,完全或主要依靠新型能源驱动的汽车,本规划所指新能源汽车主要包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车及燃料电池汽车。
”2017年《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》也提到了燃料电池汽车:“第三条本规定所称汽车,是指《汽车和挂车类型的术语和定义》国家标准(GB/T3730.1-2001)第2.1款所规定的汽车整车(完整车辆)及底盘(非完整车辆),不包括整车整备质量超过400千克的三轮车辆。
本规定所称新能源汽车,是指采用新型动力系统,完全或者主要依靠新型能源驱动的汽车,包括插电式混合动力(含增程式)汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车等。
”《GB/T24548-2009燃料电池电动汽车术语》明确了燃料电池汽车的定义:“燃料电池电动汽车FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle)是以燃料电池系统作为动力源或主动力源的汽车。
”顾名思义,以氢气为燃料的FCEV 就叫氢燃料电池电动汽车。
由于氢燃料电池电动汽车零排放、加氢快、续航里程长等优点,所以它被认为是未来汽车发展的终极方向,成为当前最热门的新技术之一。
本文结合作者工作实践,主要探讨FCEV的布置设计,包括电堆总成、电堆附件系统、储氢系统的布置设计。
1电堆总成的布置设计1.1电堆总成简介按照《GB/T24548-2009燃料电池电动汽车术语》,燃料电池堆总成(简称电堆总成或电堆)是将外部供应的燃料和氧化剂中的化学能通过电化学反应直接转化为电能、热能和其它反应产物的发电装置。
附录A 计算间距的起止点A.0.1 站址选择、站内平面布置的安全间距和防火间距起止点,应符合下列规定:1 道路——路面边缘。
2 铁路——铁路中心线。
3 管道——管子中心线。
4 储罐——罐外壁。
5 储气瓶——瓶外壁。
6 储气井——井管中心。
7 加油机、加气机——中心线。
8 设备——外缘。
9 架空电力线、通信线路——线路中心线。
10 埋地电力、通信电缆——电缆中心线。
11 建(构)筑物——外墙轴线。
12 地下建(构)筑物——出入口、通气口、采光窗等对外开口。
13 卸车点——接卸油(LPG、LNG)罐车的固定接头14 架空电力线杆高、通信线杆高和通信发射塔塔高——电线杆和通信发射塔所在地面至杆顶或塔顶的高度。
注:本规范中的安全间距和防火间距未特殊说明时,均指平面投影距离。
附录B 民用建筑物保护类别划分B.0.1 重要公共建筑物,应包括下列内容:1 地市级及以上的党政机关办公楼。
2 设计使用人数或座位数超过1500人(座)的体育馆、会堂、影剧院、娱乐场所、车站、证券交易所等人员密集的公共室内场所。
3 藏书量超过50万册的图书馆;地市级及以上的文物古迹、博物馆、展览馆、档案馆等建筑物。
4 省级及以上的银行等金融机构办公楼,省级及以上的广播电视建筑。
5 设计使用人数超过5000人的露天体育场、露天游泳场和其他露天公众聚会娱乐场所。
6 使用人数超过500人的中小学校及其他未成年人学校;使用人数超过200人的幼儿园、托儿所、残障人员康复设施;150张床位及以上的养老院、医院的门诊楼和住院楼。
这些设施有围墙者,从围墙中心线算起;无围墙者,从最近的建筑物算起。
7 总建筑面积超过20000m2的商店(商场)建筑,商业营业场所的建筑面积超过15000m2的综合楼。
8 地铁出入口、隧道出入口。
B.0.2 除重要公共建筑物以外的下列建筑物,应划分为一类保护物:1 县级党政机关办公楼。
2 设计使用人数或座位数超过800人(座)的体育馆、会堂、会议中心、电影院、剧场、室内娱乐场所、车站和客运站等公共室内场所。
燃料电池汽车加氢站设计与工程建设实践加氢站对于燃料电池汽车发展有着积极推动作用。
燃料电池(Fuel Cell)是氢能使用最重要技术之一,作为一种电化学反映装置,其不通过燃烧,直接将化学能转化成电能。
燃料电池技术广泛应用于汽车工业领域,与老式内燃机相比,燃料电池具备更高能源转换效率,并且由于其反映产物是水,不产生任何污染物和温室气体,实现了真正零排放。
国内燃料电池汽车事业发展基本与世界同步,在政府能源、环保战略,发展速度仍在不断加快。
2.1 加氢站储氢量依照对世博期间燃料电池公交车、燃料电池轿车和燃料电池观光车3类共196辆氢燃料电池汽车在世博园区内外进行示范运营。
燃料电池汽车每日行驶里程和单位里程耗氢量进行估算,所有燃料电池汽车日最大氢气需求量约600kg。
考虑供氢安全系数和工程实际状况,站内设立两辆长管拖车,其储氢量约560kg,储存压力不不不大于20MPa。
站内固定储氢瓶组储氢量约500kg,储存压力不不不大于45MPa。
站内总储氢量约1060kg,属于三级站。
该站选取离站制氢(Off-site)模式,采用氢气长管拖车将不大于20MP a压缩氢气从生产单位运送进站后再通过站内压缩机将氢气增压卸载至站内高压储氢瓶组,以不不不大于45MPa压力储存。
车辆加氢时,从储氢瓶组中输出氢气,通过加氢机充装到燃料电池汽车车载储氢瓶中。
加氢站是对高压氢气储存、输配、加注等技术综合应用,世博加氢站系统重要涉及:氢气源(站外供氢)、氢气压缩系统(氢气压缩机)、氢气储存系统(高压储氢瓶组)、氢气加注系统(加氢机).此外尚有高压氢气管线、阀门组件和安全、控制系统等[6],加氢站工艺流程由图所示。
氢气长管拖车将不大于20MPa压缩氢气从氢气生产单位运送进加氢站,氢气经卸气柱卸载后通过氢气压缩机增压至43.8MPa储存到站内固定储氢瓶组中,氢气长管拖车也可作为站内一级储氢装置,当对车辆加氢时,通过多级取气模式从储氢瓶组中输出氢气,通过加氢机充装到燃料电池汽车车载储氢瓶中。