加氢站高压氢气泄漏爆炸事故模拟及分析

李静媛,赵永志,郑津洋

（浙江大学化工机械研究所,浙江杭州310027）

加氢站高压氢气泄漏爆炸事故模拟及分析

李静媛,赵永志,郑津洋

（浙江大学化工机械研究所,浙江杭州310027）

运用基于计算流体动力学的FLACS软件模拟上海世博加氢站内高压储氢气瓶发生泄漏并引发爆炸的情况,研究不同环境风速对高压氢气泄漏爆炸事故的影响规律.结果表明：基于FLACS的模拟方法,能够实现高压氢气泄漏爆炸事故全过程的模拟,对爆炸超压波进行实时的三维展示；爆炸强度随障碍区域拥塞度和环境风速的增大而显著增强,危害距离随环境风速的增大呈先减小后增大的趋势.对比危害距离模拟值与经验公式计算值可以发现,计算值略高于模拟结果,经验公式偏保守.

高压氢气；泄漏；爆炸；FLACS；加氢站安全

为了解决传统燃油汽车面临的日益严重的石油紧缺以及大气污染问题,清洁、高效的氢能汽车被认为是未来汽车行业发展的一个重要发展方向［1］.加氢站作为实现氢能汽车商业化的必备基础设施,受到了各国政府的高度重视,截至2013年3月,全球范围内正在运行的加氢站已逾200座,此外还有107座计划待建［2］.

氢气具有密度小、扩散系数大、点火温度低、爆炸极限宽（体积分数为4%～74%）、燃烧火焰速度快等特点［3］,加氢站内存储的大量高压氢气若发生泄漏,极易形成大规模可燃气云,一经点燃便会引发剧烈的爆炸事故,对生命和财产安全构成严重威胁.对加氢站高压氢……