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氢能社会
提升液氢燃料站安全性
时间:2019-10-15   访问量:131  【打印此页】  【关闭

据外国媒体报道:桑迪亚国家实验室曾参与设计了第一代加氢站,使其与传统加油站一样安全。现在,桑迪亚正在努力为下一代加氢站做同样的事情。

与桑迪亚达成的新合作研发协议将使美国最大的氢气零售商First Element Fuel能够建造更多尖端的液氢站。它还将有助于实现美国国家消防协会关于液氢安全距离的安全规范的现代化,这些规范几十年来一直没有更新。更新的标准将使氢零售商和消防员在设计和批准新的更安全的液氢站时受益。

Sandia National Laboratories Promoting Safety of Liquid Hydrogen Fuel Stations

桑迪亚研究团队使用桑迪亚设计的首款软件,量化各种系统设计中氢气泄漏的影响,以及布置用于检测和防止泄漏影响的安全措施。

First Element目前在加利福尼亚州运营着19座加氢站,每个加氢站只有一个泵和一个软管。其他零售商经营的加氢站也受到类似的限制。一旦梅赛德斯 - 奔驰,通用汽车和其他公司将其燃料电池车型推向市场,燃料需求只会增加。 First Element计划2019年在加利福尼亚开设十几座加氢站以满足这一需求。

然而,液态氢具有其独特的益处和挑战。一方面,液态氢可以在比气体低得多的压力下储存,这降低了泄漏的风险。然而,液态氢也是低温的,这意味着它必须保持非常低的温度(大致为负423华氏度)。

释放后,液态氢实际上可以冻结周围的空气,这对计算空气中的氢浓度提出了挑战。气体或液体状态的氢和氧的量是相互依赖的,因为液化的越多,温度越高,反之亦然。该团队通过假设氢气/空气混合的初始区域来解决这一挑战,该区域将混合物加热至桑迪亚的气体扩散模型可以预测行为的点。

这种简化使团队能够预测可燃浓度存在的泄漏距离,而不是关注释放旁边的混合物,并使用更复杂的流体动力学模型。

这种建模过程的一个结果是,First Element Fuel将拥有严格的,基于科学的证据,以帮助他们获得他们计划建造的12座液态加氢站的许可证。

桑迪亚也从该项目中受益,因为它允许团队在现实系统设计中展示他们的模型。此外,桑迪亚直接与国家消防协会合作,该项目的数据将用于通知和更新其液态氢安全规范。

 

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