面對能源安全和氣候變化帶來的雙重挑戰(zhàn),人們迫切希望尋找到一種不依賴于化石燃料的新能源,而氫能正是在這種常規(guī)能源面臨危機的情況下進入了人們的視野。在占據(jù)全球近一半氫能需求量的交通運輸領域,氫能主要運用在燃料電池汽車上,而氫燃料電池汽車作為應對傳統(tǒng)燃油汽車諸多弊端的一個重要研究方向,許多國家和組織已經(jīng)在推動其研發(fā)和使用,加氫站作為燃料電池汽車發(fā)展過程中必不可少的一環(huán),在其大規(guī)模商業(yè)化之前,必須充分研究氫氣在各個環(huán)節(jié)的安全性以消除公眾疑慮,確保產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。本文主要從加氫站的安全角度出發(fā)進行了一系列理論研究,主要研究內(nèi)容及方法如下:（1）分析了HAZOP-LOPA這一新型半定量分析方法在儲氫場站的適用性,并用該方法對某非現(xiàn)場制氫的高壓氫氣儲氫型加氫站進行了案例分析,識別出了風險較高的場景并提出了降低風險的措施。（2）在利用HAZOP進行了初步場景辨識的基礎上,結(jié)合SHIPP方法對某加氫站的泄漏保護層、擴散保護層、點火保護層進行了故障樹分析,通過定性分析和定量分析識別出引起失效的主要風險因素,并根據(jù)分析結(jié)果提出降低風險的措施和建議。（3）針對高壓氫氣欠膨脹射流過程建立了理論模型,通過編程計算了... 

【文章來源】：重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：113 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 當前世界和我國的能源形勢
        1.1.2 氫的基本性質(zhì)及應用
        1.1.3 氫的安全問題
    1.2 氫能政策及發(fā)展概況
        1.2.1 國外政策及發(fā)展概況
        1.2.2 國內(nèi)政策及發(fā)展概況
    1.3 文獻綜述
        1.3.1 風險評價方法研究現(xiàn)狀
        1.3.2 氫氣行為及后果研究現(xiàn)狀
    1.4 研究內(nèi)容和技術路線
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 技術路線
2 氫的生產(chǎn)、儲運方式及加氫站分類
    2.1 制氫方式
        2.1.1 化石燃料制氫
        2.1.2 電解水制氫
        2.1.3 新型制氫方式
        2.1.4 制氫方式對比
    2.2 儲運方式
    2.3 加氫站主要設備
        2.3.1 壓縮機
        2.3.2 儲氫裝置
        2.3.3 加氫機
    2.4 加氫站分類及工藝流程
    2.5 加氫站實例介紹
        2.5.1 加氫站概況
        2.5.2 工藝流程
    2.6 本章小結(jié)
3 加氫站危險辨識及失效概率分析
    3.1 HAZOP-LOPA分析法
        3.1.1 HAZOP方法
        3.1.2 LOPA方法
        3.1.3 HAZOP-LOPA法的應用
    3.2 故障樹分析法
        3.2.1 故障樹簡介
        3.2.2 故障樹的分析步驟
        3.2.3 加氫站氫氣泄漏故障樹
        3.2.4 結(jié)果分析
    3.3 本章小結(jié)
4 高壓氫氣儲罐泄漏及其后果評價
    4.1 高壓氫氣泄漏模型
        4.1.1 高壓氫氣泄漏過程
        4.1.2 實際氣體方程
    4.2 泄漏模型的理論計算方法
        4.2.1 儲罐內(nèi)及出口處參數(shù)計算
        4.2.2 名義噴嘴模型
        4.2.3 射流軸心濃度
    4.3 物理爆炸危害分析
        4.3.1 物理爆炸中的機械能
        4.3.2 物理爆炸中的超壓
        4.3.3 物理爆炸中的沖量
        4.3.4 物理爆炸中超壓及沖量的危害
    4.4 氣云爆炸危害分析
    4.5 射流火危害分析
        4.5.1 射流火火焰輻射能力
        4.5.2 可視火焰長度
        4.5.3 射流火熱輻射后果
    4.6 火球危害分析
        4.6.1 火球輻射能力
        4.6.2 火球熱輻射后果
    4.7 本章小結(jié)
5 案例分析
    5.1 HAZOP-LOPA法在儲氫站場的應用
        5.1.1 劃分節(jié)點
        5.1.2 HAZOP分析
        5.1.3 LOPA分析
    5.2 加氫站后果評價
        5.2.1 物理爆炸危害計算
        5.2.2 氣云爆炸危害計算
        5.2.3 射流火危害計算
        5.2.4 火球危害計算
    5.3 風險度量
        5.3.1 后果嚴重性評估
        5.3.2 風險等級評估
        5.3.3 風險可接受性準則
    5.4 安全管理措施
    5.5 本章小節(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
附錄
    A.作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄:
    B作者在攻讀學位期間取得的專利目錄
    C.HSE風險矩陣
    D.學位論文數(shù)據(jù)集
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]加氫站高壓氫氣泄漏爆炸事故模擬及分析[J]. 李靜媛,趙永志,鄭津洋.  浙江大學學報(工學版). 2015(07)
[2]HAZOP-FTA綜合分析方法在煤化工裝置中的應用[J]. 陳全,張麗婷.  中國安全生產(chǎn)科學技術. 2013(07)
[3]加氫站定量風險分析研究[J]. 袁雄軍,朱常龍,任常興,葛秀坤,王凱全.  可再生能源. 2012(05)
[4]HAZOP分析中LOPA的應用研究[J]. 周榮義,李石林,劉何清.  中國安全科學學報. 2010(07)
[5]3種安全評價方法的集成研究[J]. 張其立,邱彤,趙勁松,王朝暉.  計算機與應用化學. 2009(08)
[6]加氫站風險評價研究現(xiàn)狀與進展[J]. 李志勇,潘相敏,謝佳,馬建新.  科技導報. 2009(16)
[7]加氫站氫氣運輸方案比選[J]. 馬建新,劉紹軍,周偉,潘相敏.  同濟大學學報(自然科學版). 2008(05)

博士論文
[1]儲氫系統(tǒng)意外氫氣泄漏和擴散研究[D]. 李雪芳.清華大學 2015

碩士論文
[1]天然氣管道泄漏氣云的爆炸危害研究[D]. 李靜靜.中國石油大學 2010
[2]基于故障樹分析的電力變壓器可靠性評估方法研究[D]. 周婧婧.重慶大學 2009



本文編號：3189554