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加油加气充电合建站危险源辨识与爆炸风险评价研究

加油加气充电合建站危险源辨识与爆炸风险评价研究

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作者：王少杰西安科技大学

学位级别：硕士

为应对不断增长的新能源汽车对加气、充电的需求,同时尽可能节约城市建设用地,加油、加气、充电三合一的汽车能源补给站点应运而生,越来越多的传统加油站寻求增建加气设施和充电桩的可能性。然而,由于加气设施和充电桩的增建,必将给该... 详细信息

为应对不断增长的新能源汽车对加气、充电的需求,同时尽可能节约城市建设用地,加油、加气、充电三合一的汽车能源补给站点应运而生,越来越多的传统加油站寻求增建加气设施和充电桩的可能性。然而,由于加气设施和充电桩的增建,必将给该站点带来新的安全风险。因此,本文以西安某加油加气充电合建站为例,进行了危险源辨识、道化学火灾爆炸危险指数法评价、FLACS、SAFETI数值模拟,系统的研究了加油加气充电合建站的风险源和定量的研究了其危害后果严重度。首先从物料危险性和设备危险性两个角度系统的辨识了加油加气充电合建站内的危险源,并对危险源进行了风险叠加分析,发现充电桩的线路过载、短路、新能源汽车电池自燃等风险与汽油、柴油储罐以及CNG储气井的燃爆风险有叠加效应。在充电桩增建过程中应保留足够的充电设施与加油加气设施间的安全距离。在道化学火灾爆炸危险指数法评价中,选定汽油储罐、柴油储罐和CNG储气井为三个工艺单元,根据道化学火灾爆炸指数法(第七版)指南,选取了一般工艺危险系数、特殊工艺危险系数和安全措施补偿系数,评价结果显示:汽油储罐、柴油储罐、天然气储气井的危险等级分别为较轻、最轻和非常大。计入现有的安全措施补偿系数后,汽油储罐、柴油储罐、天然气储气井的危险等级分别降低为最轻、最轻和中等。目前所采取的安全措施有一定的效果,但针对CNG储气井应采取进一步的安全措施。FLACS数值计算结果显示:CNG槽车发生25 mm孔径泄漏时,泄漏方向+X和-Y方向,气体扩散范围会波及充电桩区域,尤其时在西南风条件下·充电桩区域会积聚大量可燃气体。SAFETI数值计算结果显示:CNG槽车发生25 mm泄漏扩散时达到天然气爆炸下限浓度的最大下风距离为37.34 m,CNG储气井发生25 mm泄漏扩散时达到天然气爆炸下限浓度的最大下风距离为40.37 m。天然气发生 25 mm孔径泄漏时达到爆炸下限浓度的范围完全覆盖充电桩区域。当该加油加气充电站所有可能发生泄漏部位全部发生泄漏时,整个站点全部处于闪火范围内。通过对该加油加气充电合建站进行危险源辨识、道化学火灾爆炸危险指数法评价、天然气泄漏扩散范围数值计算以及油气泄漏爆炸风险范围数值计算认为,加油站增建加气、充电设施会给该站点增加一定的风险,增建加气设施会增加危害后果严重程度,增建充电桩会增加火灾爆炸事故发生概率。因此,对于加油加气充电合建站应该给予更高程度的重视以及更高标准的管理要求。本研究结果对加油加气充电站安全管理具有重要的指导意义。

关键词：加油加气充电合建站危险源辨识道化学火灾爆炸指数法泄漏扩散爆炸风险

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