一种基于安全评价模型的氢泄露的预测方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例涉及一种基于安全评价模型的氢泄露的预测方法及系统，该方法包括：S1、获取加氢站的各设备的氢气数据；S2、根据氢气数据对泄露过程按照释压阶段、扩散阶段和燃烧爆炸阶段进行数值模拟分析分别构建分析子模型，并生成安全评价模型，其中释压阶段、扩散阶段和燃烧爆炸阶段为逻辑划分；S3、基于氢气传感器对各设备实时进行采集，获取传感器数据；S4、将传感器数据输入到安全评价模型中，对是否发生氢气泄露以及发生泄露的阶段进行预测。本发明专利技术通过对氢泄露的各个阶段和不同情形利用数值进行分析建模，然后结合传感器检测的传感器数据实时对氢气泄露以及发生泄露的阶段进行预测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于安全评价模型的氢泄露的预测方法及系统
本专利技术涉及氢泄露管理
，尤其涉及一种基于安全评价模型的氢泄露的预测方法及系统。
技术介绍
氢气是一种清洁能源，能够为新能源汽车、燃料电池汽车提供能源，提纯后的氢气以高压氢气形式用长管拖车运输到加氢站，经卸气柱卸气进入压缩机，经压缩机增压后分别存储在高、中、低三级储气瓶中。加氢站设备中主要包括压缩机、固定储氢设施、加氢机，压缩机作为加氢站内的核心设备，具有为氢气增压的重要作用，高压储氢设施具有氢气储存和压力缓冲作用，加氢机的主要功能是为氢燃料电池汽车的车载储氢瓶进行加注。加氢站是燃料电池汽车推广应用的必备基础设施，也是氢能产业的重要组成部分。但是加氢站却存在较大安全风险，高压储气瓶因储存时间长、容量大、压力高等原因，极易发生氢气泄露，且泄露后容易在空气中弥漫，在没有可明确识别点火源的情况下会发生自燃，极易造成泄漏后的燃烧、爆炸等气体火灾。氢气事故的初始阶段通常是氢气从管道或不同等级的储存系统的意外泄漏及其在周围空气中的扩散。氢气必须被高压储存，在这种情况下发生泄漏时，将在泄漏出口附近本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于安全评价模型的氢泄露的预测方法，其特征在于，包括：/nS1、获取加氢站的各设备的氢气数据；/nS2、根据氢气数据对泄露过程按照释压阶段、扩散阶段和燃烧爆炸阶段进行数值模拟分析分别构建分析子模型，并生成安全评价模型，其中释压阶段、扩散阶段和燃烧爆炸阶段为逻辑划分；/nS3、基于氢气传感器对各设备实时进行采集，获取传感器数据；/nS4、将传感器数据输入到安全评价模型中，对是否发生氢气泄露以及发生泄露的阶段进行预测。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于安全评价模型的氢泄露的预测方法，其特征在于，包括：
S1、获取加氢站的各设备的氢气数据；
S2、根据氢气数据对泄露过程按照释压阶段、扩散阶段和燃烧爆炸阶段进行数值模拟分析分别构建分析子模型，并生成安全评价模型，其中释压阶段、扩散阶段和燃烧爆炸阶段为逻辑划分；
S3、基于氢气传感器对各设备实时进行采集，获取传感器数据；
S4、将传感器数据输入到安全评价模型中，对是否发生氢气泄露以及发生泄露的阶段进行预测。


2.如权利要求1所述的基于安全评价模型的氢泄露的预测方法，其特征在于，所述氢气数据和所述传感器数据均为氢气浓度。


3.如权利要求1所述的基于安全评价模型的氢泄露的预测方法，其特征在于，步骤S2包括：
针对氢气泄露过程中的内部释压按照泄露的情形下的氢气数据进行数值分析，构建小孔释压分析子模型、管道释压分析子模型和瞬时释压分析子模型；
针对氢气泄露过程中的扩散阶段的氢气数据进行数值分析，构建气体扩散子模型；
针对氢气泄露过程中的燃烧爆炸阶段的氢气数据进行数值分析，构建事故后果子模型；
所述安全评价模型为小孔释压分析子模型、管道释压分析子模型、瞬时释压分析子模型、气体扩散子模型和事故后果子模型其中任一或组合。


4.如权利要求3所述的基于安全评价模型的氢泄露的预测方法，其特征在于，所述事故后果子模型按照事故类型分为物理爆炸子模型、射流火焰子模型、闪火子模型、气体云爆炸子模型，所述物理爆炸模型用于描述近地爆炸，所述射流火焰子模型用于估计射流火焰产生的热辐射，所述闪火子模型用于估计泄露与点火之间的延滞时间内的燃烧，所述气体云爆炸子模型用于估计爆炸能。


5.如权利要求3所述的基于安全评价模型的氢泄露的预测方法，其特征在于，针对氢气泄露过程中的扩散阶段的氢气数据进行数值分析，构建气体扩散子模型包括：
所述小孔释压分析子模型根据加氢站中储氢瓶的初始压力、泄露孔径计算泄露发生时小孔出口的压力、温度、气体流速和质量流量，所述小孔释压分析子模型用于计算泄露孔处的气体状态；
所述管道释压分析子模型用于对瞬时泄露后的释压过程进行分析。


6.如权利要求3所述的基于安全评价模型的氢泄露的预测方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨武剑，
申请(专利权)人：浙大城市学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33