加油站扩建充电桩项目安全设计研究

发布时间：2020-07-11 09:56

【摘要】：国家启动大力推动新能源汽车的发展的政策,进一步提升新能源汽车的保有量,逐步淘汰燃油汽车。加油站作为燃油汽车的重要配套设施,在当前的汽车结构体系中起着重要的作用,但随着节能减排政策的推进,新能源汽车逐步取代燃油汽车的趋势,加油站扩建充电桩及其附属设施是突围的重要方向。据我国汽车工业协会统计数据,2017年全年我国新能源汽车上牌总量约为719,000辆,其中插电式汽车和油电混动汽车占93%以上。论文既有对加油站扩建充电桩及其附属设施的安全性进行了系统性研究,采用风险矩阵、事故树和后果模拟三种手段,对加油站油料泄漏、火灾和爆炸等典型事故进行了定性和定量研究;也在加油站扩建充电桩及其附属设施和产生的新风险和加油站原有风险存在耦合的情况下,采用危险分析法、事故树分析等手段,研究了加油-充电合建后的事故发生机制。并且依据现行的法律法规、标准规范,提出了加油站扩建充电桩项目的安全设施设计,并总结出了加油站扩建充电桩项目后的运行和管理建议。首先,通过对IDS120K750D型充电桩及其附属设施的工作原理、安全性以及充电特性等性能进行详细的分析,得出充电桩产生火花是由于电路断开时产生的高温和空气击穿形成的,影响范围为10m。其次,结合绵阳某加油站的基本情况,采用风险评估、事故树分析和DNV PHAST工艺危险源分析软件分析,对火灾、爆炸以及汽油泄漏扩散进行分析。得出加油站在小孔、中孔、大孔以及全部泄漏的情形下最大危险距离为23.78m(汽油)和23.13m(柴油)。第三,根据《汽车加油加气站设计与施工规范》(GB 50156-2014)相关要求进行修正,得出充电桩的火花产生地需要与加油站可能发生泄漏位置保持在37m以上的安全距离。由此,在以后的加油站扩建充电桩项目中,安全距离不能按照规定中的30米进行取值,而需要采用更加严格的标准。也建议国家对现有的标准在该方面进行验证和修订。综上,加油站扩建充电桩从技术上可行。但为了进一步提高扩建后加油站的安全性,本文从技术措施和管理措施上进行了设计和论证。通过安装检测设备、安全附件和建立安全管理体系等方面的进行事故预防,提升加油站的整体水平。
【学位授予单位】：西南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U473.8;U491.8
【图文】：

主界面,危险源,分析软件

2 加油站及附属设施风险分析重要度进行排序，分出控制措施的轻重缓急，制定出最佳的管控方案。 DNV-PHAST 工艺危险源分析软件NV-PHAST（Process Hazard Analysis Software Tool）工艺危险源分析软件（DNV）公司开发一款针对油气、有毒气体扩散引发火灾、爆炸以及中和预测软件。该软件操作界面如图 2-1 所示。

火灾爆炸事故,加油站

2 加油站及附属设施风险分析11 监测设备失效 2 3 6 四级12安全设施设备维护不当3 3 9 三级13 人员安全素质不高 3 3 9 三级.4.2 火灾或爆炸事故树分析根据危险有害因素辨识的结果可知，该加油站是发生火灾爆炸的主要场所，采故树分析法预测加油站（汽油、柴油）火灾其他爆炸事故发生的原因。发生火灾的基本条件是易燃物质、助燃物质、点火源三个条件同时存在，且当的蒸汽和空气的混合物浓度达到了其他爆炸极限，则发生其他爆炸；超过了其他极限浓度范围则发生火灾事故。根据公司的具体情况，并经现场考查，编制了火灾炸事故的事故树。见图 2-2通过调查分析，找出了影响事故发生的 28 个事件。根据其发生的逻辑关系，构下图所示的事故树。

小孔,模拟结果,油罐车,加油机

2 加油站及附属设施风险分析漏部位主要为油罐车和加油机，根据加油站管道的设计管径，可以得出设计的泄漏孔径。次模拟采用泄漏较为严重的情况，即从油罐车、卸油口及加油机处泄漏径大小分为小孔（d=5mm）、中孔（d=25mm）、大孔（d=100mm）以及=150mm）四种情况。 DNV-PHAST 工艺危险源分析软件中选择扩散模型，现实场景以油罐车（tank head），分别设置物质为汽油和柴油，设置泄漏场景为绵阳某高速加置不同泄漏孔径，模拟计算出扩散位置。得出如下结果，如图 2-3，图图 2-6，图 2-7，图 2-8，图 2-9 和图 2-10 所示。

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