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面对能源安全和气候变化带来的双重挑战,人们迫切希望寻找到一种不依赖于化石燃料的新能源,而氢能正是在这种常规能源面临危机的情况下进入了人们的视野。在占据全球近一半氢能需求量的交通运输领域,氢能主要运用在燃料电池汽车上,而氢燃料电池汽车作为应对传统燃油汽车诸多弊端的一个重要研究方向,许多国家和组织已经在推动其研发和使用,加氢站作为燃料电池汽车发展过程中必不可少的一环,在其大规模商业化之前,必须充分研究氢气在各个环节的安全性以消除公众疑虑,确保产业健康发展。本文主要从加氢站的安全角度出发进行了一系列理论研究,主要研究内容及方法如下:(1)分析了HAZOP-LOPA这一新型半定量分析方法在储氢场站的适用性,并用该方法对某非现场制氢的高压氢气储氢型加氢站进行了案例分析,识别出了风险较高的场景并提出了降低风险的措施。(2)在利用HAZOP进行了初步场景辨识的基础上,结合SHIPP方法对某加氢站的泄漏保护层、扩散保护层、点火保护层进行了故障树分析,通过定性分析和定量分析识别出引起失效的主要风险因素,并根据分析结果提出降低风险的措施和建议。(3)针对高压氢气欠膨胀射流过程建立了理论模型,通过编程计算了高压氢气不同孔径和压力下的泄漏源参数随时间变化情况,并用实际气体状态方程对理论模型进行了修正,通过各项参数与实验拟合曲线进行对比,判断出更适用于高压氢气欠膨胀射流过程的实际气体方程。(4)提出了物理爆炸、气云爆炸、射流火、火球这四种常见后果的相关参数计算方法,并分别进行了案例分析,根据分析结果判断各种后果的影响范围,以及应当采取的安全措施。(5)结合后果伤亡半径对后果严重性及风险等级进行了评估,并将评估结果与ALARP准则进行了对比。针对加氢站的事故场景及风险评估结果提出了一系列详细的安全管理措施。