Desempeño de los Tanques de Almacenamiento de Hidrógeno de Tipo IV en un Incendio: Efecto del Estado de Carga
Autores: Kashkarov, Sergii; Makarov, Dmitriy; Molkov, Vladimir
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Desempeño de los Tanques de Almacenamiento de Hidrógeno de Tipo IV en un Incendio: Efecto del Estado de Carga
Categoría
Energía
Subcategoría
Energías renovables
Palabras clave
Hidrógeno
Tanques de almacenamiento
Fuego
Sobreenvuelto compuesto
Relación de presión de estallido
Parámetros térmicos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Se espera que el uso de tanques de almacenamiento de hidrógeno a 100% de la presión de trabajo nominal (NWP) ocurra solo después del repostaje. Conducir entre repostajes se caracteriza por el estado de carga SoC <100%. Hay evidencia experimental de que los tanques de Tipo IV probados en un incendio a presiones iniciales por debajo de 1/3 de NWP, presentaron fugas sin ruptura. Este documento tiene como objetivo entender este fenómeno. La investigación numérica ha demostrado que la transferencia de calor del fuego a través del revestimiento compuesto a presiones de almacenamiento por debajo de NWP/3 es suficiente para derretir el revestimiento de polímero. Este derretimiento inicia microfugas de hidrógeno a través del compuesto antes de que pierda la capacidad de carga. La clasificación de resistencia al fuego (FRR) se define como el tiempo hasta la ruptura en un incendio de un tanque sin o con un dispositivo de alivio de presión térmicamente activado bloqueado. Se demuestra la dependencia de la FRR en el SoC para los tanques con propiedades y volúmenes de material definidos en el rango de 36-244 L. Se muestra que una variación en el grosor de la pared compuesta causa un problema de seguridad al reducir la FRR del tanque y se sugiere que sea abordado por los fabricantes de tanques y OEMs. Se investiga el efecto de la relación de presión de ruptura de un tanque en la FRR. Los parámetros térmicos de la pared compuesta, es decir, el calor de descomposición y las temperaturas, se muestran en simulaciones de una falla de tanque en un incendio como un papel importante en su FRR.
Descripción
Se espera que el uso de tanques de almacenamiento de hidrógeno a 100% de la presión de trabajo nominal (NWP) ocurra solo después del repostaje. Conducir entre repostajes se caracteriza por el estado de carga SoC <100%. Hay evidencia experimental de que los tanques de Tipo IV probados en un incendio a presiones iniciales por debajo de 1/3 de NWP, presentaron fugas sin ruptura. Este documento tiene como objetivo entender este fenómeno. La investigación numérica ha demostrado que la transferencia de calor del fuego a través del revestimiento compuesto a presiones de almacenamiento por debajo de NWP/3 es suficiente para derretir el revestimiento de polímero. Este derretimiento inicia microfugas de hidrógeno a través del compuesto antes de que pierda la capacidad de carga. La clasificación de resistencia al fuego (FRR) se define como el tiempo hasta la ruptura en un incendio de un tanque sin o con un dispositivo de alivio de presión térmicamente activado bloqueado. Se demuestra la dependencia de la FRR en el SoC para los tanques con propiedades y volúmenes de material definidos en el rango de 36-244 L. Se muestra que una variación en el grosor de la pared compuesta causa un problema de seguridad al reducir la FRR del tanque y se sugiere que sea abordado por los fabricantes de tanques y OEMs. Se investiga el efecto de la relación de presión de ruptura de un tanque en la FRR. Los parámetros térmicos de la pared compuesta, es decir, el calor de descomposición y las temperaturas, se muestran en simulaciones de una falla de tanque en un incendio como un papel importante en su FRR.