Metodología de Evaluación de Riesgos Cuantitativos para la Ruptura de Tanques de Hidrógeno en un Incendio en un Túnel
Autores: Kashkarov, Sergii; Dadashzadeh, Mohammad; Sivaraman, Srinivas; Molkov, Vladimir
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Metodología de Evaluación de Riesgos Cuantitativos para la Ruptura de Tanques de Hidrógeno en un Incendio en un Túnel
Categoría
Energía
Subcategoría
Energías renovables
Palabras clave
Evaluación cuantitativa de riesgos
Ruptura de tanque de almacenamiento de hidrógeno
Incidente de incendio en túnel
Análisis de consecuencias
Dispositivo de alivio de presión activado térmicamente
Muertes por vehículo
Clasificación de resistencia al fuego
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
Este estudio presenta una metodología de evaluación cuantitativa de riesgos para el escenario de una ruptura de un tanque de almacenamiento de hidrógeno a bordo y un incidente de incendio en un túnel. La aplicación de la metodología se demuestra en un túnel de carretera. El análisis de consecuencias se lleva a cabo para la ruptura de un tanque de almacenamiento de hidrógeno de 70 MPa y 62.4 litros en un incendio, en el que un dispositivo de alivio de presión activado térmicamente (TPRD) falló o se bloqueó durante un incidente. Se investigan escenarios con dos estados de carga (SoC) del tanque, es decir, SoC = 99% y SoC = 59%. Se evalúan los riesgos en términos de fatalidades por vehículo por año y el costo por incidente. Se encuentra que para reducir el riesgo con el vehículo propulsado por hidrógeno en un incidente de incendio en un túnel de carretera al nivel aceptable de 10-5 fatalidad/vehículo/año, la clasificación de resistencia al fuego (FRR) del tanque de almacenamiento de hidrógeno debe superar los 84 minutos. El aumento de la FRR a este nivel reduce el riesgo social a un nivel aceptable. El aumento de la FRR a 91 minutos reduce el riesgo en términos del costo del incidente a 300 GBP, siguiendo el costo umbral de lesiones menores publicado por la Oficina de Salud y Seguridad del Reino Unido. Se desarrolla la curva de frecuencia-número (F-N) de las fatalidades para demostrar el efecto de las medidas de mitigación en la reducción del riesgo a niveles socialmente aceptables. El estudio de sensibilidad realizado confirma que, con el amplio rango de parámetros de entrada, incluido el tiempo de respuesta del cuerpo de bomberos, el riesgo de ruptura de los sistemas estándar de tanque de hidrógeno-TPRD dentro del túnel de carretera es inaceptable. Una de las soluciones que permite un uso inherentemente más seguro de los vehículos propulsados por hidrógeno en túneles es la implementación de tecnología de seguridad innovadora: tanques autoventilados sin TPRD que son libres de explosiones en un incendio.
Descripción
Este estudio presenta una metodología de evaluación cuantitativa de riesgos para el escenario de una ruptura de un tanque de almacenamiento de hidrógeno a bordo y un incidente de incendio en un túnel. La aplicación de la metodología se demuestra en un túnel de carretera. El análisis de consecuencias se lleva a cabo para la ruptura de un tanque de almacenamiento de hidrógeno de 70 MPa y 62.4 litros en un incendio, en el que un dispositivo de alivio de presión activado térmicamente (TPRD) falló o se bloqueó durante un incidente. Se investigan escenarios con dos estados de carga (SoC) del tanque, es decir, SoC = 99% y SoC = 59%. Se evalúan los riesgos en términos de fatalidades por vehículo por año y el costo por incidente. Se encuentra que para reducir el riesgo con el vehículo propulsado por hidrógeno en un incidente de incendio en un túnel de carretera al nivel aceptable de 10-5 fatalidad/vehículo/año, la clasificación de resistencia al fuego (FRR) del tanque de almacenamiento de hidrógeno debe superar los 84 minutos. El aumento de la FRR a este nivel reduce el riesgo social a un nivel aceptable. El aumento de la FRR a 91 minutos reduce el riesgo en términos del costo del incidente a 300 GBP, siguiendo el costo umbral de lesiones menores publicado por la Oficina de Salud y Seguridad del Reino Unido. Se desarrolla la curva de frecuencia-número (F-N) de las fatalidades para demostrar el efecto de las medidas de mitigación en la reducción del riesgo a niveles socialmente aceptables. El estudio de sensibilidad realizado confirma que, con el amplio rango de parámetros de entrada, incluido el tiempo de respuesta del cuerpo de bomberos, el riesgo de ruptura de los sistemas estándar de tanque de hidrógeno-TPRD dentro del túnel de carretera es inaceptable. Una de las soluciones que permite un uso inherentemente más seguro de los vehículos propulsados por hidrógeno en túneles es la implementación de tecnología de seguridad innovadora: tanques autoventilados sin TPRD que son libres de explosiones en un incendio.