CN113451624A - 一种涉氢燃料电池汽车试验室安全设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种涉氢燃料电池汽车试验室安全设计方法,包括泄漏防控方法、泄漏检测方法、泄漏处置方法;所述泄漏防控方法用于从源头减少氢气泄漏;所述泄漏检测方法用于检测空间内的氢气泄漏量;所述泄漏处置方法用于在发生氢气泄漏时应急处理。本发明有益效果:一种涉氢的燃料电池汽车续驶里程的试验室的设计方法,从预防泄露‑加强检测‑防止聚集‑防止有火焰‑减轻伤害等多个层级进行考虑,能够极大的降低试验的风险。
Description
技术领域
本发明属于燃料电池汽车测试领域,尤其是涉及一种涉氢燃料电池汽车试验室安全设计方法。
背景技术
随着汽车行业的高速发展,我国已经把燃料电池汽车作为未来发展的重要方向,各大汽车厂商以及零部件的厂商都相继投入大量的人力物力进行研发及测评的能力建设。于此同时试验室将会投入大量的实验设备,由于在针对燃料电池汽车以及零部件的时候,必须要使用氢气,那么在进行整个试验室的氢气的运输和安全防护方面必须要满足国家标准试验室的建设同时,还要进行一定程度上对重点的试验区域的预防、以及试验人员的技能提升等多角度实现涉氢试验室的安全运营。
目前,国内各大检测机构、大型汽车厂以及燃料电池设备的供应商都在重金积极的打造涉氢安全试验室,但是由于我国在燃料电池汽车发展较晚,尤其在试验室的建设上还处于摸索前进的状态。而国外如日本丰田汽车有限公司、韩国现代汽车有限公司等先进的汽车企业已经在涉氢安全方面掌握了完整的安全法则,目前并无出现重大的事故。现阶段我国大部分的燃料电池试验室是基于原有试验室的改造完成,造成许多安全的预防和保护措施不到位,一部分原因是涉氢材料的超高的价格,一部分原因是国内并没有成熟的设计方案供参考。我国在进行燃料电池汽车发展的同时,需要建立一个完整的安全制度以及相应的建设方案,保障试验人员的安全性,同时也保证了燃料电池汽车行业的健康发展。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种涉氢燃料电池汽车试验室安全设计方法,从预防泄露-加强检测-防止聚集-防止有火焰-减轻伤害等多个层级进行考虑,能够极大的降低试验的风险。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种涉氢燃料电池汽车试验室安全设计方法,包括泄漏防控方法、泄漏检测方法、泄漏处置方法;
所述泄漏防控方法用于从源头减少氢气泄漏;
所述泄漏检测方法用于检测空间内的氢气泄漏量;
所述泄漏处置方法用于在发生氢气泄漏时应急处理。
进一步的,泄漏防控方法包括:
A1、测试区域减少氢气通道的管路接头;
A2、测试区域采取耐氢脆的材料;
A3、测试区域的房屋进行斜坡处理。
进一步的,泄漏检测方法包括:
B1、在供氢地、用氢地、试验室内设置氢气浓度传感器;
B2、设置氢气浓度危险等级阈值,当B1中氢气浓度传感器检测到的氢气浓度达到阈值后,采取对应的处理措施。
进一步的,处理措施包括:
检测到的氢气浓度达到N1ppm时会进行报警,提醒工作人员前来处理处理;
检测到的氢气浓度达到N2ppm时设备进行停机;
检测到的氢气浓度达到N3ppm时,暂停整个试验区域内的供氢作业。
进一步的,泄漏检测方法还包括在试验室内设置火焰探测器、温度探测器,火焰探测器、温度探测器与控制单元连接,当检测到火焰或者温度达到设定阈值时通过控制器暂停供氢管道的作业。
进一步的,泄漏处置方法包括:设置换气频率调节机制,根据B1中氢气浓度传感器按照换气频率调节机制启动试验室的换气、送气装置。
进一步的,泄漏处置方法还包括在试验室内设置氮气自动灭火装置,氮气自动灭火装置与控制单元连接,当火焰探测器、温度探测器检测到有火情时,通过控制单元启动氮气自动灭火装置;
氮气自动灭火装置还设置有手动的启动开关。
进一步的,还包括安全保障方法:
对氮气自动灭火装置自动补充氮气,保证氮气自动灭火装置处于满载的状态;
实时监测试验室内的氧气浓度,防止由于氧气不足对试验人员造成的伤害;
保证充足的消防用水。
一种涉氢燃料电池汽车试验室安全系统,包括试验室、控制单元,还包括与控制单元连接的换气送气装置、火焰探测器、温度探测器、设备异常警示传感器、氮气自动灭火器、氧气传感器;
还包括外置的氢气供应装置,氢气供应装置通过供氢管道为试验室内提供氢气,供氢管道上设置有控制阀,控制阀与控制单元连接。
相对于现有技术,本发明所述的一种涉氢燃料电池汽车试验室安全设计方法具有以下有益效果:
(1)本发明所述的一种涉氢的燃料电池汽车续驶里程的试验室的设计方法,从预防泄露-加强检测-防止聚集-防止有火焰-减轻伤害等多个层级进行考虑,能够极大的降低试验的风险。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例所述的燃料电池试验室风险管理措施示意图;
图2为本发明实施例所述的燃料电池涉氢转毂环境舱方案示意图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
从防护规则的执行上,是从建筑物安全防护-试验室的安全防护-设备安全防护-火灾防护等几个层级进行,下面将具体介绍每个相应的措施:
如图1和图2所示,燃料电池汽车涉氢转毂试验室的主要分为几个区域,氢气供应区域、操作区域、试验测试区域。
氢气供应区域:
该区域会设有防爆装置,并进行排风处理。由于本实验室的设计针对的重量法进行续驶里程的测量,所以该区域主要是提供测试用的氢气。在测试前后,用高精度的质量称进程称量即可。
操作区域:
该区域直接可观测到燃料电池汽车的运行状态,并监控所有安全装置的情况。并通过设置的不同程序进行安全等级的开关。
试验测试区域:
该区域是核心的监控和运行的区域,从防护原则上充分利用安全设计原则,进行传感器的安装及防护。该测试区域的典型处理特点是尾排浓度的处理,采用在地下安装并设有通风管路,能够及时的将氢气排出,并能够将产生的水很快处理完毕。
(1)防止泄露
——对涉氢材料更严格要求,防止氢脆;
——减少氢气通道的管路接头;
——房屋的斜坡处理;
(2)加强检测
——将氢气浓度传感器的位置主要放在三个位置供氢地-用氢地-试验室;
——将危险等级分类,在氢气浓度报警器达到三个层级后会有不同的处理措施:①检测到400ppm的氢气浓度时会进行报警,手动处理②检测到泄露达到1000ppm时设备进行停机③检测浓度达到8000ppm时,整个试验区域内都会进行停止供氢。
(3)防止聚集
——保证试验室的换气能力,正常试验过程中就要求打开通风设备,根据试验室的大小一个小时5次的换气能力,一旦氢气浓度探测器检测到浓度就会由一个小时15次的换气能力,排气直接排到室外;
——保证通风,房顶的吸气装置,地面送气装置,利用空调吸气,输送到室外进行温度处理,然后输送到地面进行送风。为防止吸风口将房间内的氢气吸进去,进行了吸气口的阶梯处理。
(4)防止有火焰
——由于氢气爆炸火焰的难控制性,火焰难以探测,所以试验室内会加强对火焰的探测,安装火焰探测器(紫外线)——供氢切断;
——温度探测器:70℃时会进行喷水和充氮;
——设备异常警示传感器:设备全自动进行,如果改成手动模式证明里面有员工操作;
——氮气自动灭火器:自动充满;
——氧气传感器:保护试验人员;
(5)减轻伤害
——自动充氮;
——氧浓度保持,防止试验人员氧气不足;
——充足的消防用水。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的方法和系统,可以通过其它的方式实现。例如,以上所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。上述单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种涉氢燃料电池汽车试验室安全设计方法,其特征在于:包括泄漏防控方法、泄漏检测方法、泄漏处置方法;
所述泄漏防控方法用于从源头减少氢气泄漏;
所述泄漏检测方法用于检测空间内的氢气泄漏量;
所述泄漏处置方法用于在发生氢气泄漏时应急处理。
2.根据权利要求1所述的一种涉氢燃料电池汽车试验室安全设计方法,其特征在于,泄漏防控方法包括:
A1、测试区域减少氢气通道的管路接头;
A2、测试区域采取耐氢脆的材料;
A3、测试区域的房屋进行斜坡处理。
3.根据权利要求1所述的一种涉氢燃料电池汽车试验室安全设计方法,其特征在于,泄漏检测方法包括:
B1、在供氢地、用氢地、试验室内设置氢气浓度传感器;
B2、设置氢气浓度危险等级阈值,当B1中氢气浓度传感器检测到的氢气浓度达到阈值后,采取对应的处理措施。
4.根据权利要求3所述的一种涉氢燃料电池汽车试验室安全设计方法,其特征在于,处理措施包括:
检测到的氢气浓度达到N1ppm时会进行报警,提醒工作人员前来处理处理;
检测到的氢气浓度达到N2ppm时设备进行停机;
检测到的氢气浓度达到N3ppm时,暂停整个试验区域内的供氢作业。
5.根据权利要求1所述的一种涉氢燃料电池汽车试验室安全设计方法,其特征在于,泄漏检测方法还包括在试验室内设置火焰探测器、温度探测器,火焰探测器、温度探测器与控制单元连接,当检测到火焰或者温度达到设定阈值时通过控制器暂停供氢管道的作业。
6.根据权利要求3所述的一种涉氢燃料电池汽车试验室安全设计方法,其特征在于,泄漏处置方法包括:设置换气频率调节机制,根据B1中氢气浓度传感器按照换气频率调节机制启动试验室的换气、送气装置。
7.根据权利要求6所述的一种涉氢燃料电池汽车试验室安全设计方法,其特征在于,泄漏处置方法还包括在试验室内设置氮气自动灭火装置,氮气自动灭火装置与控制单元连接,当火焰探测器、温度探测器检测到有火情时,通过控制单元启动氮气自动灭火装置;
氮气自动灭火装置还设置有手动的启动开关。
8.根据权利要求6所述的一种涉氢燃料电池汽车试验室安全设计方法,其特征在于,还包括安全保障方法:
对氮气自动灭火装置自动补充氮气,保证氮气自动灭火装置处于满载的状态;
实时监测试验室内的氧气浓度,防止由于氧气不足对试验人员造成的伤害;
保证充足的消防用水。
9.基于权利要求1-8任一所述的一种涉氢燃料电池汽车试验室安全设计方法的一种涉氢燃料电池汽车试验室安全系统,其特征在于:包括试验室、控制单元,还包括与控制单元连接的换气送气装置、火焰探测器、温度探测器、设备异常警示传感器、氮气自动灭火器、氧气传感器;
还包括外置的氢气供应装置,氢气供应装置通过供氢管道为试验室内提供氢气,供氢管道上设置有控制阀,控制阀与控制单元连接。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210928 |
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