Abstract
An analysis was completed of the hazards distance of hydrogen accidents such as jet release, jet fire, and vapor cloud explosion(VCE) of hydrogen gas, and simplified equations have been proposed to predict the hazard distances to set up safety distance by the gas dispersion, fire, and explosion following hydrogen gas release. For a small release rate of hydrogen gas, such as from a pine-hole, the hazard distance from jet dispersion is longer than that from jet fire. The hazard distance is directly proportional to the pressure raised to a half power and to the diameter of hole and up to several tens meters. For a large release rate, such as from full bore rupture of a pipeline or a large hole of storage vessel, the hazard distance from a large jet fire is longer than that from unconfined vapor cloud explosion. The hazard distance from the fire may be up to several hundred meters. Hydrogen filling station in urban area is difficult to compliance with the safety distance criterion, if the accident scenario of large hydrogen gas release is basis for setting up the safety distance, which is minimum separation distance between the station and building. Therefore, the accident of large hydrogen gas release must be prevented by using safety devices and the safety distance may be set based on the small release rate of hydrogen gas. But if there are any possibility of large release, populated building, such as school, hospital etc, should be separated several hundred meters.
수소가스의 제트 누출에 의한 확산, 화재, 그리고 폭발에 의한 위험 범위를 분석하고, 안전거리 기준을 설정하기 위한 위험거리를 확산, 화재, 그리고 폭발에 대한 단순한 예측 식들을 제시하였다. 핀홀에 의한 누출과 같은 소량 수소가스 누출속도에 있어서 피해거리는 제트누출 확산에 의한 피해거리가 제트화재에 의한 피해거리보다 크며, 압력의 제곱근에 그리고 누출 홀의 직경에 비례하고 이는 수 십 미터에 이른다. 배관의 완전 파손 또는 저장 탱크의 큰 홀 발생과 같은 대량의 수소가스 누출속도에서는 제트화재의 피해거리가 개방공간의 가스운 폭발에 의한 피해거리보다 크며, 수 백 미터에 이른다. 수소충전소와 건물과의 최소이격거리 즉 안전거리 설정 기준을 대량 수소가스누출 사고시나리오를 기반으로 한다면, 도심지에 수소충전소는 안전거리 기준을 만족시키기 어려울 것이다. 따라서 대량의 수소가스 누출사고를 안전장치들을 통하여 예방하고, 안전거리 기준을 소량의 수소가스누출사고 기준으로 설정 할 수 있다. 그러나 대량누출 가능성이 있는 경우 학교와 병원 등 인구밀집 건물은 수 백 미터의 안전거리를 유지하여야 한다.
