液氢泄漏扩散及安全预防研究进展_耿银良.pdf

液氢泄漏扩散及安全预防研究进展耿银良1，应强1，李建立1，2*，王凯1，2（1.北京石油化工学院机械工程学院，北京102617；2.北京石油化工学院氢能研究中心，北京102617）摘要：液氢储罐失效、人员操作不当和储罐意外撞击等会导致液氢泄漏。液氢泄漏后会迅速扩散并从周围空气、地面和建筑物表面吸收热量形成可燃氢气云。如果形成的可燃氢气云不能在短时间内稀释扩散，遇到明火会造成极大安全隐患。因此，系统研究液氢泄漏后的扩散规律，采取相应风险预防技术，对液氢安全储运至关重要。为此，综述了国内外液氢泄漏扩散行为和液氢泄漏安全防范措施的研究现状，并对液氢安全预防技术及未来研究的重点提出了建议。关键词：液氢泄漏；扩散规律；安全预防；开放空间；受限空间中图分类号：TB658文献标志码：A文章编号：1006-7086（2023）02-0153-10DOI：10.3969/j.issn.1006-7086.2023.02.008Research Progress of Liquid Hydrogen Leak Diffusion and Safety PreventionGENG Yinliang1，YING Qiang1，LI Jianli1，2*，WANG Kai1，2（1.School of Mechanical Engineering，Beijing Institute of Petrochemical Technology，Beijing102617，China；2.Hydrogen Energy Research Center，Beijing Institute of Petrochemical Technology，Beijing102617，China）Abstract：Liquid hydrogen leaks can be caused by the failure of liquid hydrogen storage tanks，improper operation ofpersonnel and accidental tank impacts.When liquid hydrogen leaks，it would spread rapidly and absorb heat from the surrounding air，ground and building surfaces to form a flammable hydrogen gas cloud.If the formed flammable hydrogencloud cannot be diluted and spread within a short time，it would cause great safety hazards when it encounters open fire.Therefore，it was crucial to systematically study the diffusion law of liquid hydrogen after leakage and adopt corresponding risk prevention techniques for safe storage and transportation of liquid hydrogen.To this end，the current research status of domestic and foreign scholars on the diffusion behavior of liquid hydrogen leaks and safety precautions for liquidhydrogen leaks are reviewed，and suggestions on liquid hydrogen safety prevention technologies and the focus of future research are put forward.Key words：liquid hydrogen leak；dispersion law；safety prevention；open space；confined space0引言随着不可再生能源的消耗、全球能源需求的增加和环境污染的加剧，对绿色替代能源的需求日益增加。氢作为一种清洁、高效、可持续的二次能源，越来越受到青睐1-2。氢气的高效储存是氢能利用的关键，液氢储存具有纯度高、远距离输运成本低和体积能量密度高等优点3-5，是氢能储运领域的重要技术途径。液氢在加注、储存、运输过程中，安全阀失效、机械损伤、温差应力及操作不当等均可引起液氢泄漏。液氢一旦泄漏，会迅速蒸发形成可燃氢气云，氢气云遇到静电火花或者火星均有可能发生爆燃。收稿日期：2022-07-13作者简介：耿银良，硕士研究生，主要从事液氢加注工艺和设备相关研究工作。E-mail：通信作者：李建立，副教授，主要从事储氢技术研究。E-mail：lijianli_引文信息：耿银良，应强，李建立，等.液氢泄漏扩散及安全预防研究进展J.真空与低温，2023，29（2）：153-162.GENG Y L，YING Q，LI J L，et al.Research progress of liquid hydrogen leak diffusion and safety preventionJ.Vacuum andCryogenics，2023，29（2）：153-162.真空与低温Vacuum and Cryogenics第29卷第2期2023年3月153例如，2004年12月17日，一辆运输液氢的罐车发生火灾，泄漏的氢蒸气被点燃，火焰迅速蹿升 3 m 多高，所幸处理及时未造成更大危害6。另一起事故中，国内某城市一辆运载了150多个液氢罐的货车，因翻车事故致使数十个液氢罐泄漏，引发火灾并发生10余次爆炸7。要避免液氢泄漏形成的氢气云发生爆燃，一方面需杜绝任何静电和火种；另一方面需要引导氢气云快速安全扩散。液氢泄漏所形成的氢气云的扩散面临两种环境，即开放空间和受限空间。对于特定的液氢储存设备，液氢泄漏的位置、强度、场地条件和气象条件都对氢气云的形成及其扩散行为有直接影响。深入研究不同结构、不同体量、不同应用场景的液氢储存设备的可能泄漏途径、泄漏量及泄漏之后氢气云的形成和扩散过程，对于推动液氢储运技术发展，保障液氢生产端和应用端增量式发展具有重要意义。本文综述国内外液氢泄漏扩散及安全预防技术的研究进展，梳理目前存在的主要问题，为进一步相关研究提供借鉴。1液氢泄漏扩散行为研究现状如图1所示，目前对液氢泄漏的研究可大致分为三个方向，分别为液氢泄漏工况、环境因素对液氢泄漏的影响及液氢泄漏后可能产生的危害。由于液氢性质的限制，数值模拟方法主要用于研究液氢泄漏工况及环境因素对液氢泄漏的影响。在实验研究方面，美国国家航空航天局（NASA）、英国健康和安全实验室（HSL）和德国材料监测协会（BAM）进行了大规模实验研究，得到了定量描述液氢泄漏扩散形成的氢气云团运动特征的相关数据，之后的研究多以这三个实验室的研究结果为参考验证。图1液氢泄漏扩散研究的主要内容Fig.1Main contents of liquid hydrogen leak dispersion research真空与低温第 29 卷第 2 期154液氢温度低于20 K，可使与之长期接触的金属和非金属材料变脆，泄漏之后一方面可能冻伤操作人员，使附近硬件设施受到低温侵害；另一方面液氢流动、蒸发、扩散会快速形成复杂且连续变化的可见（氢气体积分数不低于 67%）、可燃氢气云团（氢气体积分数为4%75%），如遇静电、明火、闪电天气等会发生燃烧爆炸等事故。此外，若泄漏发生在密闭空间内，当空气中氧含量低于19%时，会造成人员窒息。1.1开放空间液氢泄漏扩散20世纪50年代，美国内政部和矿业局首先进行了液氢泄漏实验研究8。实验发现，液氢泄漏初期会迅速蒸发，与空气混合形成不均匀混合物，形成氢气羽流。之后NASA9-10为了获得液氢快速泄漏扩散形成的可燃氢气云团的基本信息，在新墨西哥州的白沙测试基地进行了一系列液氢泄漏实验，其中实验6获得了更加全面的实验数据。实验测点布置如图2所示，5.7 m3液氢经绝热管道释放，释放时间为38 s。环境温度为288 K，相对湿度为29%，风速为（1.750.55）m/s，大气压力为78 630 Pa。实验发现，氢气羽流会随着液氢排放速率的增加而加快上升，大气湍流会影响氢气羽流的扩散；可燃氢气云团持续时间是可见氢气云团的2倍。可见氢气云团持续时间为90 s，在水平和竖直方向扩散距离分别为160 m和65 m。图2NASA实验监测塔及仪表布置图10Fig.2NASA experimental monitoring tower and instrumentation layout10邵翔宇等11对NASA的液氢泄漏实验进行了数值模拟，他们利用非均质混合模型并考虑到气液相中速度滑移的影响，研究了可燃氢气云团在垂直方向的扩散行为。结果表明，可燃氢气云团的动态扩散行为可分为三个阶段：重气体扩散、浮升扩散和被动扩散，如图3所示。图3可燃云团宏观扩散行为示意图11Fig.3Schematic diagram of macroscopic diffusion behavior of combustible clouds11大连理工大学的王春琪12以NASA实验6对其基于OpenForm软件模拟结果的准确性进行验证，研究了风速、环境温度、泄漏量对液氢泄漏扩散的影响。结果表明，风速对液氢泄漏扩散行为起着重要作用，当液氢泄漏后适当增加泄漏源附近的风速可以加快可燃氢气云团的扩散，减少其停留时间，但环境温度过高会不利于氢气云团扩散。Prankul等13采用池模型模拟了NASA开展的液氢泄漏实验，结果表明液氢的浓度衰减速度小于气态氢。Sun等14基于NASA实验6，提出了一个考虑栅栏存在的三维数值模型，分别模拟分析了全栅栏、顺风半栅栏和无栅栏对可燃氢气云团和液态氢池动态扩散行为的影响。结果表明，三种情况下，液态氢池都在5 s内完全蒸发，半栅栏和全栅栏缩短了可燃氢气云团耿银良等：液氢泄漏扩散及安全预防研究进展155顺风近地面的扩散距离，但也增加了最大扩散高度，如图4所示。图4三种工况下可燃蒸气云扩散情况14Fig.4Combustible vapor cloud dispersion under three working conditions14以 NASA 液氢泄漏实验为参考，刘元亮等15建立了大型液氢溢出过程的三维非定常CFD数值计算模型，利用Realizable k-模型研究了围堰对可燃氢云团扩散的影响。结果表明，围堰的存在将改变氢气浓度的空间分布和云团的形状，显著缩短可燃氢气云团与地面的分离距离，扩大泄漏源附近氢气浓度区域范围（浓度大于 52%）。液氢溢出 20.94 s后，有无围堰时对称平面上氢气浓度云图对比如图515所示。王雅文等16以NASA实验6为参考，建立了大规模液氢泄漏扩散三维CFD数值模型，分别研究了在泄漏口上风向和下风向设置障碍物对液氢泄漏扩散过程的影响。结果表明，与未设置障碍物相比，在上风向和下风向设置障碍物能够使可燃氢气云团水平扩散最远距离分别缩短65.7%和37.9%，垂直方向扩散最大高度分别缩短44%和43.2%。定性来讲，在上风向设置障碍物缩短液氢泄漏后的扩散距离。图5有无围堰时对称面上氢气浓度云图Fig.5Cloud plot of hydrogen concentration on the symmetry plane with and without cofferdam因此，液氢储存场地周围适当增加安全防护（如围栏、屏障）可以缩短液氢泄漏后近地面扩散距离，缩小危险区域。英国健康和安全实验室为了确定液氢泄漏到地面后的危险性程度，进行了液氢罐车运输管破裂失效下的液氢泄漏点燃实验17-18。实验中液氢以60 L/min的速率泄漏，持续时间 120 s，液氢泄漏实验布局如图6所示。当液氢泄漏稳定后，在距离泄漏源9 m的1 m高度处进行了多次点火，实验发现，释放管中喷射的真空与低温第 29 卷第 2 期156火焰速度约为30 m/s，可燃氢气云团可扩散到距离泄漏源顺风向9 m处。由于释放点附近属于富氧环境，因此产生的固体沉积物可能导致二次爆炸。液氢释放后形成低温，导致空气中的水发生凝结，在释放过程中可以看到氢气云，如图718所示。图6HSL液氢泄漏实验布局Fig.6Liquid hydrogen leakage experiment layout from HSL图7HSL液氢释放形成的固体沉淀物和氢气云Fig.7Solid precipitates and hydrogen gas clouds formed bythe release of liquid hydrogen from HSLGiannissi等19-20采用CFD代码ADREA-HF程序模拟了HSL液氢泄漏实验（实验5、6、7），研究了大气中湿度对氢气云团扩散行为的影响。结果表明，湿度的存在使得可燃氢气云团下风向扩散距离减少了35%；云层爆炸下限延伸的下风向扩散距离比释放初期没有湿度情况下缩短近40%。唐鑫等21以HSL液氢泄漏实验5为模型参考，采用混合两相流模型，从泄漏流量和泄漏高度研究了液氢泄漏后可燃云团与低温云团的扩散范围和形态。结果表明，可燃云团和低温云团在各个方向的扩散范围随着泄漏流量的增大而增加；泄漏高度对云团在近场的换热方式和扩散形态有很大影响。Chitose等22采用自主开发的分析程序模拟了氢蒸气云团的形成和扩散。结果表明，液氢泄漏后，氢气云团通过与大气进行热交换温度会迅速升高，氢气云团的密度在泄漏初期小于大气密度，由泄漏引入的湍流和大气湍流在氢气云团的扩散过程中均起重要作用。Winters 等23研究发现与环境温度氢气泄漏相比，液氢泄漏的稀释距离是环境温度氢气泄漏距离的数倍。Shu等24建立了一个考虑横向风速的浮力射流模型来预测液氢泄漏扩散行为。他们的研究表明横向风速越大对氢气云的扩散和稀释越不利。Hansen25对比分析了液氢释放扩散距离与LNG释放扩散距离，结果表明，液氢水平释放的可燃性下限（LFL）距离是 LNG 的 5倍；垂直向下释放的 LFL距离是LNG的2倍；可燃云体积是LNG的1238倍。对于室内释放，液氢发生强烈爆炸的可能性是LNG的1.52倍，如表1所列25。表 1液氢和液化天然气 LFL距离和云尺寸参数Tab.1Liquid Hydrogen and LNG LFL distance and cloud size parameters参数LFL距离*可燃云参数爆炸云（Q9）参数LH2水平/向下122 m（52 m）/67 m（43 m）1 800 m3/1 500 m329 m3/60 m3LNG水平/向下25 m/36 m47 m3/130 m315 m3/40 m3比率LH2 LNG2 1-5 1（1.2 1-2 1）12 1-38 11.5 1-1.9 1注：*括号内是到氢气云团中8%氢浓度（向下可燃性极限）边界的距离。陈慧等26利用CFD模拟分析了不同工况对液氢泄漏扩散过程的影响。结果表明，液氢低温危害区及氢气可燃区面积随着压力的增加而增大；泄漏口距离地面越近，可燃区面积越大；上部吹风有利于氢气的稀释进而减少泄漏危害。因此当液氢泄漏时可以适当增加顶部风速加快氢气稀释。Shi等27基于高斯扩散理论采用 Matlab软件建立了液氢泄漏扩散模型，他们同样发现泄漏压力越大形成的危险区域范围越大。丁鹏等28通过简化发射场液氢泄漏扩散模型，重点分析了泄漏压力、泄漏口直径对液氢泄漏的影响。结果表明，随着泄漏口压力的增大液氢的泄漏速度也随之增大，完全气化时间随泄漏压力的增大而减小，随泄漏口直径的增大而增大。刘元亮等29采用CFD模拟分析了地面导热系数对液氢泄漏扩散的影响。结果表明，增大地面导热系数会促进氢气云团向上运动，并加速氢气云团的扩散耿银良等：液氢泄漏扩散及安全预防研究进展157和稀释，同时也会抑制液池半径的扩展。吴梦茜30建立了CFD大规模液氢泄漏扩散数值模型，分析了不同因素对液氢泄漏扩散的影响。结果如图830所示，下风向可燃爆氢气云团（氢气体积分数为20%50%）最远扩散距离与风温和风速呈正相关，与地面温度和液氢泄漏速率呈负相关。风速、地面温度和液氢泄漏速率的增加可降低可燃爆氢气云团在高度方向最远扩散距离。因此在处理液氢泄漏时要合理控制风温及风速的变化，可以考虑采取在液氢储存周围增加一些加热板等措施提高地面温度。图8不同因素对液氢泄漏的影响Fig.8Effect of different factors on liquid hydrogen leakageJin等31建立了低温氢气泄漏的三维瞬态 CFD模型，模拟研究了地面温度（270、298、320、350 K）、风速（1.47、2.20、2.93、3.67 m/s）和风温（280、300、320、340 K）对液氢泄漏行为的影响。结果表明，地面温度的升高在时间和空间域上都有利于液氢泄漏扩散；风速的增加抑制了可燃云团下风向最远扩散高度，但增加了下风向最远扩散距离；风温的增大不利于氢的扩散，但可燃云团下风向最远扩散距离随风温的增大而增加。Shao 等32建立三维瞬态CFD模型研究了环境温度、风速和大气压力对液氢泄漏的影响，同时考虑了液相和气相之间的滑移速度。结果表明，由于地面增温激励作用，加上大气增温的抑制作用，使得液氢泄漏扩散在一年四季呈现不同趋势。凡双玉等33采用ALOHA软件研究分析了风速、环境温度和泄漏量对液氢泄漏扩散行为的影响。结果表明，液氢泄漏扩散范围与风速呈负相关，与环境温度和泄漏量呈正相关。同时也将模拟数据与实验数据进行对比分析，结果表明，ALOHA软件对氢的体积分数模拟具有很好的精度，这也为液氢泄漏事故应急处理提供重要理论支撑。Liu等34采用混合多相流模型和Realizable k-模型对液氢泄漏扩散进行了预测。结果表明，当液体质量分数从30%增加到80%时，可燃氢气云的顺风向扩散距离和高度方向扩散距离分别增加了10.8%和 114.3%，但 与 地 面 的 脱 离 距 离 减 少 了42.6%。1.2受限空间内液氢泄漏扩散受限空间内液氢泄漏扩散研究，是对液氢现场真空与低温第 29 卷第 2 期158储运技术安全性的预先研究，对未来液氢接收站、工厂、加气站等涉氢场所的选址、危害后果评估及应急预案制定具有重要意义。德国材料监测协会35-36在建筑物之间进行了液氢泄漏扩散实验。液氢释放速率为0.4 kg/s，释放时间为2 min，建筑物和泄漏源位置如图936所示。实验表明，由于实验当天空气湿度较高，液氢附近的水蒸气凝结非常明显，水蒸气云体积远大于可燃气体混合物体积，氢气云迅速上升和消失。图9BAM实验中建筑物结构和泄漏源位置Fig.9Building structure and leak source location in BAMexperimentsSchmidt等37对有障碍物存在时液氢泄漏扩散进行了模拟。结果表明，液氢以更高的速度泄漏时，近地面氢气浓度更高，更加危险；障碍物会影响氢气云浓度分布；强风会促进氢气云向上运动，降低近地面爆炸危险。赵康等38利用CFD模拟了受限空间内地面温度、泄漏速率和风速对液氢泄漏扩散的影响。结果如图1038所示，当泄漏量一定时，增加泄漏速率和提高地面温度可以从空间和时间上减少液氢泄漏带来的危害；地面温度的提高加快了液氢的蒸发，抑制了液池的形成；提高风速有利于氢气扩散，在空间上扩大了危险区域，但减少了危险区域持续时间。丁鹏等28采用TNO（荷兰国家应用科学研究院）多能法结合相变计算公式分析了泄漏口压力变化及泄漏口直径变化对液氢泄漏扩散的影响。结果表明，当受限空间内发生泄漏时，泄漏口压力和泄漏口径越大，泄漏量也越大，蒸气云爆炸的危害越大。图10不同因素对液氢泄漏的影响Fig.10Effect of different factors on liquid hydrogen leakage通过以上分析可知，国内外学者采用实验、数值模拟等方法，对液氢在开放空间和受限空间内泄漏扩散行为，进行了长达70多年的研究分析，获得了有关液氢泄漏扩散行为规律，同时也得到了一些环境因素对液氢泄漏扩散的影响规律。但对于受限空间内液氢泄漏扩散行为研究较少。耿银良等：液氢泄漏扩散及安全预防研究进展1592液氢储运安全风险预防液氢泄漏及其可能引起的安全问题是将液氢大规模应用于民用领域必须要解决的关键问题之一。液氢储罐发生泄漏的原因大致可归为容器失效、操作不当和意外碰撞三类情况。对于因容器失效引起的液氢泄漏问题又包括阀门接口处密封失效、机械损伤、温差应力等。阀门密封失效又分为人为损坏和自然损坏两种方式。人为损坏是由于设计不周、选材不当、安装不当等原因引起。自然损坏是阀门在正常工作下由于介质对密封面不可避免的腐蚀和冲蚀等引起。因此，在设计、安装和使用过程中要根据液氢的性质选择合理的密封材料和密封结构。机械损伤通常是制造过程中造成的，也有使用过程中管理不善造成的。在预冷过程中，温度变化波动过大会引起系统材料的局部应力集中，管内的两相流动和系统的不均匀冷却可以引起输氢管道的过度弯曲，这些都是温差大导致的危险因素。因此，材料的选择要考虑材料的低温韧性及其与氢介质的相容性。在进行液氢加注或处理液氢时，操作人员如果没有按照要求作业、无证上岗、没有定期检修、随意改变使用条件和擅自维修等可能会发生液氢泄漏的风险。因此，操作人员要进行独立上岗培训和安全教育培训，熟悉液氢性质，当液氢容器发生故障时能够及时处理。液氢在运输过程中，可能会发生撞车、翻车等交通事故，导致罐体发生碰撞致使液氢发生泄漏。因此，运输罐车要设置防护措施，其强度和性能须保证罐体的连接附件（管路、阀门、仪表等）发生意外碰撞时起到保护作用。液氢储运安全风险及应对措施如表26，39-42所列。表 2液氢储运安全风险及应对措施Tab.2Liquid hydrogen storage and transportation safety risks and countermeasures安全风险类型材料安全支撑结构管路设计管路阀门致密性要求超压泄放装置绝热性能安全操作压力内容器突发性开裂外罐破裂导致夹层真空破坏内外罐微量泄漏导致的夹层真空破坏应对措施采用低含碳量的奥氏体不锈钢选用导热率低、真空下放气率低、有良好低温韧性的材料在液相管道靠近储罐出口处设置可远程操作的紧急切断阀阀门需经气密性实验合格移动式液氢容器采用两组安全阀并联的配置公路运输采用高真空多层绝热，水路运输采用高真空多屏绝热压力超过0.5 MPa时，应通过手动阀释放压力液氢储罐充分预冷、封头的固溶热处理和制造过程中铁素体的含量要严格控制采用框架结构、外加强圈结构保护罐体和罐车定期检验液氢容器除了在设计阶段加强安全性能的检验和采用预防措施外，还可以通过设置一些安全屏障来降低液氢泄漏扩散危害。水幕作为一种安全技术方法，最早被应用于控制易燃易爆重气云扩散和降低有毒气体的毒性。水幕作用的机理主要是在泄漏源附件形成一道屏障，增大蒸气云通过的阻力，同时也可以快速稀释蒸气云浓度以降低到燃烧极限以下，缩小危险区域43。雷刚等44以液氢、LNG为介质研究了水幕稀释效率。研究表明，水幕可以将液氢泄漏形成的可燃蒸气云的最大顺风扩散距离和分离距离缩短5%和32%。目前水幕法已成功应用在LNG、液氨等泄漏防护中，但对于液氢泄漏研究很少。3结论与展望液氢安全是液氢生产和利用的重要保障，而泄漏是影响液氢储运安全的重要因素。目前，国内外学者对液氢在开放空间和受限空间内泄漏扩散行为的研究，多以数值模拟为主。从研究结果可知，液氢发生泄漏后会迅速从周围环境（地面、建筑、障碍物表面及大气等）吸收热量蒸发为可燃氢气云，当遇到明火或静电时极易发生燃烧、爆炸。泄漏位置、泄漏压力、泄漏温度、泄漏流量及环境因素都会对液氢泄漏扩散产生影响。基于目前的研究现状对未来的研究重点提出以下意见。（1）目前对于液氢泄漏研究多采用数值模拟方法，缺少实验研究。亟需建立相应的液氢泄漏实验室，开展小规模液氢泄漏实验。（2）泄漏压力、泄漏位置、泄漏速度及环境因素如风速、温度、地面导热系数等因素都会对液氢泄漏扩散产生不同程度的影响，目前的研究多采用单真空与低温第 29 卷第 2 期160一变量，而液氢发生泄漏后往往会受到多种因素的影响。因此，进一步研究需要综合考虑多种因素共同作用下产生的影响。（3）当液氢发生泄漏时，采取相应的防护措施可以降低危害。但目前对于预防液氢泄漏方面的研究较少，例如采用数值模拟方法研究了在泄漏源位置设置围堰、水幕等。因此，应开展相关的实验研究，为预防液氢泄漏提供有效支持。参考文献：1凌文，刘玮，李育磊，等.中国氢能基础设施产业发展战略研究J.中国工程科学，2019，21（3）：76-83.2高慧，杨艳，赵旭，等.国内外氢能产业发展现状与思考J.国际石油经济，2019，27（4）：9-17.3 陈晓露，刘小敏，王娟，等.液氢储运技术及标准化J.化工进展，2021，40（9）：4806-4814.4赵琳，张建星，祝维燕，等.液态有机物储氢技术研究进展J.化学试剂，2019，41（1）：47-53.5 高佳佳，米媛媛，周洋，等.新型储氢材料研究进展J.化工进展，2021，40（6）：2962-2971.6毛宗强.氢安全M.北京：化学工业出版社，2020：263.7 周小平，龙百元，罗宁.货车高速路侧翻 10 罐液氢泄露10 余 次 爆 炸 引 火 灾 EB/OL.2022-8-16.http：/ with the production and handling of liquid hydrogenR.DepartmentoftheInterior，BureauofMines，1961.9 CHIRIVELLA J E，WITKOFSKI R D.Experimental resultsfrom fast 1 500 gallon LH2spillsJ.American Institute ofChemicalEngineering，1986，251（82）：120-140.10 WITCOFSKI R D，CHIRIVELLA J E.Experimental and analytical analyses of the mechanisms governing the dispersionof flammable clouds formed by liquid hydrogen spillsJ.International Journal of Hydrogen Energy，1984，9（5）：425-435.11 邵翔宇，蒲亮，雷刚，等.液氢泄漏事故中氢气可燃云团的扩散规律研究J.西安交通大学学报，2018，52（9）：102-108.12王春琪.大规模液氢泄漏形成氢气云团扩散行为的数值模拟D.大连：大连理工大学，2021.13 PRANKUL M，MATHIEU I，BJRN J A.Validation of CFDmodelling of LH2spread and evaporation against large-scalespill experimentsJ.International Journal of Hydrogen Ener-gy，2011，36（3）：2620-2627.14 SUN R F，PU L，YU H S，et al.Investigation of the hazardousarea in a liquid hydrogen release with or without fenceJ.International Journal of Hydrogen Energy，2021，46（73）：36598-36609.15刘元亮，魏健健，金滔.围堰对液氢泛溢过程影响的数值研究J.真空与低温，2020，26（3）：198-203.16 王雅文，陈延伟，赵惠平，等.空间约束对液氢泄漏扩散过程的影响研究J.低温工程，2020（6）：18-25，79.17 HALL J E，HOOKER P，WILLOUGHBY D.Ignited releasesofliquid hydrogen：Safety considerationsofthermaland overpressure effectsJ.International Journal of Hydrogen Energy，2014，39（35）：20547-20553.18 HOOKER P，WILLOUGHBY D B，ROYLE M.Experimentalreleases of liquid hydrogenC/Proceedings of 4th InternationalConferenceonHydrogenSafety，SanFrancisco，2011.19 GIANNISSI S G，VENETSANOS A G，MARKATOS N，et al.CFD modeling of hydrogen dispersion under cryogenic releaseconditionsJ.InternationalJournalofHydrogenEnergy，2014，39（28）：15851-15863.20 GIANNISSI S G，VENETSANOS A G，BARTZIS J G.CFDmodeling of LH2dispersion using the ADREA-HF codeC/4thInternationalConferenceonHydrogenSafety，2011.21 唐鑫，邵翔宇，雷刚，等.液氢泄放状态对连续泄漏扩散安全性影响研究J.低温工程，2019（4）：14-20.22 CHITOSE K，OKAMOTO M，TAKENO K，et al.Analysis of alarge scale liquid hydrogen dispersion using the multi-phasehydrodynamics analysis code（CHAMPAGNE）J.Journal ofEnergyResourcesTechnology，2002，124（4）：283-289.23 WINTERS W S，HOUF W G.Simulation of small-scale releases from liquid hydrogen storage systemsJ.InternationalJournalofHydrogenEnergy，2011，36（6）：3913-3921.24 SHU Z，LIANG W，LIU F，et al.Diffusion characteristics ofliquid hydrogen spills in a crossflow field：Prediction modelandexperimentJ.AppliedEnergy，2022，323：119617.25 HANSEN O R.Liquid hydrogen releases show dense gas behaviorJ.International Journal of Hydrogen Energy，2020，45（2）：1343-1358.26陈慧，陈威，申双林.火箭发射场液氢泄漏扩散特征CFD模拟分析J.低温工程，2018（2）：24-29.27 SHI B，CHEN Y，HU Y，et al.Research on leakage and diffusion characteristics of liquid hydrogen based on gaussian diffusion modelJ.Journal of Physics：Conference Series，2022，2247（1）：012004.28 丁鹏，陈威，任慧忠，等.发射场液氢泄漏扩散计算及危耿银良等：液氢泄漏扩散及安全预防研究进展161险性分析J.火箭推进，2018，44（04）：78-84.29 刘元亮，魏健健，雷刚，等.地面导热系数对液氢泄漏扩散影响的研究J.工程热物理学报，2018，39（6）：1191-1196.30吴梦茜.大规模液氢泄漏扩散的数值模拟与影响因素分析D.杭州：浙江大学，2017.31 JIN T，WU M，LIU Y，et al.CFD modeling and analysis of theinfluence factors of liquid hydrogen spills in open environmentJ.International Journal of Hydrogen Energy，2017，42（1）：732-739.32 SHAO X，PU L，LI Q，et al.Numerical investigation of flammable cloud on liquid hydrogen spill under various weatherconditionsJ.International Journal of Hydrogen Energy，2018，43（10）：5249-5260.33 凡双玉，何田田，安刚，等.液氢泄漏扩散数值模拟研究J.低温工程，2016（6）：48-53.34 LIU Y，LIU Z，WEI J，et al.Spread characteristics of hydrogen vapor cloud for liquid hydrogen spill under differentsource conditionsJ.International Journal of Hydrogen Energy，2020，46（5）：4606-4613.35SCHMIDTCHENU，MARINESCU-PASOIL，VERFONDERNK，et al.Simulation of accidental spills of cryogenic hydrogeninaresidentialareaJ.Elsevier，1994，34（S1）：401-404.36 STATHARAS J C，VENETSANOS A G，BARTZIS J G，et al.Analysis of data from spilling experiments performed withliquid hydrogenJ.Journal of Hazardous Materials，2000，77（1）：57-75.37 SCHMIDT D，KRAUSE U，SCHMIDTCHEN U.Numericalsimulation of hydrogen gas releases between buildingsJ.International Journal of Hydrogen Energy，1999，24（5）：479-488.38 赵康，丁京，凡双玉，等.受限空间内液氢泄漏扩散规律研究J.低温工程，2019（5）：53-58.39 ASSOCIATION C G.Cryogenic Hydrogen Storage：CGAH-3-2013S.AmericanCompressedGasAssociation，2013.40国家质量监督检验检疫总局.深冷容器用材料与气体的相容性判定导则：GB/T 31481-2015S.北京：中国标准出版社，2015.41 国家质量监督检验检疫总局，国家标准化管理委员会.冷冻液化气体汽车罐车：NB/T 47058-2017S.北京：新华出版社，2017.42 国