ICS27.180

CCSF19

CCGA

中國工業(yè)氣體工業(yè)協(xié)會團體標準

T/CCGA40013—2022

加氫站風險評估指南

Guidelinesforriskassessmentofhydrogenfuellingstations

2022-12-28發(fā)布2023-02-01實施

中國工業(yè)氣體工業(yè)協(xié)會發(fā)布

T/CCGA40013—2022

加氫站風險評估指南

1范圍

本文件規(guī)定了加氫站風險評估工作的評估流程、評估標準及實施要求。

本文件適用于高壓氣氫加氫站（包含高壓氣態(tài)儲氫、低溫液態(tài)儲氫）和液氫加氫站的風險評估，油

氫合建站及其他類型加氫站進行風險評估時也可參照本文件進行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

AQ/T3046化工企業(yè)定量風險評價導(dǎo)則

GB/T26610.1承壓設(shè)備系統(tǒng)基于風險的檢驗實施導(dǎo)則第1部分：基本要求和實施程序

GB/T26610.2承壓設(shè)備系統(tǒng)基于風險的檢驗實施導(dǎo)則第2部分：基于風險的檢驗策略

GB/T26610.3承壓設(shè)備系統(tǒng)基于風險的檢驗實施導(dǎo)則第3部分：風險的定性分析方法

GB/T26610.4承壓設(shè)備系統(tǒng)基于風險的檢驗實施導(dǎo)則第4部分：失效可能性定量分析方法

GB/T26610.5承壓設(shè)備系統(tǒng)基于風險的檢驗實施導(dǎo)則第5部分：失效后果定量分析方法

GB36894危險化學品生產(chǎn)裝置和儲存設(shè)施風險基準

GB50156汽車加油加氣加氫站技術(shù)標準

GB50516加氫站技術(shù)規(guī)范

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

加氫站hydrogenfuellingstation

為燃料電池汽車或氫內(nèi)燃機汽車或氫氣天然氣混合燃料汽車等的儲氫瓶充裝氫燃料的專門場所。

3.2

風險risk

發(fā)生特定危害事件的可能性與后果的乘積。

3.3

風險評估riskassessment

以實現(xiàn)工程、系統(tǒng)安全為目的，應(yīng)用安全系統(tǒng)工程原理和方法，對工程、系統(tǒng)中存在的危險、有害

因素進行識別與分析，判斷工程、系統(tǒng)發(fā)生事故和急性職業(yè)危害的可能性及其嚴重程度，提出安全對策

措施與建議，從而為工程、系統(tǒng)制定安全防范措施和管理決策提供科學依據(jù)。風險評估可針對一個

特定的對象，也可針對一特定的區(qū)域范圍。

3.4

量化風險評估quantitativeriskassessment

對某一設(shè)施或作業(yè)活動中發(fā)生事故頻率和后果進行定量分析，并與風險可接受標準比較的系統(tǒng)方

法。

1

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3.5

危害harm

人員身體傷害、健康損害、財產(chǎn)損失或環(huán)境破壞。

3.6

危險hazard

潛在的危害。

3.7

危險辨識hazardidentification

采用系統(tǒng)分析方法識別出系統(tǒng)中存在的危險或事故隱患。

3.8

危險距離hazarddistance

危險距離是從危險（源）到可能導(dǎo)致對人、設(shè)備或環(huán)境造成傷害的確定的（通過物理或數(shù)值模型，

或通過法規(guī)）物理效應(yīng)值（通常是熱和壓力）的距離。

3.9

安全距離safetydistance

危險源與物體(人、設(shè)備或環(huán)境)之間到可接受的風險水平或告知風險的最低距離的距離。

3.10

個體風險individualrisk

個體在危險區(qū)域可能受到危險因素某種程度傷害的頻發(fā)程度，通常表示為個體死亡的發(fā)生頻率，單

位為/年。

3.11

社會風險societalrisk

群體（包括職工和公眾）在危險區(qū)域承受某種程度傷害的頻發(fā)程度，通常表示為大于等于N人死亡

的事故累計頻率（F），通常以累積頻率和死亡人數(shù)之間關(guān)系的曲線圖（F-N曲線）來表示。

3.12

潛在生命損失（PLL）potentiallossoflife

單位時間某一范圍內(nèi)全部人員中可能死亡人員的數(shù)目。

3.13

盡可能合理降低原則（ALARP）aslowasreasonablypractice

在當前的技術(shù)條件和合理的費用下，對風險的控制要做到在合理可行的原則下“盡可能的低”。

4評估流程

加氫站風險評估流程如圖1，主要包括：

a）系統(tǒng)描述；

b）目標確定；

c）原因分析；

d）后果分析；

e）風險計算；

f）風險緩解措施。

5危害標準及風險可接受標準

2

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5.1危害分析

5.1.1危害應(yīng)包括熱效應(yīng)（例如，氫火焰或火焰后氣體的傳導(dǎo)或輻射）和爆燃/爆轟的爆炸效應(yīng)（超壓

和脈沖）。所有目標應(yīng)對這兩種危害進行建模分析，并以此確定相對應(yīng)的危險距離，并與可接受風險相

對應(yīng)的安全距離級別（如，按照GB50516或GB50156確定的安全距離）進行對比。

5.1.2加氫站儲氫容器、管道等承壓設(shè)備的危害還應(yīng)包括物理爆炸和破裂，相關(guān)危害標準和風險評估

按照GB/T26610（全部）及相關(guān)標準進行。

5.1.3液氫加氫站及具有低溫液氫儲存設(shè)備的高壓氣氫加氫站的危害還應(yīng)包括液氫設(shè)備破裂引發(fā)大量

液氫泄漏外溢引起的凍傷。

5.2危害標準以及耐受限度選擇

使用基于后果的傷害或損害標準，應(yīng)指定熱通量水平、火焰溫度、峰值超壓等的驗收標準。相關(guān)標

準閾值按照AQ/T3046、GB36894等標準進行確定。

5.3傷害模型

傷害模型或標準用于將物理影響轉(zhuǎn)化為對人、組件或結(jié)構(gòu)的傷害。通過使用模型或標準來完成，包

括單一標準、確定性模型、概率模型、概率函數(shù)。所選擇的標準或模型應(yīng)以相關(guān)標準作為依據(jù)，并在分

析文檔中指定所選模型或標準。

注：灰色陰影表示僅在完整量化風險評估方法中使用的分析步驟；柱面形狀表示分析步驟；矩形代表計算步驟；菱

形代表分支）。

圖1加氫站風險評估流程圖

5.4風險可接受標準

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5.4.1加氫站在進行量化風險評估前，應(yīng)確定風險可接受標準值。確定風險可接受標準時應(yīng)遵循如下

原則：

a）風險可接受標準應(yīng)具有一定的社會認同基礎(chǔ)，能夠被政府和公眾所接受；

b）重大危害對員工個人或公眾成員造成的風險不應(yīng)顯著增加人們?nèi)粘Ｉ钪幸呀?jīng)存在的風險；

c）風險可接受標準應(yīng)和社會經(jīng)濟發(fā)展水平相適應(yīng)，并適時更新；

d）應(yīng)考慮企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)外部個體風險的差異。

5.4.2風險可接受標準值

個體風險可接受標準值和社會風險可接受標準值應(yīng)滿足GB36894-2018及相關(guān)標準與法規(guī)的要求。

個體風險和社會風險的表現(xiàn)形式應(yīng)滿足：

a）個體風險應(yīng)在標準比例尺地理圖上以等值線的形式給出，可接受的風險標準值如表1所示。

b）社會風險應(yīng)繪制F-N曲線，可接受的風險標準值如圖2所示。

表1我國個人可接受風險標準值

個人可接受風險標準（概率值）

防護目標

新建裝置（每年）≤在役裝置（每年）≤

低密度人員場所（人數(shù)＜30人）：單個或少量暴露人員。1×10-53×10-5

居住類高密度場所（30人≤人數(shù)＜100人）：居民區(qū)、賓館、

度假村等。

3×10-61×10-5

公眾聚集類高密度場所（30人≤人數(shù)＜100人）：辦公場所、

商場、飯店、娛樂場所等。

高敏感場所：學校、醫(yī)院、幼兒園、養(yǎng)老院、監(jiān)獄等。

重要目標：軍事禁區(qū)、軍事管理區(qū)、文物保護單位等。

特殊高密度場所（人數(shù)≥100人）：大型體育場、交通樞紐、露3×10-73×10-6

天市場、居住區(qū)、賓館、度假村、辦公場所、商場、飯店、

娛樂場所。

圖2我國社會可接受風險標準

6評估實施

6.1系統(tǒng)描述

6.1.1對分析對象應(yīng)進行足夠詳細的細節(jié)描述，定義和識別系統(tǒng)、組件、它們的功能、它們的關(guān)系和

接口。

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6.1.2應(yīng)提供詳細的設(shè)計文件，包括工藝流程圖、管道及儀表流程圖（P&ID）、設(shè)備平面圖和其它設(shè)

計圖，以便于理解系統(tǒng)的邊界、系統(tǒng)的組件以及每個操作環(huán)境中每個組件的功能。

6.1.3應(yīng)描述安裝特性，包括預(yù)期的使用條件和布局圖。

6.1.4應(yīng)記錄系統(tǒng)中預(yù)期的操作參數(shù)/氫氣狀態(tài)。

6.1.5應(yīng)明確工作活動和預(yù)期應(yīng)用。

6.1.6當一個分析中包含多個操作環(huán)境時，應(yīng)為每個操作環(huán)境定義工作活動。

6.2目標確定

應(yīng)確定被保護的目標和評估的對象，包括和加氫站相關(guān)的設(shè)備、系統(tǒng)、環(huán)境和人，重點在安全距離。

每個安全距離特性都會影響一類或多類目標，表2提供了每種安全距離類型的目標示例。根據(jù)GB50516、

GB50156等國家標準和相關(guān)法規(guī)，定義安全距離類型，并為每種類型的安全距離定義適當?shù)哪繕撕臀ｋU

源。表3提供了不同類型安全距離的來源示例。

表2安全距離類型總結(jié)

安全距離表征目的源目標

限制距離將氫氣設(shè)備附近區(qū)域的風險降至最低加氫站設(shè)備靠近氫氣設(shè)備的任何開放區(qū)域

保護加氫站內(nèi)的人員和物體免受與加

間隙距離加氫站內(nèi)的設(shè)備和物品加氫站內(nèi)人員及其他設(shè)施

氫站相關(guān)的危害

安裝布置距離防止加氫裝置內(nèi)的事件升級加氫站設(shè)備加氫站設(shè)備

場外設(shè)施及場內(nèi)物品（加

保護距離保護加氫站免受任何外部危險的損壞加氫站設(shè)備

氫站設(shè)備除外）

外部風險區(qū)域減輕與加油站相關(guān)的危險的場外風險加氫站設(shè)備加氫站外周邊人員/財產(chǎn)

表3每種安全距離的來源示例

安全距離來源示例

加氫站設(shè)備：

加氫機；

壓縮機；

間隙距離和安裝布置距離和外部風險區(qū)泵；

液氫儲存設(shè)備；

氣氫儲存設(shè)備；

壓力管道。

a)場外或現(xiàn)場：

存在其他可燃液體或氣體（例如，汽油儲存、

LPG儲存、含有液體易燃氣體的管道）；

可燃材料的建筑物。

保護距離b)現(xiàn)場：

使用加氫站非氫氣部件的車輛。

c)場外：

附近道路上的車輛；

特定類型的工業(yè)建筑。

注：提供此表中的信息是為了便于識別模型中可能包含的危險源。不需要為表中的任何源建立安全距離，也允許為

該表中未列出的源建立安全距離。

6.3原因分析

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6.3.1應(yīng)充分分析危險暴露的原因以及這些原因事件發(fā)生的可能性，并創(chuàng)建描述氫氣釋放后發(fā)生的情

景的模型，并使用概率信息量化這些模型。主要包括暴露場景和情景量化數(shù)據(jù)。

6.3.2暴露場景至少應(yīng)包含以下要素：

a)釋放氫氣，應(yīng)根據(jù)相關(guān)標準定義要建模的泄漏尺寸；

b)著火的發(fā)生，點火應(yīng)細分為立即點火和延遲點火；

c)噴射火焰、爆燃/爆炸。

6.3.3應(yīng)該定性地確定釋放的根本原因。在量化中使用根本原因信息是可選的。根本原因應(yīng)包括：

a)單個組件的泄漏，包括組件分離或意外操作；

b)停機失?。?/p>

c)事故，包括碰撞和駛離；

d)人為錯誤。

6.3.4情景量化數(shù)據(jù)應(yīng)具有足夠的質(zhì)量以支持決策，分析中應(yīng)記錄數(shù)據(jù)來源。分析人員宜優(yōu)先使用已

發(fā)布的特定于氫氣的數(shù)據(jù)?？梢允褂梦垂_的特定于氫的數(shù)據(jù)，例如專有的公司特定數(shù)據(jù)。應(yīng)使用來自

類似行業(yè)和已應(yīng)用的、普遍接受的、已發(fā)布的數(shù)據(jù)源來代替特定于氫氣的數(shù)據(jù)。

6.4后果分析

6.4.1事故場景

應(yīng)確定加氫站事故場景的物理影響，以及對這些物理影響的目標響應(yīng)。

6.4.2物理效應(yīng)選擇

為目標建模的氫氣火災(zāi)的物理效應(yīng)包括但不限于熱效應(yīng)和壓力效應(yīng)。與點燃的氫氣釋放相關(guān)的物理

效應(yīng)包括但不限于火災(zāi)效應(yīng)（例如，撞擊火焰、高溫、熱通量）和爆炸。對上述所需的物理效進行建模

時，包括但不限于以下物理過程的模型：氫氣釋放、噴射火焰以及爆燃和爆炸。

6.4.3氫氣釋放特性

表征后果的第一步是表征氫氣的釋放和可燃包絡(luò)面的范圍。高壓氫氣系統(tǒng)釋放的熱力學參數(shù)可以使

用概念噴嘴模型來估計。所選模型最后經(jīng)過試驗驗證，以便在加氫裝置或特定設(shè)備的預(yù)期參數(shù)范圍內(nèi)用

于高壓氫氣系統(tǒng)。所選模型應(yīng)在分析文檔中指定。

6.4.4點火源

應(yīng)檢查裝置或過程本身的點火源。包括但不限于如下情形：

a）閃電；

b）靜電（包括衣服）；

c）機械火花（例如；運動部件、不適用于爆炸性環(huán)境的工具）；

d）赤裸的火焰；

e）熱表面（例如；絕熱壓縮過熱）；

f）電氣元件和裝置（例如：電火花）；

g）裸露的帶電電纜；

h）射流火焰行為。

從被點燃的高壓氫氣系統(tǒng)中釋放出來的物質(zhì)會立即產(chǎn)生動量驅(qū)動的噴射火焰。應(yīng)使用經(jīng)過驗證的氫

氣模型來預(yù)測滿足分析目標所需的噴射火焰的特性。應(yīng)在分析文檔中指定所選特征，與分析目標相關(guān)的

特征可能包括火焰長度、火焰寬度或熱通量，應(yīng)在分析中指定計算這些特性的位置。

6.4.5爆燃和爆轟行為

未立即點燃的氫氣系統(tǒng)的釋放物可能會積聚并導(dǎo)致閃燃或爆炸。

氫氣爆燃或爆炸產(chǎn)生的熱效應(yīng)和超壓效應(yīng)可能因情景而異。最低效應(yīng)是當可燃云在其末端（氫氣含

量低于10%的區(qū)域）被點燃時的閃火。閃火會產(chǎn)生熱效應(yīng)且過壓非常小。當可燃云在中心化學計量區(qū)域

附近被點燃時，產(chǎn)生的超壓效應(yīng)（和相關(guān)的沖擊波）成為主因。氫氣釋放中的湍流和/或其它物體的存

在可能會導(dǎo)致過壓增加?？梢允褂没谟嬎懔黧w動力學