Communication Dans Un Congrès Année : 2024

A new method to quantify the leakage scenarios on hydrogen high pressure components

Nouvelle méthode de prédiction des fréquences et débits de fuite des composants hydrogène haute pression

Résumé

This work is part of the MULTHYFUEL research program [1] aiming at enabling the implementation of hydrogen dispersers in refueling stations. One important challenge is the severity of accidents due to a leakage of hydrogen from a dispenser in the forecourt. The work presented in this paper deals with the quantification of the leakage scenarios in terms of frequencies and severities. A standard risk analysis exercise showed very large discrepancies between the frequencies of leakages of the same categories. A large part of the disagreement comes from the failure databases chosen as shown in the paper. The mismatch between the components on which the databases have been settled and the actual hydrogen components may be responsible for this situation. A new method is being developed to calculate the frequencies of the leakage and the flowrate based on an accurate description of each component and of each hazardous situation. For instance, the possibility for a fitting to become untight due to pressure cycling is modelled based on the contact mechanics. Human errors can also be introduced by describing the tasks. In addition of the description of the method, the application to a disperser is proposed with some comparison to experiments. One of the outcomes is that leakage cross sections can be much larger than expected.
Ces travaux font partie du programme de recherche MULTHYFUEL [1] visant à permettre la mise en place de bornes de recharge d'hydrogène sous pression dans les stations-service. Un défi important est de pouvoir éviter les accidents dont on sait qu'ils pourraient être graves en cas de fuite importante d'hydrogène. Les travaux présentés portent sur la quantification des scénarios de fuite en termes de fréquence et de débit. Un exercice de comparaison a montré de très grands écarts entre les fréquences de fuites calculés qui proviennent du choix des bases de données de défaillances choisies. L'écart provient notamment des différences importantes entre la structure des organes qui composent les bornes et celle des objets répertoriés dans les bases de données. Et malheureusement, il n'y a pas encore suffisamment de retour d'expérience sur les composants hydrogène. Une nouvelle méthode est proposée pour calculer les fréquences et le débit de fuite sur la base d'une description précise de chaque composant et de chaque situation dangereuse. Par exemple, la possibilité qu'un raccord se desserre en raison d'un cycle de pression est modélisée sur la base de la mécanique de contact. Les erreurs humaines peuvent également être introduites en décrivant les tâches et assemblées dans un arbre des défaillances pour estimer la probabilité de défaut. La méthode a été confrontée à des résultats de campagnes expérimentales pour vérifier (au mieux) les aspect fréquences (essais de longue durée de cyclage par exemple) et débits de fuite (sur des composants placés dans la situation de fuite correspondant au scénario étudié). L'application à une borne de recharge est proposée. On conclut que les sections de fuite peuvent être plus grandes que prévu (par les bases de données classiques).
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LM24_predire_fuite_composants_H2_Proust.pdf (1.22 Mo) Télécharger le fichier
Origine Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

hal-04901284 , version 1 (20-01-2025)

Identifiants

  • HAL Id : hal-04901284 , version 1

Citer

Proust Christophe, Sylvaine Pique, Albin Tarrisse, Didier Jamois. Nouvelle méthode de prédiction des fréquences et débits de fuite des composants hydrogène haute pression. Congrès Lambda Mu 24 « Les métiers du risque : clés de la réindustrialisation et de la transition écologique », Institut pour la Maîtrise des Risques (IMdR), Oct 2024, Bourges, France. ⟨hal-04901284⟩
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