Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Hazards associated with hydrogen infrastructure

Rusin A., Stolecka K.

Journal of Power Technologies

|

2017

|

Vol. 97, nr 2

153--157

EN

The finite nature of fossil fuel reserves is driving interest in hydrogen as a renewable, clean-energy source. Combined with the potential of nuclear power and other renewable energy sources, electricity generation from hydrogen is an area rich in prospects. However, the pre-requisite for harnessing power from hydrogen is research not only on the possibility of gas production, use and storage, but also on the safety of each of these stages. Uncontrolled release of hydrogen poses a serious risk to humans and the environment. This article presents potential hazards related to hydrogen production, pipeline transport and storage tanks.

2

The safety of use of hydrogen-powered cars

Stolecka K., Rusin A.

Rynek Energii

|

2015

|

Nr 4

98--102

EN

In view of the rise in the global demand for energy, there is a growing interest in hydrogen as an environmentally friendly energy carrier of the future. At present, hydrogen is widely used in the production of nitrogen fertilizers, methanol, synthetic rubber and grease, as well as in petroleum desulphurization processes. Research is also pursued on the use of hydrogen to power vehicles. Nonetheless, due to some disasters that took place in the past, the safety of hydrogen use is becoming a major issue. Hydrogen is a highly flammable gas that rapidly forms a combustible mixture with air. The biggest hazard in the processes of hydrogen production, transport and use is created by leakage which may cause a dangerous fire or an explosion. This paper presents an analysis of the safety of the use of hydrogen as a car fuel.

PL

Wraz ze wzrostem światowego zapotrzebowania na energię rośnie zainteresowanie wodorem jako przyjaznym dla środowiska, przyszłościowym nośnikiem energii. Obecnie wodór wykorzystywany jest do produkcji nawozów azotowych, metanolu, kauczuku syntetycznego, smarów, odsiarczania ropy naftowej itd. Trwają również badania nad wykorzystaniem wodoru jako paliwa do napędu pojazdów. Niemniej jednak, ze względu na katastrofy mające miejsce w przeszłości ważnym problemem staje się zagadnienie bezpieczeństwa jego użytkowania. Wodór jest gazem łatwopalnym, szybko tworzącym mieszaninę palną z powietrzem, a największe zagrożenie w procesach jego produkcji, transportu i użytkowania stanowi wyciek, który może stanowić potencjalne źródło niebezpiecznego pożaru lub wybuchu. W artykule przeanalizowano problem bezpieczeństwa użytkowania wodoru jako paliwa służącego do napędu samochodów

3

Gas transportation risk caused by pipeline corrosion

Rusin A., Stolecka K.

Rynek Energii

|

2014

|

Nr 4

101--108

EN

Large amounts of gas need to be transported in many industries, especially in the chemical industry and in the power sector. The most effective transportation method is pipeline transmission. At present, natural gas is transported in this manner. In future, the same transportation method will be applied to hydrogen or to carbon dioxide from the power plant capture installations. In cases of an uncontrolled release, large amounts of pressurized gases transported via a pipeline may pose a hazard to the environment. Pipelines are most often damaged by corrosion. The development of corrosive processes leads to a loss of the pipeline wall material and, further on, to a failure. The probability of a corrosion-related pipeline failure increases with time. This paper presents an analysis of the change in the gas transportation risk as a result of the process. It also presents a probabilistic model of corrosion wear of the pipeline walls and an assessment of the rise in the gas leakage probability. Technical risk is calculated, taking account of various negative consequences of such a failure depending on the kind of released gas.

PL

W wielu gałęziach przemysłu, w tym zwłaszcza w przemyśle chemicznym i energetyce występuje konieczność transportu dużej ilości gazów. Najbardziej efektywną formą transportu jest wówczas przesył rurociągami. Tak przesyłany obecnie jest gaz ziemny, a w przyszłości również dwutlenek węgla pochodzący z instalacji wychwytu w elektrowniach czy też wodór. Transport dużych ilości tych gazów pod ciśnieniem może stanowić w przypadkach niekontrolowanego uwolnienia zagrożenie dla otoczenia. Jedną z głównych awarii takich rurociągów jest korozja. Jej rozwój powoduje ubytek ścianki rurociągu, a w efekcie uszkodzenie. Prawdopodobieństwo uszkodzenia rurociągu spowodowanego korozją rośnie z czasem. W artykule przeanalizowano zmianę ryzyka transportu wybranych gazów związaną z tym procesem. Przedstawiono probabilistyczny model zużycia korozyjnego ścianek rurociągu i oszacowano wzrost prawdopodobieństwa wycieku gazu. Wykonano obliczenia ryzyka technicznego uwzględniając różne negatywne skutki takiej awarii w zależności od rodzaju uwolnionego gazu.

4

Assessment of risk related to transport of carbon dioxide

Rusin A., Stolecka K.

Journal of Power Technologies

|

2014

|

Vol. 94, nr 4

323--328

EN

Directive 2009/31/EC of the European Parliament and of the Council on the geological storage of carbon dioxide anticipates the need for carbon capture, transport and storage for power units that are planned or already under construction. Therefore, new power technologies based on firing hard coal or lignite have to take this requirement into account. This has legal and environmental impact ramifications, and pipeline infrastructure will have to be created to transport the captured CO2. This paper presents an analysis of the risk related to transport of CO2 from power plants to storage sites. Potentially hazardous effects of an uncontrolled release of CO2 caused by pipeline failure are shown and the risk level in areas surrounding the pipeline is determined.

5

The Analysis of Pipeline Transportation Process for CO2 Captured From Reference Coal-Fired 900 MW Power Plant to Sequestration Region

Witkowski A., Rusin A., Majkut M., Stolecka K.

Chemical and Process Engineering

|

2014

|

Vol. 35, nr 4

497--514

EN

Three commercially available intercooled compression strategies for compressing CO2 were studied. All of the compression concepts required a final delivery pressure of 153 bar at the inlet to the pipeline. Then, simulations were used to determine the maximum safe pipeline distance to subsequent booster stations as a function of inlet pressure, environmental temperature, thickness of the thermal insulation and ground level heat flux conditions. The results show that subcooled liquid transport increases energy efficiency and minimises the cost of CO2 transport over long distances under heat transfer conditions. The study also found that the thermal insulation layer should not be laid on the external surface of the pipe in atmospheric conditions in Poland. The most important problems from the environmental protection point of view are rigorous and robust hazard identification which indirectly affects CO2 transportation. This paper analyses ways of reducing transport risk by means of safety valves.

6

Strefy bezpieczeństwa wokół gazociągów transportujących gaz ziemny, wodór i dwutlenek węgla

Rusin A., Stolecka K.

Rynek Energii

|

2012

|

Nr 4

79--85

PL

Wciąż rozwijający się w Polsce i na świecie przemysł energetyczny będzie w przyszłości wymagał budowania nowej oraz modernizacji istniejącej infrastruktury rurociągowej. Rurociągami transportujemy obecnie gaz ziemny, a w przyszłości rurociągi powinny być też wykorzystane w celu transportu wodoru oraz wychwyconego z elektrowni CO2 do miejsc składowania. Ważnym aspektem przy transporcie wszystkich tych gazów jest bezpieczeństwo. W artykule zostały scharakteryzowane własności gazu ziemnego, wodoru, a także dwutlenku węgla. Omówiono możliwe negatywne skutki niekontrolowanego uwolnienia się tych gazów spowodowanego uszkodzeniem gazociągu. Oszacowano strefy bezpieczeństwa wokół rurociągów transportujących te gazy.

EN

Development of energy industry in Poland and other world’s countries need to improve of existing or build new infrastructure of pipelines. Currently the pipelines are used to transport natural gas , but should also be used to transport carbon dioxide to the storage in the future. The best way to transport hydrogen are also pipelines. An important aspect of transport of these gases is safety. In the paper the natural gas, hydrogen and carbon dioxide properties are characterized. The negative effects of release of these gases from damage pipeline are described. Safety zones around pipelines transporting CH4, H2 and CO2 are estimated.

7

An analysis of the phenomena accompanying an uncontrolled leakage of CO2 from a damaged pipeline

Rusin A., Stolecka K.

Archiwum Energetyki

|

2012

|

T. 42, nr 2

131--144

PL

Dalsze wykorzystanie węgla jako paliwa w nowych blokach energetycznych uzależnione jest od stosowania technologii obniżających emisje CO₂ do atmosfery. W związku z tym wciąż trwają badania nad metodami wychwytu i magazynowania tego gazu. Te nowe technologie wymagać będą w przyszłości powstania infrastruktury rurociągowej w celu przesyłu dwutlenku węgla do miejsc składowania. Ważnym aspektem transportu CO₂ jest ocena skutków niekontrolowanego wycieku tego gazu z uszkodzonego rurociągu. Wiarygodna ocena tych skutków wymaga modelowania zjawisk związanych z wypływem CO₂. W artykule omówiono aspekty termodynamiczne i przepływowe zjawisk zachodzących w uszkodzonym rurociągu i jego otoczeniu. Opisano modele matematyczne tych zjawisk, podano przykłady obliczeniowe zmiany parametrów dwutlenku węgla po uszkodzeniu rurociągu.

XX

The further use of coal as fuel in new power plants depends on the application of technologies reducing CO2 emissions into the atmosphere. For this reason, research is being carried out on the gas capture and storage methods. In future, these new technologies will require a new pipeline infrastructure for the transportation of carbon dioxide to storage locations. An important aspect of the transport of CO₂ is the assessment of the effects of an uncontrolled release of gas from a damaged pipeline. A reliable assessment of these effects calls for the modelling of the phenomena related to the CO₂ leakage. The thermodynamic and flow aspects of the phenomena occurring in a damaged pipeline and in its environment are discussed in this paper. The mathematical models of these phenomena are described and examples of calculations of the changes in CO₂ parameters after the damage to the pipeline are presented.

8

Oszacowanie ryzyka związanego z rurociągami transportującymi wodór

Rusin A., Stolecka K.

Rynek Energii

|

2011

|

nr 3

87-93

PL

W artykule przeanalizowano zagadnienie oceny ryzyka związanego z transportem wodoru na duże odległości. Transport taki odbywać się może w odpowiednich zbiornikach przewożonych samochodami, cysternami kolejowymi lub też rurociągami. W każdym z tych przypadków może dojść do niekontrolowanego wycieku wodoru, a w dalszej kolejności do jego pożaru lub wybuchu. Zasadniczą sprawą jest zatem wyznaczenie poziomu ryzyka w sąsiedztwie szlaków transportu znacznych ilości wodoru. W kolejnych punktach zdefiniowano pojęcie ryzyka w odniesieniu do systemów transportu wo-doru, opracowano główne scenariusze zdarzeń niebezpiecznych z udziałem wodoru, podano przyczyny tych zdarzeń. Na-stępnie obliczono skutki pożaru lub wybuchu wyciekającego w sposób niekontrolowany wodoru. Na tej podstawie wyzna-czono poziom ryzyka w obszarach sąsiadujących z instalacjami wodorowymi.

EN

The paper presents the issue of assessing the risks associated with transporting hydrogen for long distances. For such transport car containers, rail tankers or pipelines may be used. Uncontrolled release of hydrogen and later fire or explosion may be a result in each of these cases. It is essential to determine the level of risk in the vicinity of the routes of transport vast quantities of hydrogen. In the paper the term of risk in relation to hydrogen transport systems are defined. The analysis major hazardous event scenario, the cause of these events are presented. The effects of fire or explosion of uncontrolled leaking hydrogen are calculated. Follow this, the level of risk in areas around installations of hydrogen are determined.

9

Modelling the effects of failure of pipelines transporting hydrogen

Rusin A., Stolecka K.

Chemical and Process Engineering

|

2011

|

Vol. 32, nr 2

117-134

EN

The depletion of stocks of fossil fuels and the environment protection requirements increase the significance of hydrogen as a future energy carrier. The present research is focused on the development of new safe methods of production, transport and storage of hydrogen. The paper presents an analysis of problems related to the assessment of the effects of failure of hydrogen transporting pipelines. Scenarios of hazardous events connected with an uncontrollable leakage of hydrogen are discussed. The sizes of heat radiation and pressure wave hazard zones are determined.

10

Zasięg stref krytycznych przy wypadkach cystern przewożących LPG

Rusin A., Stolecka K.

Rynek Energii

|

2010

|

nr 3

49-54

PL

Rozwój techniczny w energetyce, przemyśle chemicznym, paliwowym czy też motoryzacyjnym doprowadził do wzmożonego transportu paliwa LPG w Polsce. W naszym kraju zarejestrowanych jest około 8000 cystern przeznaczonych do przewozu substancji niebezpiecznych. Corocznie mamy do czynienia z wieloma wypadkami drogowymi z udziałem takich pojazdów. Następują one najczęściej na skutek błędów ludzkich i stwarzają istotne zagrożenia dla otoczenia. Uwol-niona w efekcie uszkodzenia cysterny substancja niebezpieczna stanowi potencjalne źródło groźnych pożarów, których konsekwencjami mogą być obrażenia lub śmierć przebywających w pobliżu ludzi. W artykule scharakteryzowano i przedstawiono konsekwencje pożaru w postaci kuli ognia i pożaru powierzchniowego będących następstwem wypadku cysterny przewożącej LPG. Obliczono wartości strumienia ciepła docierającego do osoby znajdującej się w pewnej odległości od miejsca katastrofy w zależności od warunków atmosferycznych czy też ilości przewożonej substancji.

EN

Technical development in power, chemical and automotive industry has led to increase transportation of LPG in Poland. There are about 8000 registered road tankers used to transportation of dangerous substances in our country. A lot of traffic accidents involving such vehicles happen every year. They usually occur as a result of human errors they cause significant risk to the environment. Hazardous substances released as a result of damage of the road tankers are potential sources of serious fires. Consequences of this fires could be injuries or deaths of the people staying nearby. In this paper the consequences of fireball and pool fire on land, which could happen after accident of LPG tanker, are described. The amounts of heat flux at some distance from the place of accident depending on the wind velocity and the amount of transported substances are calculated.

11

Assessment of the effects of ignition of hydrogen leaking from untight installations

Rusin A., Stolecka K.

Journal of Energy Science

|

2010

|

Vol. 1, nr 1

121-131

EN

The limited resources of fossil fuels and the changing situation in economy and politics, lead to a higher interest in hydrogen as a fuel, with a wide range of use. It is currently used in the petroleum and automotive industries (in the latter to drive vehicle engines), and to heat households and provide them with electricity (fuel cells). Hydrogen is, at the moment, obtained from natural power resources, i.e. natural gas, petroleum, coal and water electrolysis. The methods most often used to obtain hydrogen are: steam reforming, coal gasification, partial oxidation of refinery residues and electrolytic water decomposition. Hydrogen is a relatively hazardous gas. Consequently, its manufacture, storing and transport pose a crucial problem. In case of a leakage it can be expected to form a combustible mixture more quickly than other fuels due to its higher diffusivity and rapid mixing with air. The paper presents an analysis of the effects of ignition of hydrogen leaking from untight installations. Calculations of the radiative heat flux value of burning hydrogen in the function of the outflow are presented. The change in the heat radiation in the function of distance from the leakage is determined. Potential heat radiation effects on people within its reach are assessed.

12

Poważne uszkodzenia gazociągów i ich skutki

Rusin A., Stolecka K.

Rynek Energii

|

2009

|

nr 6

97-102

PL

Rurociągi stanowią podstawowy i bezpieczny środek transportu wielu substancji, w tym zwłaszcza gazów i cieczy. Zdarzają się jednak przypadki uszkodzeń spowodowane błędami człowieka, czy też korozją prowadzące do wypływu gazu a dalej pożaru. W artykule scharakteryzowano główne przyczyny uszkodzeń gazociągów oraz podano przykłady szacowania wielkości obszarów narażonych na podwyższone promieniowanie cieplne w funkcji parametrów uszkodzonego gazociągu. Obliczenia szczegółowe przeprowadzono dla gazociągów średniego i wysokiego ciśnienia.

EN

The pipelines are the fundamental and safe way of gas fluid transportation. However, some failures can occur either due to the human errors or the corrosion, which lead to fluid outflow and in consequence to a fire. In the paper the main reasons for gas pipeline failures are described and some algorithms for estimation of the area exposed to excessive thermal radiation as a function of the pipeline parameters are given. Specific calculations are carried out for a medium and high pressure pipelines.