ارتقاء ایمنی آزمایشگاه های تحقیقاتی هیدروژن و پیل سوختی با طراحی سیستم تهویه مناسب

نگرانی جهانی در مورد آلودگی محیط زیست و کاهش ذخایر سوخت های فسیلی دانشمندان را به دنبال راه حلی برای جایگزینی مناسب برای سوخت های فسیلی با استفاده از انرژی پاک انداخت. در دهه های اخیر یکی از بهترین جایگزین ها برای سوخت های فسیلی، پیل های سوختی هستند. پیل های سوختی به عنوان یک منبع انرژی پاک قابلیت استفاده در نیروگاه ها، اتومبیل ها و وسایل قابل حمل دیگر را دارند. از مزایای پیل سوختی آماده سازی آسان، عمرطولانی، انجام عملیات در دمای کم، چگالی توان بالا، شروع به کار سریع و نشتی کم است که تمام این ویژگی ها، صنایع مختلف را برای سرمایه گذاری در این بخش تشویق کرده است.با توجه به اینکه سوخت فناوری پیل سوختی گاز هیدروژن می باشد که یکی از خطرناک ترین گازها از لحاظ اشتعال پذیری و قابلیت انفجار است، مبحث ایمنی در این فناوری بسیار حایز اهمیت است. لذا طراحی یک محیط آزمایشگاهی ایمن جهت ساخت و تست پیل سوختی لازم و ضروری است. یکی از مهمترین اصولی که در این آزمایشگاه مذکور باید بر اساس استاندارد NFPA 853 و IEC 60079 برای سیستم های تولید توان پیل سوختی لحاظ شود، طراحی سیستم تهویه مناسب جهت جلوگیری از انتشار و انفجار گاز هیدروژن است. لذا در این مقاله با مروری بر مفاهیم تهویه استاندارد و ایمن، مهمترین پارامترهای طراحی این نوع تجهیزات ایمنی برای محیط های آزمایشگاهی پیل سوختی مورد بررسی قرار گرفته و به عنوان مطالعه موردی، برای یک دستگاه تست با نرخ مصرف مشخص با تبیین الگوریتم بهینه محاسبات، زمان تخلیه برای برون رفت از ناحیه خطر و حداقل دبی تخلیه لازم بر اساس ظرفیت فوت مکعب بر دقیقه (cfm) برآورد گردید. همچنین اثر پارامترهای فشار، دما و قطر نشتی بر میزان نرخ تهویه و حجم منطقه خطر بررسی شده است. نتایج محاسبات انجام شده در آزمایشگاه تحقیقاتی مرکز پیل سوختی دانشگاه صنعتی مالک اشتر اجرا و مورد بهره برداری قرار گرفته است.

Keywords:

تهویه استاندارد , قطر نشتی گاز , ایمنی آزمایشگاه پیل سوختی , ناحیه خطر , دستگاه تست پیل سوختی