Journal of the Korean Institute of Gas (한국가스학회지)

The Korean Institute of GAS (한국가스학회)
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A Study on the Improvement of Selection Method of Safety Distance for Worker in Hydrogen Refueling Station

수소 충전 시설 내 근로자를 위한 안전거리 선정 방법 개선에 관한 연구

  • Hyo-Ryeol Lee (Institute of Gas Safety R&D, Korea Gas Safety Corporation)
  • 이효렬 (한국가스안전공사 가스안전연구원)
  • Received : 2023.06.20
  • Accepted : 2023.12.08
  • Published : 2023.12.31
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Abstract

Recently, the world's countries are tightening regulations on CO2 and air pollutants emission to solve them. In addition, eco friendly vehicles is increasing to replace automobiles in internal combustion engine. The government is supporting the expansion of hydrogen refueling infrastructure according to the hydrogen economy road map. In particular, refueling station is important to secure the safety that supplies high-pressure hydrogen with a wide LFL range. This paper is on guidelines for the determination safety distances to ensure worker safety from accident as jet fire. The safety distance is set according to the procedure of the EIGA doc 075/21. For accident frequency is upper 3.5E-05 per annum, safety distance is decided via consequence analysis where the risk of harm is below individual harm exposure threshold.

최근 이산화탄소배출 감축과 환경오염 물질 저감이 세계적인 이슈가 됨에 따라 규제를 강화하고 있다. 수송 부분에서는 사용 연료를 기존 화석 연료에서 수소 등 친환경 연료로 에너지 전환이 이루어지고 있다. 국내에서는 에너지 전환에 발맞춰 2040년까지 1,200기의 수소 충전소 구축을 목표로 하고 있어, 넓은 인화 범위를 가지는 고압 수소를 공급하는 충전소의 안전성 확보가 매우 중요하다. 본 논문에서는 충전소 사고 발생 시 충전소 내 근로자의 안전확보를 위해 국내 기준과 일본, 유럽 등의 수소 충전소 안전거리 기준 현황을 분석하여 안전거리 설정 가이드 라인을 제시하였다. 안전거리 설정 절차는 유럽의 EIGA 기준에 따라 설비별 사고 발생빈도와 TNO의 EFFECTS 소프트웨어를 활용한 피해 영향 분석을 통해 사망 확률이 3.5E-05 이하가 되는 안전거리를 산출하였다.

Keywords

Acknowledgement

본 연구는 산업통상자원부 및 KETEP의 다중이용에너지 시설 안전진단 및 위험예측 안전기술 개발 사업(20215910100200, 고위험 가스 밀집시설에서 현장상황에 따른 위험예측과 사고 대응이 가능한 차등적 안전 프로세스 중심의 스마트 안전관리시스템 개발)의 연구결과로 수행되었습니다.

References

  1. Shin, J. S., and Choi, S. K., "A Study on Quantitative Risk Analysis & Model Application for Hydrogen Filling Center", Journal of the Korean Institute of Gas, 16(6), 87-101, (2012) https://doi.org/10.7842/kigas.2012.16.6.87
  2. Lim, J. Y., Kwon, D. H., Choi, S. K., and Yu, C. H., "A Study on Quantitative Risk Analysis of Hydrogen Refueling Station Using HyRAM 3.0", Journal of Energy Engineering, 31(1), 38-46, (2022) https://doi.org/10.5855/ENERGY.2022.31.1.038
  3. Kang, S. K., "A study of jet dispersion and jet-fire characteristics for safety distance of the hydrogen refueling station", Journal of the Korean Institute of Gas, 23(6), 74-80, (2019) https://doi.org/10.7842/KIGAS.2019.23.6.74
  4. Lee, U., Koo, Y. J., Kim, S. H., and Oh, J. S., "A Development of Real Time Safety Distance Algorithm with Workers Position Detection in Chemical Plant", Proceedings of the Korean Institue of Gas 2017 Autumn Annual Meeting, 24, (2002)
  5. Makoto Hirayama, Yusuke Ito, Honami Kamada, Naoya Kasai, and Tsutomu Otaki, "Simplified approach to evaluating safety distances for hydrogen vehicle fuel dispensers", International Journal of Hydrogen Energy, 44, 18639-18647, (2019) https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.05.153
  6. Kim, H. B., and Kim, D. M., "A Study on Boundary Setting of Disaster Ares according to Explosion of Gas &Oil Station in Residential area that Apply to GIS Spatial Analysis Techniques", The Magazine of the Korean Society of Civil Engineers, 22(5-D), 863-870, (2002)
  7. European Industrial Gases Association EIGA Doc 075/21 Rev1, "Methodology for Determination of Safety and Separation Distances"
  8. Park, B. J., Kim, J. H., Lim, O. K., and Kim, Y. K., "A Numerical Study on Jet Release from Off-Site and Mobile Hydrogen Refueling Station for Separation Distance", Fire Science and Engineering, 35(6), 75-84, (2021) https://doi.org/10.7731/KIFSE.65ac91d8
  9. LaChance, J., Houf, W., Middleton, B., Fluer, L., 2009, Analyses to support development of risk-informed separation distances for hydrogen codes and standards (No. SAND2009-0874), Sandia National Laboratories, (2009).
  10. National Institute of Advanced Industrial Science and Technology(AIST), "Risk Assessment of Hydrogen Fueling Stations and Their Surroundings", (2019)
  11. Clive Nussey, "Failure frequencies for major failures of high pressure storage vessels at COMAH sites: A comparison of data used by HSE and the Netherlands", 1-36, Health and Safety Executive (2006)
  12. International Electrotechnical Commission IEC 60079-10-1:2020, "Explosive atmospheres, Part 10-1: Classification of areas Explosive gas atmospheres", (2020)