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Comparative performance assessment of multilayer insulation (MLI) systems for liquid hydrogen vessels in fire scenarios

  • Multilayer Insulation (MLI) systems are a mature technology for cryogenic liquid hydrogen (LH2) tank thermal insulation. Recent tests evidenced that MLI materials may be damaged when exposed to fire, resulting in critical safety issues in the case of accidents. Thus, an innovative approach to the performance assessment of aluminum and polyester-based MLIs for LH2 tanks in fire scenarios was developed. A specific model integrating the hightemperature degradation of MLIs and the thermodynamic modeling of the tank lading was coupled to specific key performance indicators. Results of the analysis applied to a vehicle-scale tank equipped with 80 MLI layers indicate that MLI degradation and consequent tank failure may occur in less than 20 min for external shell temperatures above 1160 K in the presence of full engulfment, regardless of insulation used. Conversely, degradation does not occur earlier than 3600s below 603 and 928 K for polyester and aluminum-based MLI, respectively.

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Autor*innen:Davide CampleseORCiD, Giordano Emrys ScarponiORCiD, Robert EberweinORCiD, Aliasghar HajhaririORCiD, Frank Otremba, Valerio CozzaniORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):International Journal of Hydrogen Energy
Jahr der Erstveröffentlichung:2025
Organisationseinheit der BAM:3 Gefahrgutumschließungen; Energiespeicher
3 Gefahrgutumschließungen; Energiespeicher / 3.5 Sicherheit von Gasspeichern und Gefahrguttanks
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Elsevier Ltd.
Jahrgang/Band:135
Erste Seite:537
Letzte Seite:552
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Technik / Spezielle Themen
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Angewandte Physik
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurbau
Freie Schlagwörter:Cryogenic storage tank; Fire; Insulation; LH2; LNG
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Chemie und Prozesstechnik
Chemie und Prozesstechnik / Gefährliche Stoffe
Energie
Energie / Wasserstoff
Infrastruktur
Infrastruktur / Fire Science
Infrastruktur / Security
DOI:10.1016/j.ijhydene.2025.04.534
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-630841
ISSN:0360-3199
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:14.05.2025
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:02.06.2025
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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