由于氫能的獨(dú)特屬性,在其應(yīng)用過程中客觀存在的安全風(fēng)險(xiǎn)也應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視。作為氫能儲(chǔ)運(yùn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),氫氣的充裝安全保障也備受關(guān)注。
01氫氣充裝應(yīng)用場(chǎng)景
在氫儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié),我國(guó)最常見的儲(chǔ)運(yùn)方式為長(zhǎng)管拖車高壓氫氣運(yùn)輸。長(zhǎng)管拖車高壓氫氣運(yùn)輸首先是將空載氣氫拖車在集中制氫廠加滿氫氣后行駛到加氫站,再將車內(nèi)氫氣卸放到一定壓力后運(yùn)回到制氫廠,開始新一輪充裝加注。
氫氣的充裝應(yīng)用也十分的廣泛,例如在加氫站和氫氣充裝站中,充裝氫氣能夠廣泛應(yīng)用于燃料電池車輛、發(fā)電、儲(chǔ)能等領(lǐng)域。
而在大規(guī)模的商業(yè)運(yùn)營(yíng)中,氫氣充裝主要應(yīng)用場(chǎng)景分為兩大類。一類是在長(zhǎng)管拖車/液氫槽車等運(yùn)輸過程中所關(guān)聯(lián)的場(chǎng)景;另一類則是在加氫站以及大型充裝站中的相關(guān)充裝應(yīng)用場(chǎng)景。
02基于氫氣充裝場(chǎng)景下,如何保障應(yīng)用安全
在充裝階段,氫氣充裝過程中涉及到的主要安全保障包括:氫氣壓縮機(jī)、消防措施、氫氣檢漏報(bào)警裝置等系統(tǒng)性的風(fēng)險(xiǎn)因素。因而在加氫站以及儲(chǔ)氫罐的充裝過程中如何排查充裝安全隱患,保障氫氣充裝安全進(jìn)行就顯得尤為關(guān)鍵。
1、加氫站充裝方面的安全問題
加氫站充裝過程中的主要安全風(fēng)險(xiǎn),就是氫氣的泄漏問題。所以,加氫站設(shè)計(jì)之初就應(yīng)規(guī)避涉及到壓縮機(jī)、加氫機(jī)、儲(chǔ)氫罐、高壓管路系統(tǒng)、卸氣柜、順序控制柜等設(shè)備引發(fā)的氫氣泄漏等問題。此外還需設(shè)置氫氣泄漏探測(cè)儀/探測(cè)器,若出現(xiàn)局部氫氣泄漏,啟動(dòng)自動(dòng)報(bào)警,從而緊急切斷危險(xiǎn)源。
氫氣充裝(圖源網(wǎng)絡(luò))
2、儲(chǔ)氫罐充裝安全
儲(chǔ)氫罐,通常是在高壓狀態(tài)下完成氫氣存儲(chǔ)。因此,儲(chǔ)氫罐應(yīng)設(shè)置安全泄壓裝置。頂部應(yīng)設(shè)置氫氣放散管。儲(chǔ)氫罐還應(yīng)設(shè)置壓力表、壓力傳感器,氮?dú)獯祾咧脫Q接口,氫氣泄漏報(bào)警裝置,火焰報(bào)警探測(cè)器,自動(dòng)噴淋冷卻系統(tǒng)。此外,要保障儲(chǔ)氫罐安全使用,還需進(jìn)行耐壓及氣密性實(shí)驗(yàn),并安排相關(guān)人員周期性檢查設(shè)備、校正安全部件。同時(shí),在操作中應(yīng)采取儲(chǔ)氫罐防撞措施。
03氫氣充裝安全保障
隨著綠氫規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的到來,氫能充裝應(yīng)用的范圍和空間也將會(huì)越來越廣泛,因而充裝過程中的安全保障也越來越重要。其中最為關(guān)鍵的就是氫氣充裝前的預(yù)檢以及各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。
首先,是氫氣充裝前的相關(guān)檢查工作,包括氫氣瓶的生產(chǎn)單位是否符合(永久氣體氣瓶充裝規(guī)定GB 14194-93 第4條),氣瓶外表面有無裂紋、嚴(yán)重腐蝕、明顯變形及其他嚴(yán)重外部損傷缺陷;氣瓶是否在規(guī)定的檢驗(yàn)期限內(nèi);氣瓶的安全附件是否齊全和符合安全要求等。
其次,是做好氫氣充裝的準(zhǔn)備工作:首先將氣瓶上架、微開閥門通入額定壓力、檢查充裝軟管與氣瓶連接是否泄漏。其次,關(guān)閉閥門,開啟充裝排放空閥,泄壓至標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。最后,觀測(cè)壓力表是否為標(biāo)準(zhǔn)。(確認(rèn)充裝軟管與氣瓶連接無泄漏且壓力為0時(shí),可直接抽空)。
此外,在氫氣加注環(huán)節(jié),我國(guó)出臺(tái)了一系列的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系,包括GB50516、GB50156等。這些國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)在基本規(guī)定、站址選擇、防火間距、報(bào)警措施、消防設(shè)施、加氫裝置安全等方面做了系統(tǒng)性的要求。此外,在人員應(yīng)急演練上也需做好相應(yīng)工作,使操作人員在突發(fā)事故發(fā)生時(shí)能有序應(yīng)對(duì)。
縱觀氫氣充裝安全體系,從充裝前的檢查工作到氫氣充裝過程能否安全地進(jìn)行,再到充裝后瓶中氣體質(zhì)量仍符合相應(yīng)國(guó)家氣體標(biāo)準(zhǔn)都十分的關(guān)鍵。在這其中充裝前的檢查工作則至關(guān)重要,而這也是在無數(shù)氫能事故中汲取的經(jīng)驗(yàn)。未來,隨著儲(chǔ)氫技術(shù)的突破,以及更高質(zhì)量的儲(chǔ)氫設(shè)備和更為嚴(yán)格的管理要求,氫能充裝安全也將更有保障。
原標(biāo)題:氫氣充裝環(huán)節(jié)的安全之道是什么?