安全可靠——氫氣充裝環節的安全之道是什么？

 

由于氫能的獨特屬性，在其應用過程中客觀存在的安全風險也應當引起足夠的重視。作為氫能儲運的關鍵環節，氫氣的充裝安全保障也備受關注。

 

 

在氫儲運環節，我國最常見的儲運方式為長管拖車高壓氫氣運輸。長管拖車高壓氫氣運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，再將車內氫氣卸放到一定壓力后運回到制氫廠，開始新一輪充裝加注。

 

氫氣的充裝應用也十分的廣泛，例如在加氫站和氫氣充裝站中，充裝氫氣能夠廣泛應用于燃料電池車輛、發電、儲能等領域。

 

而在大規模的商業運營中，氫氣充裝主要應用場景分為兩大類。一類是在長管拖車/液氫槽車等運輸過程中所關聯的場景；另一類則是在加氫站以及大型充裝站中的相關充裝應用場景。

 

 

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、消防措施、氫氣檢漏報警裝置等系統性的風險因素。因而在加氫站以及儲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行就顯得尤為關鍵。

 

 

加氫站充裝過程中的主要安全風險，就是氫氣的泄漏問題。所以，加氫站設計之初就應規避涉及到壓縮機、加氫機、儲氫罐、高壓管路系統、卸氣柜、順序控制柜等設備引發的氫氣泄漏等問題。此外還需設置氫氣泄漏探測儀/探測器，若出現局部氫氣泄漏，啟動自動報警，從而緊急切斷危險源。

 

圖： 氫氣充裝

 

儲氫罐，通常是在高壓狀態下完成氫氣存儲。因此，儲氫罐應設置安全泄壓裝置。頂部應設置氫氣放散管。儲氫罐還應設置壓力表、壓力傳感器，氮氣吹掃置換接口，氫氣泄漏報警裝置，火焰報警探測器，自動噴淋冷卻系統。此外，要保障儲氫罐安全使用，還需進行耐壓及氣密性實驗，并安排相關人員周期性檢查設備、校正安全部件。同時，在操作中應采取儲氫罐防撞措施。

 

 

隨著綠氫規模化和產業化應用的到來，氫能充裝應用的范圍和空間也將會越來越廣泛，因而充裝過程中的安全保障也越來越重要。其中最為關鍵的就是氫氣充裝前的預檢以及各項準備工作。

 

首先，是氫氣充裝前的相關檢查工作，包括氫氣瓶的生產單位是否符合（永久氣體氣瓶充裝規定GB 14194-93 第4條），氣瓶外表面有無裂紋、嚴重腐蝕、明顯變形及其他嚴重外部損傷缺陷；氣瓶是否在規定的檢驗期限內；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，關閉閥門，開啟充裝排放空閥，泄壓至標準數值。最后，觀測壓力表是否為標準。（確認充裝軟管與氣瓶連接無泄漏且壓力為0時，可直接抽空）。

 

此外，在氫氣加注環節，我國出臺了一系列的相關標準體系，包括GB50516、GB50156等。這些國家標準在基本規定、站址選擇、防火間距、報警措施、消防設施、加氫裝置安全等方面做了系統性的要求。此外，在人員應急演練上也需做好相應工作，使操作人員在突發事故發生時能有序應對。

 

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行，再到充裝后瓶中氣體質量仍符合相應國家氣體標準都十分的關鍵。在這其中充裝前的檢查工作則至關重要，而這也是在無數氫能事故中汲取的經驗。未來，隨著儲氫技術的突破，以及更高質量的儲氫設備和更為嚴格的管理要求，氫能充裝安全也將更有保障。