隨著雙碳目標(biāo)的提出，我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)也進(jìn)入加速推進(jìn)階段。在氫能產(chǎn)業(yè)突破性發(fā)展的同時(shí)，更需要客觀、科學(xué)地認(rèn)知?dú)淠軕?yīng)用。
由于氫能的獨(dú)特屬性，在其應(yīng)用過(guò)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。
1、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(jiàn)的儲(chǔ)運(yùn)方式為長(zhǎng)管拖車(chē)高壓氫氣運(yùn)輸。長(zhǎng)管拖車(chē)高壓氫氣運(yùn)輸首先是將空載氣氫拖車(chē)在集中制氫廠(chǎng)加滿(mǎn)氫氣后行駛到加氫站，再將車(chē)內(nèi)氫氣卸放到一定壓力后運(yùn)回到制氫廠(chǎng)，開(kāi)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(chē)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(lèi)。一類(lèi)是在長(zhǎng)管拖車(chē)/液氫槽車(chē)等運(yùn)輸過(guò)程中所關(guān)聯(lián)的場(chǎng)景；另一類(lèi)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。
2、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(guò)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(guò)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。
2.1、加氫站充裝方面的安全問(wèn)題
加氫站充裝過(guò)程中的主要安全風(fēng)險(xiǎn)，就是氫氣的泄漏問(wèn)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(wèn)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。
圖： 氫氣充裝
2.2、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。
3、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(lái)，氫能充裝應(yīng)用的范圍和空間也將會(huì)越來(lái)越廣泛，因而充裝過(guò)程中的安全保障也越來(lái)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(wú)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(kāi)閥門(mén)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(mén)，開(kāi)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(wú)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(guò)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(wú)數(shù)氫能事故中汲取的經(jīng)驗(yàn)。未來(lái)，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。
