安全可靠——氢气充装环节的安全之道是什么？

 

由于氢能的独特属性，在其应用过程中客观存在的安全风险也应当引起足够的重视。作为氢能储运的关键环节，氢气的充装安全保障也备受关注。

 

 

在氢储运环节，我国最常见的储运方式为长管拖车高压氢气运输。长管拖车高压氢气运输首先是将空载气氢拖车在集中制氢厂加满氢气后行驶到加氢站，再将车内氢气卸放到一定压力后运回到制氢厂，开始新一轮充装加注。

 

氢气的充装应用也十分的广泛，例如在加氢站和氢气充装站中，充装氢气能够广泛应用于燃料电池车辆、发电、储能等领域。

 

而在大规模的商业运营中，氢气充装主要应用场景分为两大类。一类是在长管拖车/液氢槽车等运输过程中所关联的场景；另一类则是在加氢站以及大型充装站中的相关充装应用场景。

 

 

在充装阶段，氢气充装过程中涉及到的主要安全保障包括：氢气压缩机、消防措施、氢气检漏报警装置等系统性的风险因素。因而在加氢站以及储氢罐的充装过程中如何排查充装安全隐患，保障氢气充装安全进行就显得尤为关键。

 

 

加氢站充装过程中的主要安全风险，就是氢气的泄漏问题。所以，加氢站设计之初就应规避涉及到压缩机、加氢机、储氢罐、高压管路系统、卸气柜、顺序控制柜等设备引发的氢气泄漏等问题。此外还需设置氢气泄漏探测仪/探测器，若出现局部氢气泄漏，启动自动报警，从而紧急切断危险源。

 

图： 氢气充装

 

储氢罐，通常是在高压状态下完成氢气存储。因此，储氢罐应设置安全泄压装置。顶部应设置氢气放散管。储氢罐还应设置压力表、压力传感器，氮气吹扫置换接口，氢气泄漏报警装置，火焰报警探测器，自动喷淋冷却系统。此外，要保障储氢罐安全使用，还需进行耐压及气密性实验，并安排相关人员周期性检查设备、校正安全部件。同时，在操作中应采取储氢罐防撞措施。

 

 

随着绿氢规模化和产业化应用的到来，氢能充装应用的范围和空间也将会越来越广泛，因而充装过程中的安全保障也越来越重要。其中最为关键的就是氢气充装前的预检以及各项准备工作。

 

首先，是氢气充装前的相关检查工作，包括氢气瓶的生产单位是否符合（永久气体气瓶充装规定GB 14194-93 第4条），气瓶外表面有无裂纹、严重腐蚀、明显变形及其他严重外部损伤缺陷；气瓶是否在规定的检验期限内；气瓶的安全附件是否齐全和符合安全要求等。

 

其次，是做好氢气充装的准备工作：首先将气瓶上架、微开阀门通入额定压力、检查充装软管与气瓶连接是否泄漏。其次，关闭阀门，开启充装排放空阀，泄压至标准数值。最后，观测压力表是否为标准。（确认充装软管与气瓶连接无泄漏且压力为0时，可直接抽空）。

 

此外，在氢气加注环节，我国出台了一系列的相关标准体系，包括GB50516、GB50156等。这些国家标准在基本规定、站址选择、防火间距、报警措施、消防设施、加氢装置安全等方面做了系统性的要求。此外，在人员应急演练上也需做好相应工作，使操作人员在突发事故发生时能有序应对。

 

纵观氢气充装安全体系，从充装前的检查工作到氢气充装过程能否安全地进行，再到充装后瓶中气体质量仍符合相应国家气体标准都十分的关键。在这其中充装前的检查工作则至关重要，而这也是在无数氢能事故中汲取的经验。未来，随着储氢技术的突破，以及更高质量的储氢设备和更为严格的管理要求，氢能充装安全也将更有保障。