由于氫能的獨特屬性，在其應(yīng)用過程中客觀存在的安全風(fēng)險也應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視。作為氫能儲運的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，氫氣的充裝安全保障也備受關(guān)注。

 

 

在氫儲運環(huán)節(jié)，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(nèi)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(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、儲能等領(lǐng)域。

 

而在大規(guī)模的商業(yè)運營中，氫氣充裝主要應(yīng)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(guān)聯(lián)的場景；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(jī)、消防措施、氫氣檢漏報警裝置等系統(tǒng)性的風(fēng)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(jìn)行就顯得尤為關(guān)鍵。

 

 

加氫站充裝過程中的主要安全風(fēng)險，就是氫氣的泄漏問題。所以，加氫站設(shè)計之初就應(yīng)規(guī)避涉及到壓縮機(jī)、加氫機(jī)、儲氫罐、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)置氫氣泄漏探測儀/探測器，若出現(xiàn)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(tài)下完成氫氣存儲。因此，儲氫罐應(yīng)設(shè)置安全泄壓裝置。頂部應(yīng)設(shè)置氫氣放散管。儲氫罐還應(yīng)設(shè)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(tǒng)。此外，要保障儲氫罐安全使用，還需進(jìn)行耐壓及氣密性實驗，并安排相關(guān)人員周期性檢查設(shè)備、校正安全部件。同時，在操作中應(yīng)采取儲氫罐防撞措施。

 

 

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，可直接抽空）。

 

此外，在氫氣加注環(huán)節(jié)，我國出臺了一系列的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系，包括GB50516、GB50156等。這些國家標(biāo)準(zhǔn)在基本規(guī)定、站址選擇、防火間距、報警措施、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)生時能有序應(yīng)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(jìn)行，再到充裝后瓶中氣體質(zhì)量仍符合相應(yīng)國家氣體標(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。未來，隨著儲氫技術(shù)的突破，以及更高質(zhì)量的儲氫設(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。