
目前,隨著氫能行業(yè)的高速發(fā)展,特別是在交通領域商用車的示范應用,產(chǎn)生了大量的加氫需求。
氫作為一種清潔能源,不僅具有較高的能量,也具有一定的爆燃風險,屬于火災危險性為甲類的易燃氣體。在氫氣的生產(chǎn)、儲存和運輸過程中,常伴有可燃可爆、高壓、低溫、氫脆等危險性。因此,氫能的發(fā)展,需要高度重視氫氣安全。
近幾年,國家各部委和地方政府密集出臺了一系列促進氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的頂層設計方案,以中石化、中石油、國家能源集團、國家電投等為代表的相關央企紛紛布局氫能產(chǎn)業(yè)鏈,加氫站的建設和運行越來越重要。
在制氫、儲氫、加氫和用氫等涉氫設備,尤為重要的是在加氫站的安全管理中,氫氣監(jiān)測系統(tǒng)設備起著至關重要的作用。
氫氣安全 標準先行
根據(jù)國家標準《GB/T 34584-2017 加氫站安全技術規(guī)范》中的對于加氫合建站氫氣泄漏檢測報警系統(tǒng)的要求規(guī)定主要包括設備設置要求、報警條件要求、排風系統(tǒng)和通風要求、定期檢測和維護要求、報警儀器選用要求等。
對于氫氣氣體報警器要求,具體如下:
13.1.1、加氫站及各類加氫合建站內(nèi)應設置氫氣氣體檢測報警系統(tǒng),氫氣氣體測報警系統(tǒng)應配有不間斷電源。氫氣氣體檢測器應安裝在最有可能積聚氫氣的地點或位置,氫氣氣體報警器宜集中設置在控制室或值班室內(nèi)。
13.1.2、加氫站及各類加氫合建站內(nèi)的氫氣氣體檢測報警系統(tǒng)檢測到空氣中的氫氣含量達到0.4%時應觸發(fā)聲光報警信號,當空氣中的氫氣含量達到1%時應啟動相應事故排風風機,當空氣中的氫氣含量達到1.6%時,應觸發(fā)加氫站緊急切斷系統(tǒng)。
13.1.3、加氫站及各類加氫合建站內(nèi)可能發(fā)生氫氣氣體泄漏的房間均應設置機械排風系統(tǒng)并應與氫氣氣體檢測報警系統(tǒng)連鎖控制。自然通風換氣次數(shù)不得少于5次/h,事故排風換氣次數(shù)不得少于15/h。
13.1.4、氫氣氣體檢測報警系統(tǒng)的各測報警裝置及儀器應定期進行測,并應由有資格的檢測單位進行檢測和提供相應檢測報告。
13.1.5、報警儀應根據(jù)精度、可靠性、可維護性、檢測范圍、響應時間等因選用,并符合GB 12358和GB 16808的有關規(guī)定。
13.1.6、氫氣氣體報警聲光信號應能手動消除,當再次有氫氣氣體報警信號輸人時,應能再次啟動。
氫氣監(jiān)測 規(guī)范要求
氫能的安全性是其發(fā)展過程中避不開的話題,隨著技術的進步氫能應用的安全性已經(jīng)大大提升,但氫由于其本身的物理特性,在制取、儲運、使用的過程中都有出現(xiàn)意外事故,造成財產(chǎn)損失、人員傷亡的風險。
當前,燃料電池車及加氫站主要使用高壓儲氫罐進行儲氫,有泄漏的風險,加之氫氣密度小,擴散快,且無色無味,使得氫氣泄漏后很難被察覺。如果泄漏量較小,氫氣擴散到空氣中,危害較小,不易引起大規(guī)?;馂?;如果處于相對封閉的環(huán)境中,由于易燃易爆的物理特性,氫氣大量泄漏后很容易引起爆燃。
2023年7月,美國加州一輛氫燃料公交車在加氫站加氫時發(fā)生爆燃,公交車被毀,加氫站的加氫設施受損。據(jù)公交車所屬公司報告,事故原因是儲氫罐在加氫時爆炸。因此需要格外關注氫儲運過程的安全,以避免發(fā)生爆炸事故。
設備設置要求
根據(jù)規(guī)范要求,加氫站及各類加氫合建站內(nèi)應設置氫氣氣體檢測報警系統(tǒng),并配備不間斷電源。氫氣氣體報警器應安裝在最有可能積聚氫氣的地點或位置,同時應集中設置在控制室或值班室內(nèi)。
報警條件要求
氫氣氣體檢測報警系統(tǒng)應根據(jù)氫氣濃度設定相應的報警條件。當空氣中的氫氣含量達到0.4%時,應觸發(fā)聲光報警信號,以提醒工作人員。當氫氣含量達到1%時,應啟動相應的事故排風風機,以減少氣體擴散和積聚。當氫氣含量達到1.6%時,應觸發(fā)加氫站的緊急切斷系統(tǒng),切斷氫氣供應。
排風系統(tǒng)和通風要求
加氫站內(nèi)可能發(fā)生氫氣氣體泄漏的房間應設置機械排風系統(tǒng),并與氫氣氣體檢測報警系統(tǒng)連鎖控制。自然通風換氣次數(shù)不得少于5次/小時,事故排風換氣次數(shù)不得少于15次/小時,以確??諝庋h(huán)和氣體分散。
定期檢測和維護要求
氫氣氣體檢測報警系統(tǒng)的各測報警裝置及儀器應定期進行檢測,并由有資格的檢測單位進行檢測和提供相應的檢測報告。這有助于確保檢測系統(tǒng)的準確性和可靠性。
報警儀器選用要求
報警儀器的選擇應考慮精度、可靠性、可維護性、檢測范圍、響應時間等因素,并符合相關的國家規(guī)定。例如,報警儀器應符合《GB 12358-2006 作業(yè)場所環(huán)境氣體檢測報警儀通用技術要求》和《GB 16808-2008 可燃氣體報警控制器》等標準。
果宇科技:為氫能安全保駕護航
在氫氣的使用過程中,需要對涉氫環(huán)境進行密切監(jiān)測,并采取相應的安全措施進行風險防控。因此,加強氫氣泄漏檢測報警、完善相關設備設施的檢驗流程顯得尤為重要。
果宇科技是一家專業(yè)的在線環(huán)境監(jiān)測儀器儀表和氣粉塵監(jiān)測儀表供應商,其固定式氣體監(jiān)測儀表產(chǎn)品線應用廣泛,為工廠、裝置及設施的安全監(jiān)測需求提供了高效、精準的檢測解決方案。果宇科技旗下產(chǎn)品的安全性能和產(chǎn)品質(zhì)量等方面均達到了國內(nèi)領先水平。
以采用進口氣體傳感器的GY/VGD-200-H2固定在線式氫氣檢測報警儀為例,可以同時檢測并顯示氫氣H2的濃度值,超標聲光報警,并聯(lián)鎖自動控制排氣風機、電磁閥等的啟停,測量數(shù)據(jù)結果可通過分線制4-20 mA模擬信號量或總線制RS 485(Modbus RTU)數(shù)字量信號以及無線模式傳輸,通過GY2000氣體報警控制器在值班室實時顯示氫氣的濃度值,并相應的觸發(fā)報警動作(如下圖所示)
也可以根據(jù)使用方的要求實行物聯(lián)組態(tài),通過氫氣檢測儀與主機通過4G模塊上傳再云平臺(如下圖所示)
氫能應用場所的安全問題是氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要挑戰(zhàn)之一。安裝氫氣監(jiān)測系統(tǒng),來監(jiān)測和預防潛在的安全風險,提高氫能源的安全性和防范措施,確保人員和環(huán)境的安全。果宇科技系列氣體解決方案以及GY/VGD-200氣體檢測儀,確保安全產(chǎn)品,為整個行業(yè)豎立了全新的安全標桿,也讓氫能源應用放心!未來,隨著氫能產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,果宇科技將繼續(xù)研發(fā)更加先進、可靠的探測產(chǎn)品,為氫能的安全應用提供有力保障!