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能源革命对外开放百家论坛之一七九

氢能篇之——运氢(中)

  4 观点呈现

  国内外运输方式对比

  目前国内多采用高压气态运输,国外液态运输略多

  高压氢气运输以长管拖车为主、结合集装格小范围补充。高压氢气运输分为集装格和长管拖车两类,其中,集装格由多个高压储氢钢瓶组成,运输较为灵活,适用于需求量小的加氢站;长管拖车结构为车头部分和拖车部分,前者提供动力,后者主要提供存储空间,由高压储氢钢瓶组成,且拖车在到达加氢站后车头和拖车可分离,运输技术成熟、规范较完善,国内的加氢站目前多采用此类方式运输。

  液氢槽罐车氢气容量高,国外较多采用该类运输方式。液氢槽罐车运输是将氢气深度冷冻至液化,再装入隔温的槽罐车中运输,目前商用的槽罐车容量约为65m

  3

  ,可容纳4000kg氢气。国外加氢站使用该类运输略多于高压气态长管拖车运输。

  国外气态管道应用相对较多,液态管道运输技术要求较高。管道运输分为气态管道运输和液态管道运输两类。目前气态管道总长度已超16000km,主要分布在美国、加拿大和欧洲等地,其投资成本较天然气管道高50%-80%,其中大部分的成本用于搜寻合适的地质环境来布局管道线路;液态管道采用真空夹套绝热技术,由内层和外层两个等截面同心套管构成,且两个管套中间抽成真空状态,防止内管内液氢的温度扩散。

  氢气在铁路和轮船上的运输,需依托液氢技术,目前仅国外少量应用。其中深冷铁路槽车长距离运输液氢输气量大、又相对经济,储气装置常采用水平放置的圆筒形杜瓦槽罐,存贮液氢容量可达100m

  3

  ,部分特殊的扩容铁路槽车容量可达120-200m

  3

  ,目前仅在国外有非常少量的氢气铁路运输路线。

  5 观点呈现

  氢气运输方面的安全要求

  在氢气运输方面,我国对于运输公司有严格资质要求:

  运输公司应具备危化品运输资质

  运输车辆应持为晕车营运证

  运输司机应持危化品运输从业人员证,跟车人员持押运证

  按照TSG R0005《移动式压力容器安全技术监察规程》,定期进行气瓶检验

  目前,国内气态氢气运输主要使用长管拖车运输。长管拖车运输安全装置如下:

  1.气瓶质量:气瓶生产时内外表面均经喷丸处理,并用内窥摄像系统逐只进行内部检查,确保气瓶质量。气瓶成形及水压试验后逐只进行磁粉检测,确保质量可靠。

  2.爆破片装置:安装在气瓶两端,当瓶内气体因各种因素导致压力过高时,爆破片自动断开强制泄气,保护人员及设备安全。

  3.压力表:气瓶充卸气管路上设置有防爆压力表,量程取工作压力的1.5-3倍,精度1.5级。

  4.温度计:测量范围取-40℃-80℃,覆盖最低和最高工作温度。温度计采用双金属型,读数方便,坚固耐用,采用防护套管与介质隔开,防止气体泄露。

  5.安全联锁装置:装卸气过程中,操作仓门处于打开状态,在操作程序中设置互锁,防止误操作,并且在装卸软管等连接部位设置拉断阀,在受到外力拉扯时强制断开并封锁软管,防止气体泄漏并保护人员设备安全。

  6.导静电装置:长管拖车尾部设置导静电接地带,操作仓管路上设置导静电片,可随时导出运行及充卸气时积聚的静电荷,不至于突然放电而产生电火花。

  液氢储运方面,目前国内只有国家军用标准。国外70%左右采用液氢运输,安全运输基本问题已经得到充分验证。

  1.罐体质量:采用双层厚钢罐体,罐体中间为真空状态,隔热保温、防止泄漏,可大幅降低外力作用影响。同时,储罐安装各式安全传感器,可进行实时安全监控。

  2.压力传感器:用于监测罐体内部压力,可设置压力参考点,与安全阀联动。

  3.安全阀:当液氢所挥发的气氢压力达到参考点时,可开启安全阀泄压,保证罐内压力处在安全工作范围。

  4.导静电装置:液氢槽罐车尾部设有静电接地带,操作仓管路上设置导静电片,可随时导出运行时及充卸气时积聚的静电荷,不至于突然放电而产生电火花。

 
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