氫能被廣泛認為是21世紀最有前途的清潔能源之一。
管束容器作為儲氫和運輸氫氣的重要工具,在氫能產業鏈中發揮著重要作用。 國內管束容器的生產製造已有10多年的歷史,在製造、使用和檢驗方面積累了大量的經驗,但管束容器的製造沒有國家和行業標準,製造單位按照經審查備案的企業標準製造。 氫管束容器作為含有危險化學品的移動式壓力容器,其安全使用和操作非常重要。
運輸壓縮氫氣的半掛車列車主要由牽引車、骨架半掛車和管狀束式貨櫃組成。 選用拖拉機要配套半掛車,應符合GB 7258《機動車作業安全技術條件》的規定。 骨架半掛車至少應符合GB T 23336《半掛車通用技術條件》、GB 7258《機動車輛安全操作技術條件》和GB 1589《道路車輛外形尺寸、軸載和質量限值》。 本文所指的氫管束容器也是IMDG規範下的多單元氣體容器,由框架、大容量鋼製無縫氣瓶和管道系統組成。 接受TSG R0005-2011《移動式壓力容器安全技術監督規程》監理。
氫管束容器的氣瓶是氫氣儲運時可再充裝的大容量鋼製無縫氣瓶,需要滿足GB T 33145-2016《大容量鋼製無縫氣瓶》和特種裝置安全技術規範TSG R0006《氣瓶安全技術監督規程》的要求。 瓶子的兩端是開放的,並通過法蘭與框架支撐板連線。 框架應符合貨櫃裝運的要求。 管道系統由前庫安全卸料管路、後庫作業管路和安全卸料管路組成。 前艙(安全艙)每個氣缸都裝有爆破片易熔合金塞裝置,後艙也為操作室,主要用於操作管道、溫壓儀表和爆破片易熔合金塞的安全裝置。 目前,新生產的普通氫管束容器多由6管製成,公稱工作壓力為20MPa,單瓶外徑為719mm,最小壁厚為212mm,筒體長度為12190mm時單瓶容積可達4230L,因此管束容器的總容積可達2538m3,可承載壓縮氫氣373kg。
在第一次更換管束容器出廠之前,氮氣(0.1~0.2MPa),並將氣缸和管路中的氧含量控制在3%。因此,首次使用前,應更換鋼瓶內的氮氣,校準壓力表和溫度計,測氧量應不超過3%。
對於第一次商業灌裝,建議在管箱公稱工作壓力的 80% 下灌裝。
在加裝和解除安裝氫管束容器之前,應檢查相關裝置和配套設施,如壓縮機是否正常工作; 加油站各儀表的指示引數是否正常; 管道連線是否緊密無洩漏; 裝卸軟管與充氣柱緊密連線,管束箱主調節閥、瓶閥、排汙閥正常。 此外,工位內的對接位置應直接與裝卸軟管連線,以免軟管變形; 裝卸軟管應與充氣管水平連線,高度應與主控制閥的高度相當。 典型的氫氣管束容器工藝如圖1所示。
充氣
灌裝前,要確認氣瓶內有殘壓,無壓嚴禁充填。 進入作業區指定地點,停下車輛,開啟作業箱門,將靜電接地裝置與站內接地裝置連線; 檢查防意外啟動聯鎖裝置是否工作; 及時確認連線可靠。
首先,依次開啟各氣瓶的瓶閥V101、V106和壓力表閥V301以及灌裝收集管,關閉主控制閥V501和V502,軟管中的氣體更換為灌裝站的氣源,關閉灌裝站的排氣閥。 緩慢開啟操作箱V501或V502的主控制閥充氣,期間溫度小於或等於使用溫度上限; 當壓力達到公稱工作壓力或灌裝溫度對應的最高灌裝壓力時,及時關閉灌裝站充氣閥; 並依次關閉每個氣缸的閥門V101 V106。 開啟加油站排氣閥,取出軟管壓力,確認軟管無壓,關閉操作箱V501或V502主控制閥,鬆開裝卸軟管; 關閉排氣閥和壓力表閥 V301。 斷開靜電接地裝置與站內接地裝置的連線,關閉操作箱門,完成充氣操作。
放氣
進入作業區指定地點,停下車輛並開啟作業箱門,首先將靜電接地裝置與站內接地裝置連線; 檢查聯鎖裝置是否正常工作,及時確認連線是否可靠。 依次開啟C01、C06氣瓶閥V101、V106和壓力表閥V301,關閉集氣管主控制閥V501、V502,更換軟管內的氣體,關閉充氣變電站排氣閥; 緩慢開啟氣體排放的主閥,溫度不低於使用溫度的下限。 卸料完成後,關閉卸料塔主閥; 依次關閉C01 C06氣瓶閥V101 V106; 開啟充氣變電站排氣閥,去除軟管壓力,確認軟管無壓力,關閉操作箱主控制閥V501或V502,鬆開裝卸軟管; 關閉排氣閥和壓力表閥 V301。 將靜電接地裝置與站內接地裝置斷開,關閉操作箱門,完成卸貨操作。
氫管束容器產品應當由特種裝置製造許可證資質單位製造,無監督檢驗證書或者逾期檢驗的氫管束容器不能登記使用; 正式使用前應進行安全檢查。 禁止在瓶體上焊接電弧,不得對瓶體進行挖掘、焊接和修補。 瓶內氣體不得排出,必須留01MPa壓力,嚴禁擅自更改氣缸密封標誌。
單位需要有應急預案,及時進行安全演練,操作人員可以處理突發事件,單位和半掛車管理人員、司機、護送人員應負責半掛車的安全執行。 進行裝卸作業時,操作人員不得離開現場,駕駛員不得啟動車輛; 裝卸現場環境必須滿足作業要求。 當它需要大修時,它必須是空的,並且不能裝入介質。 凡有雷擊、火災、氣體洩漏、壓力的地方。
如出現異常力等不安全因素,應立即停止操作並妥善處理。 嚴禁使用溫度超過40度的熱源直接加熱排氣瓶。