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三项液氢国标发布征求意见稿,对国内有何意义?

来源: 2019-09-02

6月27日,全国氢能标准委员会发布关于对《液氢生产系统技术规范》等三项国家标准征求意见的通知。

根据通知,由全国氢能标准化技术委员会提出并归口的氢能汽车用燃料液氢》《液氢生产系统技术规范》《液氢贮存和运输安全技术要求》,三项国家标准已完成征求意见稿,现对外征求意见。

《氢能汽车用燃料液氢》标准主要是规定了质子交换膜燃料电池汽车用燃料液氢的技术指标、检验方法及包装、标志及运输。该标准适用于经过管道输送和罐车、贮罐装运的液氢。

《液氢生产系统技术规范》标准主要规定了液氢生产系统的氢液化装置、液氢贮存、液氢管道及阀门、辅助设施、测量仪表与自动控制、电气设施、安全防护等的设置。

《液氢贮存和运输安全技术要求》标准则规定了液氢贮存和运输的相关术语、液氢贮罐的设置、罐车罐箱的运输、清洗与置换、安全与防护、事故处理等。该标准适用于贮存液氢的固定式贮罐,液氢运输的汽车罐车及罐式集装箱。

能链分析:三项标准的出现对国内液氢发展有何意义?

首先了解为什么发展液氢,未来中国的燃料电池汽车大规模发展,加氢站的单站加氢容量快速上升,地域的供需不均导致长距离运输是必然趋势,高压气氢能够满足短距离和小容量的储运,但在长距离、大容量储运上液氢远远比气氢更加合适。

同时,经济性明显,一辆液氢槽罐车的运输能力相当是10辆高压长管拖车,液氢的液化成本也会随着运输半径的扩大和加氢站能耗的节约而逐渐抵消,进而进一步降低氢气成本,促进燃料电池汽车的商业化运营。

国外的液氢已经在储运领域成熟运用,全球三分之一的加氢站为液氢加氢站。

据氢云研究院院长/江苏国富氢能技术装备有限公司研发总监魏蔚介绍,美国占全球液氢市场的85%以上,能源领域应用只占10%。中国是强国,我们应对标美国,未来液氢在中国一定会大力发展,市场前景广泛,有氢能的发展,液氢会发展,没有氢能的发展,液氢也会发展,因为它是工业气体。

据了解,全球现行民用液氢标准22项,其中美国12项,俄罗斯3项,ISO、韩国、丹麦各2项,英国1项。而国内目前已发布有《GBT30719-2014液氢车辆燃料加注系统接口》。

此次的三项液氢标准征求意见稿的发布将填补国内民用领域液氢标准空白,不光是燃料电池汽车应用,也包括了其他领域的应用,对整个氢能的发展是一个里程碑的事件,令人欢欣鼓舞!

附:三项标准内容节选

液氢特性

液氢是一种高能量、低温液体燃料。液氢具有低温危险性,它是无色无味、透明的低温液体,没有腐蚀性,但能使金属和非金属材料变脆,并可使接触液氢及其设备的操作人员冻伤。若存在空气或氧气污染,遇点火源易发生爆轰。

液氢在空气中汽化扩散过程中,大量扩散不易察觉,会造成人员的窒息。液氢泄漏在密闭空间内时,当空气中氧含量低于13%,会造成人员窒息。液氢汽化为氢与空气易形成可燃或爆轰混合物,遇火源易产生爆炸危险。

液氢具有爆燃和爆轰危险性。氢的燃烧速度快、火焰温度高、不易察觉。

液氢贮存

液氢贮存是指液氢装置生产的液态氢气在液氢接收罐内的贮存。液氢接收罐的总容量应满足液化装置连续生产的要求,一般贮存量不少于液氢装置7天的液化量,同时应考虑到贮罐自身的蒸发损失及转注损失。

氢气排放

氢气排放指氢品质分析后、液化设备在启动或维修时的吹扫置换或故障应急情况下的氢气排放。

1.液氢生产系统的氢气排放管设置如下

  • 液氢生产系统的放空阀、安全阀和置换系统均应设排放管。

  • 液氢生产系统根据工艺要求应设置置换及放空管路。

  • 氢液化装置出口低温氢气排放管外壁应设保温层,以防人员冻伤。低温氢气排放管路应具有足够长度以确保排空口处氢气温度高于空气液化温度。

  • 禁止高压排放管和低压排放管共用排放总管。

  • 吹除、置换和再生等工艺排放管路宜设置单向阀。

  • 分析设备后端放空管路应独立设置,采样管路在进入分析设备前安装放空管,并设置切断阀门。

2.不得随意排放液氢和氢气

氢的排放应通过专门设计的固定排放管向高空排放。氢排放管的设计和操作要求如下:

  • 氢气排放管应采用不产生铁锈的金属材料,不得使用塑料管或橡皮管,且金属材料内不得含有氧化剂、焊渣。

  • 排放管应垂直设置,管口应设阻火器及防空气倒流和雨雪侵入以及防凝结体和外来物堵塞的装置,并采取有效的静电消除措施。

  • 排放管口处应安装氢气火焰探测器,并与消防管路联锁。

  • 室外排放管应高于附近有人员作业的最高设备2m以上,高度应不低于20m,室内排放管高出屋顶2m,且应高出相邻建筑物2m以上。

  • 若贮存场所设有氢气排空管,室外氢气排空管与避雷针的水平距离不小于10m,高度上低于避雷装置5m。

  • 氢气排放速度应不超过150m/s。

  • 不准在雷雨天气排放氢气。

3.液氢生产系统运行过程中一旦发现氢气或液氢品质不符合规定要求应立刻停止液化,视情况对氢气排空或回收。

4.液氢生产系统停车后贮存容器应定时排空

若氢气未被污染,可通过压缩机压缩至氢气贮存罐回收使用。

5.大量液氢和氢气的处理宜采取燃烧法

使用专门设计的氢导引管路系统、燃烧池和引燃装置。导引管中应设单向阀、防火阀、阻火器等安全装置,其出口应有泡罩水封装置。燃烧处理应在严密监察下进行,燃烧池应及时补水,保持适当的水封高度。