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北京科尔康杨乔:氢能生产、储运和使用中的安全若干问题思考

北极星氢能网 来源:北极星电力网    2021/4/9 18:35:19 我要投稿

北极星氢能网讯:“由于氢能源泄露性强、易燃易爆等特点,做好氢安全工作就显得尤为重要。目前氢的检测仅限于催化燃烧传感器技术,但是会给使用者带来昂贵且定期的维护以及误报问题。Xgard Bright MPS检测器为氢气检测提供了更好的解决方案。长寿命氢传感器在传感器的整个生命周期内无需校准,无中毒或误报风险,可显著节省总体成本,减少装置的维护,从而使操作人员安心并降低利用Xgard Bright MPS技术的风险。”北京科尔康安全设备制造有限公司市场经理杨乔在“第三届综合能源服务产业创新发展大会氢能分论坛”上发表了以《氢能生产、储运和使用中的安全若干问题思考和邹论》为主题的演讲。

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北京科尔康安全设备制造有限公司市场经理杨乔

以下为发言实录:

谢谢各位,我们公司主要是一个做气体监测与报警的公司,涉及面主要是气体这块。我个人的理解,氢气在全宇宙当中它是分布最广的元素,所以它的应用如果要得到一个很好的很安全的应用,它是一个很可持续发展的主要的能源。

今天汇报主要三个方向,一个相关政策,安全的相关问题,以及我们认为的解决方案。

像大家说的,今天整个下午大家说到比较多的就是氢来源是非常广泛的,由于氢能能量密度比较高、灵活高效的,同时它的应用也是比较广泛的,不仅仅是在汽车民用领域,在工业领域的应用也非常广泛。

这是我非常粗浅的梳理了一下咱们国家与能源相关的政策,刚才底下交流的时候,现在氢能有可能还不是完全能源的概念,在不是能源的概念当中,它安全相关的政策、法规、标准,这些东西并没有专门的去思考过这些问题,所以它还是整个氢能的,整个产业的发展。

咱们国家加氢站建设速度也非常快,加氢站基于安全的角度去思考,分布式的加氢站和集中式的氢之类的企业有本质的区别,集中的这种地方有可能是在化工园区,或者比较偏远的地区,但是分布式加氢站有可能离我们老百姓居住地会比较近,所以安全相关的问题也会是各个业者、专家学者下一步要思考的主要问题。

像刚才所提到的,我的角度更多是从氢能安全角度去思考,2019年有四个氢能相关的安全问题,它也是基于氢这个元素的,在整个元素周期表当中的位置,以及它的特性所带来的,它是最轻的元素,同时它也是比较容易腐蚀容器的,同时它也是易燃易爆的,并且在密闭空间是属于非常容易爆炸的元素。

我的理解,氢能现在关注的安全相关的东西并不是特别成体系,但在综合的制氢企业当中,有可能要考虑这方面。这种分布式制氢有可能会成为未来的一个发展方向,但是咱们现在并没有一个很明确的像石油化工可燃气体的设计,这有可能是接下来整个政策和标准的发展方向。

我也大概梳理了一下咱们国家现在氢相关的标准,在第12项当中也有加氢站安全技术规范,这里面说了很多安全相关的东西,但对于企业的,有可能我们视线比较局限,看的更多是跟我们相关的东西,这里面很多事可以说的更加详细,更具有操作性一些。

它更多是参照,氢能这个东西作为现在国家一个战略也好,或者一个新兴的东西也好,它可以摆脱过去传统石化类的能源,可以形成一个自身特点的整个体系。因为氢跟传统石化还是略有区别的,在现阶段来讲,石化这种东西更多是所谓的垂直管理。但是氢能,就像这两天大家提到的分布式,有可能它更是一个非常扁平化的东西,所以在它的基因和传统石化有本质区别的时候,我们需要从另一个角度去思考。

很多都是说氢气瓶泄漏的情况,基于这张图,很多人说氢气并没有那么危险,它燃烧的时候直接可以往上,在乘用车里面人是没有任何影响的。但是我又找到一张日本氢燃料电池车整个布局,对于氢气泄漏这一问题,它的设计其实不太合理。汽车内部的布局可能有氢气瓶,同时还有电池,还有燃料,还有大量的气管,它遍布于整个车内,都有可能有泄漏的风险。如果在人乘坐的地方造成了泄漏,造成了引燃,很多时候是没有办法再恢复的问题了。

因为我们作为企业关注的非常有局限性,所以作为气体监测的企业,我们是新引进的分子性质光谱,去监测氢气相关的泄漏,以及它爆炸下限的情况。比较有特点的是,它是没有任何化学反应的,所以它不会带来二次危险,同时它也没有光源,它是一个轻量化的方案。

随着碳达峰和碳中和的时间点日益临近,在工业和生活中对氢的使用正在增加。由于红外传感器无法检测氢气,目前氢的检测仅限于催化燃烧传感器技术。当遇到上述中毒或误报问题时,当前的解决方案可能会给使用者带来昂贵且定期的维护以及误报问题。

MPS检测器为氢气检测提供了更好的解决方案。传统传感器技术所面临的挑战被彻底消除。长寿命氢传感器在传感器的整个生命周期内无需校准,无中毒或误报风险,可显著节省总体成本,减少装置的维护,从而使操作人员安心并降低利用MPS技术的风险。

我们在实验室里也做了大量实验,比如说用已有的检测器的时候,用催化燃烧,还有MPS方式,还有红外的方法,进行了比较。对于甲烷来讲,50%以下下限甲烷没有任何问题,这三种技术路径都可以去实现。但针对氢气来讲,只有催化燃烧和MPS的方式给出了一个响应,但是红外的方法没有任何响应的,这可能跟检测原理有直接的关系。

基于刚才说的这些问题,以我们能看到的解决方案当中,催化燃烧和现在正在推荐的MPS的方法来讲,MPS这个方法更好的去解决掉了催化燃烧中毒的问题,因为它的中毒是很多环境,很多场景都会离奇的。比如在硅化物的环境也能中毒,在有硫化物的环境也非常容易中毒,但一旦要中毒失效的话,它的泄漏是没有任何检测和响应的,所以这是我们现有的一个解决方案。

我们是英国的一个公司,总部在英国牛津,亚太分部是在北京。我知道咱们有很多来自全国各地的朋友,如果有机会,非常欢迎大家来我们这儿进行交流,进行合作,谢谢大家。

(来源:北极星电力网,发言为北极星电力网根据速记整理,未经本人审核,如需转载请完整转载全文不允许删减)

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