對(duì)于管道運(yùn)輸一個(gè)很重要的安全問(wèn)題是氫脆,。如錳鋼,、鎳鋼以及其它鋼,若長(zhǎng)期暴露在氫氣中,,尤其在高溫高壓下,,其強(qiáng)度會(huì)降低,,導(dǎo)致失效。但是鋁和一些合成材料,,就不會(huì)發(fā)生氫脆,,因此通過(guò)選擇合適的材料,可降低因氫脆產(chǎn)生的安全風(fēng)險(xiǎn),。上海加氫站氫氣運(yùn)輸方案的選擇到2010年加氫站的規(guī)模都較小,。采用槽車液氫運(yùn)輸?shù)某杀緸椤g-1,遠(yuǎn)低于采用長(zhǎng)管拖車運(yùn)輸?shù)某杀炯s為·kg-1,但考慮到氫氣液化廠投資大,,氫氣液化消耗氫氣熱值30%以上,,經(jīng)濟(jì)性較差,更重要的是上海還沒(méi)有液氫工業(yè)基礎(chǔ),,因此液氫運(yùn)輸不適合近期加氫站的發(fā)展,。同樣,由于氫氣流量低,,鋪設(shè)管道投資大,因此綜合比較來(lái)看,,2010年前加氫站采用長(zhǎng)管拖車運(yùn)輸氫氣更符合實(shí)際,。當(dāng)燃料電池汽車的數(shù)量逐漸增長(zhǎng)到萬(wàn)輛級(jí)、十萬(wàn)輛級(jí),,每天的氫氣消耗也逐漸增長(zhǎng)到30t和300t,,加氫站的數(shù)量達(dá)到上百座,部分站的規(guī)模也較大,。若全部采用長(zhǎng)管拖車運(yùn)輸,,由于長(zhǎng)管拖車過(guò)多造成調(diào)配困難,此時(shí)可考慮建立氫氣液化示范廠,,且液化廠已經(jīng)具有規(guī)模經(jīng)濟(jì)性,,采用液氫輸送優(yōu)勢(shì)明顯。另外還可考慮鋪設(shè)管道為氫源點(diǎn)附近的加氫站網(wǎng)絡(luò)輸送氫氣,,對(duì)規(guī)模較小的加氫站仍可采用長(zhǎng)管拖車運(yùn)輸,。 目前工業(yè)上氫氣的制造主要有水電解制氫氣甲醇裂解制氫氣、天然氣裂解制氫氣,、氨分解制氫氣等幾種制造方式,。江蘇氣態(tài)氫氣運(yùn)輸方式
其對(duì)電力價(jià)格敏感性較強(qiáng)。而管道運(yùn)輸?shù)闹饕杀驹谟诮ㄔO(shè)投資,,其建成之后運(yùn)營(yíng)成本對(duì)生產(chǎn)要素市場(chǎng)價(jià)格變化不具有敏感性,。表4各方案技術(shù)特征對(duì)比資料來(lái)源:玖牛研究院根據(jù)公開資料整理四、結(jié)論在可以預(yù)見的未來(lái),,全國(guó)氫氣儲(chǔ)運(yùn)基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建中,,從大規(guī)模制氫企業(yè)向城市門戶的氫氣輸送主干道應(yīng)當(dāng)以氫氣管道為主。其低廉的運(yùn)輸成本將有利于大規(guī)模制氫企業(yè)布局于生產(chǎn)成本低的區(qū)域,。而在城市內(nèi)部或區(qū)域之間的中短距離配送以集裝管束運(yùn)輸為主,,而液氫槽罐車則能在300km以上的遠(yuǎn)距離不穩(wěn)定需求中發(fā)揮優(yōu)勢(shì),或作為管道運(yùn)輸?shù)难a(bǔ)充,。有機(jī)載體LOHC技術(shù)相比集裝管束與液氫槽罐車均有明顯優(yōu)勢(shì),,如果能夠成功走向成熟則有望取代兩者成為新的中短距離運(yùn)輸有效方案。 附近哪里有氫氣運(yùn)輸收費(fèi)運(yùn)氫主要方式包括氣氫拖車、液氫槽車,、管道運(yùn)輸,。
氫氣用氣態(tài)長(zhǎng)管拖車運(yùn)輸?shù)摹3爻合?,氫氣是一種極易燃燒,,無(wú)色透明、無(wú)臭無(wú)味且難溶于水的氣體,。氫氣是世界上已知的密度小的氣體,,氫氣的密度只有空氣的1/14,即在0℃時(shí),,一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,,氫氣的密度為0.0899g/L。所以氫氣可作為飛艇,、氫氣球的填充氣體(由于氫氣具有可燃性,,安全性不高,飛艇現(xiàn)多用氦氣填充),。氫氣是相對(duì)分子質(zhì)量**小的物質(zhì),,主要用作還原劑。氫氣安全性:1,、氫氣無(wú)毒,,有窒息性。2,、氫氣有易燃易爆性,,容易發(fā)生,所以純氫有一定危險(xiǎn)性,。3,、若燃燒時(shí)有尖銳的爆鳴聲,則說(shuō)明氫氣不純,;極易發(fā)生,,所以對(duì)此須引起足夠的重視。如果發(fā)生氫氣泄露,,處理辦法是:1,、迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風(fēng)處,并進(jìn)行隔離,,嚴(yán)格限制出入,。2、切斷火源,。3,、建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿消防防護(hù)服。盡可能切斷泄漏源,。4,、合理通風(fēng),加速擴(kuò)散,。如有可能,,將漏出氣用排風(fēng)機(jī)送至空曠地方或裝設(shè)適當(dāng)噴頭燒掉。漏氣容器要妥善處理,,修復(fù),、檢驗(yàn)后再用。滅火方法:切斷氣源,。若不能立即切斷氣源,,則不允許熄滅正在燃燒的氣體。噴水冷卻容器,,可能的話將容器從火場(chǎng)移至空曠處。滅火劑:霧狀水,、泡沫,、二氧化碳、干粉,。
在用量小,、用戶分散的情況下,氣氫通常通過(guò)儲(chǔ)氫容器裝在車、船等運(yùn)輸工具上進(jìn)行輸送,,,液氫運(yùn)輸多用車船等運(yùn)輸工具,,氫氣用量大時(shí)一般采用管道輸送。估算當(dāng)運(yùn)輸距離為50km時(shí),,長(zhǎng)管拖車的運(yùn)輸成本為(3),,運(yùn)輸距離為500km時(shí),運(yùn)輸成本高達(dá)(3),,考慮到經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題,長(zhǎng)管拖車運(yùn)氫一般適用于200km內(nèi)的短距離運(yùn)輸,。估算當(dāng)管道運(yùn)能利用率達(dá)到百分之100時(shí),輸送距離為100km,,運(yùn)氫成本為(3),差不多是同等距離下氣氫拖車成本的1/5,但當(dāng)管道運(yùn)能利用率為20%時(shí),,管道運(yùn)輸成本和氣氫拖車運(yùn)輸成本相當(dāng)。液氫運(yùn)輸成本對(duì)距離變動(dòng)比較不敏感,,估算運(yùn)輸距離為50-500km時(shí),,液氫運(yùn)輸價(jià)格在(3)。綜合來(lái)看,,運(yùn)輸距離在250km以內(nèi),,長(zhǎng)管拖車的運(yùn)輸成本比液氫罐車成本低。在玻璃制造的高溫加工過(guò)程及電子微芯片的制造過(guò)程中,在保護(hù)氣中加入氫氣以去除殘余的氧,,防止氧化的發(fā)生,。
采用密封容器或管道運(yùn)輸至目的地再進(jìn)行調(diào)壓的技術(shù)方案。具體輸送工具有集裝格,、集裝管束及管道運(yùn)輸?shù)热N,。1.集裝格集裝格是采用鋼結(jié)構(gòu)框架將10-16只容積40L的單瓶集裝在一起采用常規(guī)車輛進(jìn)行運(yùn)輸,鋼瓶壓強(qiáng)可以達(dá)到15-20Mpa,。由于鋼瓶自重較大,,運(yùn)輸氫氣的重量*占鋼瓶重量的,運(yùn)輸效率低下,,成本高,。但集裝格操作簡(jiǎn)單,運(yùn)輸方式靈活,,適合于短距離,、少量需求的供應(yīng)。2.集裝管束集裝管束運(yùn)輸車(tubetrailer)也稱為管狀集裝箱,,是將多只(通常6-10只左右)大容積無(wú)縫高壓鋼瓶通過(guò)瓶身兩端的支撐板固定在框架中構(gòu)成,,采用大型拖車運(yùn)輸。集裝管束前端配備安全倉(cāng),,其中設(shè)置爆破片安全泄放裝置,,后端為操作倉(cāng)中配置測(cè)溫、測(cè)壓儀表及控制閥門和存放氣管路系統(tǒng),。國(guó)內(nèi)主要生產(chǎn)商中集安瑞科生產(chǎn)的集裝管束承受壓力20Mpa,,每次可裝載氫氣約4000Nm3,重約460kg,。3.管道運(yùn)輸管道運(yùn)輸通過(guò)在地下埋設(shè)無(wú)縫鋼管系統(tǒng)進(jìn)行氫氣輸送,,管道內(nèi)氫氣壓力一般4Mpa,輸送速度可達(dá)到20m/秒,。管道運(yùn)輸具有速度快,、效率高的優(yōu)點(diǎn),但初始投資較高,。目前,,氫氣管道在美國(guó)及歐洲采用較多,我國(guó)國(guó)內(nèi)則相當(dāng)少見,。我國(guó)已知有一定規(guī)模的管道項(xiàng)目有兩個(gè):濟(jì)源-洛陽(yáng)(25km)及巴陵-長(zhǎng)嶺(43km)兩個(gè),。氫氣有易燃易爆性,容易發(fā)生,,所以純氫有一定危險(xiǎn)性,。寧夏本地氫氣運(yùn)輸
但隨著氫能產(chǎn)業(yè),、液氫運(yùn)輸、管道輸氫的發(fā)展,,氣氫拖車運(yùn)輸將被部分取代,。江蘇氣態(tài)氫氣運(yùn)輸方式
氫是化學(xué)元素周期表中的個(gè)元素,氫氣是自然界已知的小的分子,,一般以氣體狀態(tài)存在,,氫氣因?yàn)榉肿恿啃∷员瓤諝廨p,可以充成氫氣球作為運(yùn)載和飛行工具,,氫氣運(yùn)動(dòng)速度快,,身透力強(qiáng),高溫高壓下可以穿透十幾厘米厚的鋼板,。穿透力強(qiáng)是氫氣一個(gè)重要特點(diǎn),,因?yàn)檫@個(gè)特點(diǎn),氫氣比較難以儲(chǔ)存,,因此將氫氣溶解在水里以后,,如果想長(zhǎng)期保持氫水里的氫氣濃度,需要用鋁合金材料來(lái)制作包裝,,其他鋼材和玻璃,、塑料等都不能防止氫氣逃逸。另外一個(gè)方面,,因?yàn)闅錃夥浅P『痛┩噶?qiáng),,它進(jìn)入人體以后非常容易到達(dá)身體的各個(gè)部位及組織細(xì)胞內(nèi)部,,比如氫氣可以到達(dá)細(xì)胞內(nèi)的線粒體等細(xì)微結(jié)構(gòu),,從根本上調(diào)整細(xì)胞狀態(tài),,這個(gè)自然界小的分子優(yōu)勢(shì)是很多藥物無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。江蘇氣態(tài)氫氣運(yùn)輸方式