压缩氢管束车充装与运输的安全管理与要求

高永宜 马荣胜(南京工业大学，江苏省安全科学生产研究院，江苏南京210042)

压缩氢管束车充装与运输的安全管理与要求

高永宜 马荣胜(南京工业大学，江苏省安全科学生产研究院，江苏南京210042)

随着国内盐化工中有富余的氢气，将这部分氢气作为加氢装置的氢源，可解决炼油行业氢源问题，同时形成炼化一体化。在氢气运输过程中，集装管束运输车发挥着重要作用；阐述了压缩氢管束车充装及运输阶段时的安全技术要求，针对异常现象提出了相应的判断标识及处理措施，有效地确保了压缩氢管束车充装及运输阶段的安全要求及应急处置措施。

氢气；装(卸)气柱；气压站；管束运输车；安全要求

近几年，随着将盐化工企业富余的氢气运至炼油企业作为氢源应用技术取得的成功，不仅可以获得优质的氢源，同时可以实现炼油和化工的有机结合，降低环境污染，实现清洁生产；当前，对氢气的运输一般采用高压压缩方法。虽然氢气运输方式众多，但从发展趋势来看，在我国今后相当长一段时期内，氢气主要通过集装管束运输车进行氢气异地运输。由于氢气极易燃烧，易与空气形成爆炸性混合气体，爆炸极限极宽，因此，如何提高压缩氢管束车充装与运输过程的安全管理水平就变得尤为重要[1]。

1 氢气理化性质

氢气的分子式：H2，氢气是一种无色.无臭.无味的气体，是自然界中最轻的气体。极难溶于水。标准状况下，氢气的密度为0.08987克/升，相当于氧气的1/14。常压下氢气在－252.4℃时，变为无色的液体，在－259.1℃时，变为雪壮固体。在常温下，氢气的性质较不活泼，除非有合适的催化剂。但在高温下则变的高度活泼，能与许多金属和非金属化合。氢气极易燃烧，易与空气形成爆炸性混合气体，爆炸极限为4.1－74.2%[2]。

2 集装管束运输氢气工艺

盐化工富余的氢气，经过脱水.脱氧等精制后经过压缩机压缩至20MPa，由装气柱装入集装管束运输车，由运输车至目的地后，由高压卸车胶管把集装管束运输车和卸气柱相连接，卸气柱和调压站相连，20MPa的氢气由调压站减压至0.6MPa并入氢气管网使用，工艺流程见图1[3]。

3 压缩氢管束车充装安全技术要求

3.1 充装前的准备

充装前先检查车辆是否安装阻火器，静电接地橡胶带；检查车辆外观是否符合运输管束车的要求，运输证.驾驶员.押运证.道路运输从业资格证.移动式压力容器使用登记证等是否齐全；检查车辆随车灭火器是否完好无损；检查管束车警示灯具.标志是否符合要求，操作箱是否完好无损。

打开管束车的充装阀，检查管束车有无余压，余气是否是氢气，余压是否大于等于0.05 Mpa；在管束车车轮下面放好防滑垫木；检查管束车的管束进气阀是否全开排污阀是否关闭。

3.2 充装

充装时确认是否连接好要充装的管束车静电接地夹；连接好充装管，打开充装汇流排充装角阀，同时打开管束车充装阀；在充装管束车时，连接好汇流排另一侧充装管，当管束车压力达到9 MPa时，试开另外一组汇流排总阀，检查是否畅通。

当管束车达到规定压力时，关闭充装的管束车角阀和汇流排充装角阀，打开放空阀，卸掉充装管道内的压力，拆下充装管；在充装过程中要不定时的检查各连接处是否有泄漏，发现问题及时处理；同时需按规定要求，定时开启压缩机吹除阀，及时排出油水分离器中的油水。

3.3 充装后的复检

充装后完成后作业人员需确保安全附件不泄漏，压缩氢管束车外表温度正常，充装压力正常，并张贴合格标签，作好记录。

4 压缩氢管束车运输安全技术要求

4.1 参数要求

图1 氢气充装与运输工艺流程图

在实际运行过程中充气压力一般至19.0—19.5MPa，卸气至瓶内压力 0.6MPa，每次运输氢气量3750—3920Nm3，充气时间1.5—2.5h／车，卸车时间1.5—3h／车，卸车时间和充装时间可以随氢气用量在规定的范围内调整[4]。

4.2 运输安全技术要求

(1)冬季运输.卸气过程中，因氢气中微量水结冰易造成调压站切断阀密封.胶圈的损坏，为此将卸气站至调压站之间的管线进行保温.加伴热来解决这一问题。

(2)氢气装车压缩机在压缩过程中会将微量机油带入氢气中易造成调压站切断阀密封胶圈的损坏.频繁，更换胶圈。为此在氢气装车的流程加高效除油器解决了带油的问题。

5 异常现象判断及处理

表一异常现象判断及处理

1.吸排气阀损坏；11.转动部位的噪声1.连杆大头轴瓦和小头衬套磨损或烧掉；2.连杆螺钉松动，脱扣折断等；3.十字头销磨损；4.曲轴两端间隙过大；5.皮带轮键磨损或轴向移动。1.清洗过滤网.油管.检查油管对破裂漏油的进行更换修理；2.修理或更换新的配件；3.重新调节注油泵行程。1.检查表管接头并拧紧；2.更换压力表；3.及时吹除油水。1.压力表管接头没拧紧；2.压力表有毛病；3.压力表中有油水。12.压力表读数显著下降或降低为零13.润滑油压力上升1.清洗油孔，用压缩空气吹净；1.立即停车；2.检查电机。14.注油器油量不正常1.换以新的；2.换以新的配件；3.换以新的配件。15.电机发出嗡嗡声转速下降16.电流表指示反常电动机过热17.轴承过热18.振动或杂音1.曲轴或连杆内油孔堵塞；1.吸油滤网堵塞.油管路堵塞.油管路中有破裂漏油；2.注油器的油泵柱与泵体过分磨损压力达不到要求；3.注油调节不合适，使油量过多或过少。1.某相保险丝烧断，造成两相运转；2.电机转子与定子磨擦。1.主轴承烧坏；2.十字头销衬套烧坏；3.连杆大头轴瓦烧坏。1.轴承与轴颈间的径向间隙太小；2.油量不足或油量过高。1.主体基础不坚实；2.地脚螺栓松动；3.轴承有毛病。1.活塞环磨损.断裂或抱死；2.管路泄露；3.吸排气阀损坏。19.充装时压力变化20.气体温度变化超过正常范围1.更换大头轴瓦和小头衬套；2.检查开口销是否损坏，螺钉若发现拉长或损坏应更换；3.更换十字头销；4.更换新轴承；5.更换键并紧固螺母防止位移。1.调正至正常间隙；2.检查供油情况。1.检查振动原因，加固基础和安装；2.拧紧螺母；3.调整间隙或更换。1.更换；2.修复；3.修复或更换。1.修复坏气阀；

6 结语

实践证明，确保压缩氢管束车充装与运输过程的“零事故”，就是保证集装管束氢气运输系统的正常运行，不但使盐化工的氢气得到充分利用，同时又为炼化企业提供了优质的氢源，实现了炼油化工的有机结合，为炼化企业解决氢源问题提供了一条非常好的途径。

[1]Qzren Ocic．21世纪炼油厂一能量因素，成本效应，良好环境[M]．北京：中国石化出版社，2006：6-10．

[2]马建新，刘绍军，周伟．加氢站氢气运输方案必选[J]．

[3]许胜军，盖小厂，王宁.集装管束运输车在氢气运输中的应用[J].山东化工，2015，44(2):88-89.

[4]袱春干．氢气长管拖车的操作安全技术[J]．低温与特气，2009，27(1)：37-41．

高永宜(1972-)，男，江苏昆山人，博士研究生，主要从事安全工程、化工工艺本质安全方面的研究。