加气加氢合建站建设及运营分析

1 概述

CNG/LNG、氢气合建站项目积极响应国家新旧动能转换及高质量发展的要求，不断开拓新能源业务，主动进行加氢站建设，积累加氢站建设与运营经验，探索CNG/LNG加气站与加氢站合建模式，并助推氢能示范城市建设发展，这也是燃气公司从传统化石能源业务向可再生能源业务转型的重要实践。

2 加氢站项目简介及主要设备

本文所涉及的体积相关的量均是绝对压力为101.3 kPa，温度为293 K下的量。

① 项目简介

某加气加氢合建站项目是在已有CNG/LNG加气站的基础上进行加氢站建设，此加氢站是商业化固定式加氢站，加氢能力为100 kg/h，项目总投资0.3×10

元，服务对象是城市区域内氢燃料电池公交车、物流车、环卫车、重卡、乘用车等。

② 主要设备

Horses and oxen return to pasture without compulsion, two or three days later autumn-snow is coming.

加氢站通过外部供氢和站内制氢获得氢气，经过干燥、压缩等工艺后对其进行储存，最后通过加氢机对燃料电池汽车进行氢气加注

。

a.氢气运输车：运输压力:20 MPa，容积:21～31 m

；每次可运输氢气350～550 kg。

运输结构不断优化，珠江水运综合优势进一步突显。珠航局坚决落实国家关于推进运输结构调整的决策部署，充分发挥珠江水运成本低、运量大、低碳环保的优势，在打好污染防治攻坚战的同时，也能更好地服务沿江地区的经济发展。

加氢站主要的泄漏事件可分为持续泄漏和爆裂两种，根据点火条件的不同，造成的事故后果主要有爆炸或火球、蒸气云爆炸(Vapor Cloud Explosion，VCE)、闪火、喷射火、空气中消散等。VCE是一类经常发生且后果十分严重的爆炸事故。在蒸气云爆炸情况下，爆炸波致死半径、重伤半径、轻伤半径均大于热辐射致死半径、重伤半径、轻伤半径

。

目标管理考核小组结合医院实际与绩效管理工具，采用关键绩效指标方法，抓住关键核心指标，建立对科室的绩效考核体系。

c.氢气压缩机组：将氢气加压注入储气系统的核心装置，输出压力和气体封闭性能是其最重要的性能指标；隔膜式压缩机输出压力高，密封性能好，是加氢站氢气压缩系统的最佳选择。该站采用输出压力为45 MPa、进气压力为5～20 MPa、加氢能力为50 m

/h氢气压缩机组2台，实现一开一备。

以上案例中，关于D企业实行多元化的人员安排提供了“新”引导，这种趋向性开发实践过程，不仅适应了企业当前发展阶段，管理工作的全面性探索，也能够始终保障企业管理环节拥有新鲜的血液，迎合了高速率发展的市场需求。

e.加氢机：为燃料电池汽车加注氢燃料的核心设备，加注压力35 MPa，最大加注质量流量为4.0 kg/min。

病灶的典型层面及ADCtot值的测量方法见图1。两位医师测得的ADCtot值分别为(1.54±0.27)×10-3、(1.55±0.28)×10-3mm2/s，ICC为0.994，一致性优秀。以ADCtot中位数(1.5×10-3mm2/s)为标准分成高低值两组进行比较。

f.站控及安防系统：站控系统控制着加氢站的所有工艺流程，站控系统功能对于保证加氢站的正常运行至关重要。安防系统承担着泄漏及火焰检测分析、视频监控等功能，为安全运行保驾护航。

3 加氢站运营危险性分析

① 工艺设备和材料危险性

2009年，微量物质示踪技术在绥中油田[14]进行了应用，现场试验表明微量物质示踪剂具有用量少、检测精度高、对环境无污染等优点。随后大港油田[15]也取得了良好的现场使用效果。

氢气与空气混合能形成爆炸性混合物，氢气爆炸极限为4.1%～74.1%。

b.卸氢柱：用来对接氢气运输车，导流氢气进压缩机组的装置。

加氢站主要工艺装置材料为钢材，氢气在高温高压下会使普通碳素钢、低合金钢产生腐蚀，导致材料的机械强度和塑性显著降低，甚至破坏，造成钢材的延伸率、断面收缩率、冲击韧性等显著下降。加氢站内工艺设备材料发生高温氢腐蚀、氢脆等，会导致钢制设备强度降低。

② 工艺过程危险性

观察组防护显效、有效和无效分别为24、9、3例，患者急性和远期手术并发症发生1例，并发症率2.78%；对照组患者防护显效8例，有效21例，无效7例，患者急性和远期手术并发症发生2例，并发症率5.56%。两组患者的急性和远期手术并发症率无明显差异，不具统计学意义（P＞0.05）；在防护效果上，观察组具有显著优势（P＜0.05）。

肺部CT图像是呼吸内科医生对呼吸系统疾病进行治疗的重要依据。但肺CT图像在获取、传输及存储的过程中不可避免地要受到各种噪声的干扰，从而会给病灶图像分割及医生判断病人病情带来不良的干扰，所以有关肺部CT图像的去噪问题显得尤为重要。

4 高压氢气集装管束蒸气云爆炸理论分析

4.1 氢气的TNT当量计算

氢气的TNT当量计算按式(1)

计算：

a.死亡区：在该区域内，人员因冲击波作用导致肺出血死亡概率为50%。

(1)

式中

——蒸气云的TNT当量,kg

——地面爆炸系数，取1.8

——蒸气云的TNT当量系数

——泄漏到空气中的氢气物质的量，mol

——氢气高热值，kJ/mol，取285 kJ/mol

——TNT爆热，kJ/kg, 取4 520 kJ/kg

蒸气云的TNT当量系数即参与蒸气云爆炸并对爆炸波的产生有实际贡献的燃料占泄漏燃料的比例，取值范围为0.02%～14.90%，本文取4.00%。

4.2 爆炸冲击波的破坏作用

① 评估区域

在爆炸中人员的伤害评估中，最有意义的是划分出死亡区、重伤区和轻伤区，具体评估标准如下。

湖区人口相对密集，生产、生活污染负荷重。据统计，2016年，湖区化学需氧量排放34.56万t，总磷0.52万t，总氮28.26万t，加上湘、资、沅、澧四水及长江三口输入污染负荷。近年来，洞庭湖水环境质量不容乐观，湖体Ⅱ-Ⅲ类水质断面基本消失，长期维持在中营养水平。根据监测，2015年，洞庭湖11个省控断面中，V类水质断面10个，IV类水质断面1个，总体为轻度污染，主要污染因子为总磷，年均浓度为0.112mg/L。

(3) 孤岛检测技术 孤岛检测是微网安全稳定运行过程中的重要技术环节。为了实现微网并网,孤岛模式的无缝切换,采用主动检测方法实现非破坏性无盲区孤岛检测,也是微网研究者们未来的一个研究热点。

b.重伤区：在该区域内，冲击波超压峰值为44 kPa时，人员因冲击波作用而耳膜破裂的概率为50%。

c.轻伤区：在该区域内，冲击波超压峰值为17 kPa时，人员因冲击波作用而耳膜破裂的概率为1%。

d.高压储氢罐：加氢站储氢系统的储氢容器，储气压力是其主要技术指标。该储氢罐储气容积5 m

，储气压力是45 MPa。

上述商品项目代码为08960012456.所有数字和为0+8+9+6+0+0+1+2+4+5+6=43，若想让UPC的每位数字和可以被10整除，就要选取校验码为7，于是得到该商品的UPC为0 8 9 6 0 0 1 2 4 5 6 7．显然，在商品项目代码中，无论哪一位单个数码的改变都会改变整个编码的整除性，从而被校验码告知“编码有误”．

通过对死亡区、重伤区和轻伤区的划分，可根据不同计算方式分别得出死亡区半径、重伤区半径和轻伤区半径。

② 评估标准

a.死亡区半径

死亡区内的人员如缺少防护，则被认为将无例外地蒙受严重伤害或死亡。其内半径为0，外半径记为

,如式(2)

所示。

(2)

式中

——死亡区外半径，m

b.重伤区半径

(2)学生学习方式的改革.传统的课程教学中，，当学生受课时限制在课内无法完成教师布置的学习内容时或当选修课与其他课程有冲突时，学生在课外无法继续进行学习.真实的网络学习平台提供案例的操作步骤，让学生在课下也能继续完成课内未完成的作品.

氢气灌装、压缩、储存等过程中，管道漏气可能导致着火爆炸。如：某厂氢气压缩机，因高压压力表堵塞，清理不当，发生高压氢气着火事故；北京某厂氢气站，氢气压缩机三级排气安全阀动作，氢气外逸，室内发生燃烧着火；某厂氢气站,氧气压缩机的润滑用水中断，气缸发生燃烧，引起着火事故。

重伤区内的人员如缺少防护，则绝大多数将遭受严重伤害，极少数人可能死亡或受轻伤。其内半径为死亡区外半径

, 外半径记为

,计算方法如式(3)

所示。

c.轻伤区半径

轻伤区内的人员如缺少防护，则绝大多数将遭受轻微伤害，少数人将受重伤或平安无事，死亡的可能性极小。该区内半径为重伤区外半径

，外半径为

，如式(3)

所示。

(3)

0.137

+0.119

+0.269

-

(4)

式中

——蒸气云爆炸的冲击波不同损害区域外半径，m

——中间变量

——标准大气压,Pa，取101 300 Pa

Δ

——冲击波超压峰值，Pa，重伤区计算取44 000 Pa，轻伤区计算取17 000 Pa

以1 mol氢气泄漏到空气中为例，得出蒸气云的TNT当量为4.54 g，死亡区外半径为0.143 m。经计算，得出重伤区中间变量

为1.000，轻伤区中间变量

为1.554，重伤区外半径为0.208 m，轻伤区外半径为0.324 m。

“30年的合作，我们见证了郑州先科从筚路蓝缕到铿锵崛起。”优秀经销商代表在发表获奖感言时表示，与郑州先科同舟共济30年，一方面是因为其领导人的人格魅力；另一方面是用30年浇灌出的友谊。过去，郑州先科凭借过硬的产品质量和良好的信誉，走过了30年；未来，相信郑州先科在不断的创新发展中，定能稳步迈过一个又一个30年，成为一家百年企业。

5 合建站建设制约因素

① 技术要求

关于加氢站技术要求的国家现行标准涉及加氢站技术规范、系统安全标准等多方面

。GB 50516—2010《加氢站技术规范》(2021年版)自2021年5月1日起实施。主要内容增加并修改完善了液氢、加氢站等级划分及技术要求、氢储存系统及设备技术要求、氢管道及附件技术要求等内容。作为我国加氢站设计、建造、验收、运营的主要现行国家标准，本次修订很大程度上解决了GB 50516—2010《加氢站技术规范》与当前加氢站建设发展阶段和需求不匹配的问题。

虽然国家已经出台了一系列的相关技术标准,但是涉及氢气合建站运营管理方面的较少。

② 成本

首先，制氢环节与化学、物理等基础科学领域紧密相关，具体生产过程中的技术路线也复杂多样，在基础研究与实际技术方面的突破创新有可能改变整个业态环境

。其次，由于市场、生产条件等诸多方面限制，许多氢气制备技术不能实现规模化生产，难以形成稳定气源。该合建站选用了较高标准的氢气，造成氢气成本高，同时选用了国外先进设备，部分是特定设备，成本也较高。

[1] 张增刚,陈云丽. 加氢站危险源辨识及氢气管束蒸气云爆炸理论基础[C]// 中国土木工程学会燃气分会. 2019年中国燃气运营与安全研讨会(第十届)暨中国土木工程学会燃气分会学术年会论文集. 天津:《煤气与热力》杂志社有限公司，2019:1712-1716.

[2] 王荣. 浅论火灾风险分析与评估[J]. 黑龙江科技信息,2014(22):23.

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