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上海首座安亭加氢站的安全运营探析

时间:  2021-11-24 16:40   来源:  汽车总站网    作者:  编辑部

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安亭加氢站是国家科技部于2003年启动的 “863”项目“燃料电池汽车高压氢气加气站及供氢技术研发”的重要组成部分,坐落于上海市安亭国际汽车城内,建成于2007年12 月,是上海第一个固定加氢站,也是国内运行时间最长的加氢站。其可为35MPa燃料电池汽车提供高压氢气加注服务。安亭加氢站是由上海舜华新能源系统有限公司、同济大学、上海航天能源有限公司共同承担建设工作。自建成后,安亭加氢站一直由上海舜华新能源系统有限公司运营管理,已安全稳定运营14年。

上海首座安亭加氢站的安全运营探析

1、加氢站组成

安亭加氢站占地880m2 ,站内最大氢气容量800kg,可为20辆轿车和6辆大巴提供连续加注服务,其最大日加注能力以目前的指标估算,折合约为400kg/12h。根据最新的国家标准GB50516-2021《加氢站技术规范》要求,安亭加氢站等级划分为三级站。

该站可分为3个区域:设备区主要由氢气管束车、储氢瓶组、氢气压缩机、汇流排及集中放散管等构成;氢气由氢气管束车从氢源端运输进入站内后,经氢气压缩机将其压缩至45MPa高压后,储存于45MPa储氢瓶组中;加气岛一台双枪加氢机,可以为轿车和大巴加注氢气,加注压力35MPa,加氢机为燃料电池汽车加注氢气时,分三级加注,氢气管束车为第一级,9个储氢瓶组分两组,7瓶组为第二级,2瓶组为第三级;站房内部分为监控室和访客中心两部分,监控室内设置了整站的监控系统和配电系统,操作人员可在线监控管理,实现24h实时管理,访客中心内布置了氢能知识科普、加氢站安全操作视频等宣传材料,让更多的人了解和接受氢能,帮助氢能走进公众社会。

2、加氢站安全措施

由于氢气的特性是无色、无味、无毒,比空气轻,容易扩散,在空气中的爆炸极限为4%~75%(vol), 在空气中最低点火能量(大气压力)为0.02mJ,一个看不见的小火花就能引燃,为保障安亭加氢站的安全运行,并根据氢气的特性在站内采取了全方位的安全措施。

1)站内布置有6 处红外紫外火焰探测器和6处氢气泄漏探测报警器,如探测到火焰报警信号, 或者氢气泄漏数值超过20%(即氢气百分比浓度 0.8%)的报警信号,系统能通过压缩机的集中控制面板将整个系统关闭。

2)加氢站储氢区呈现开放式结构,自然通风,防止氢气积聚。设置氢气集中放散管,放散管口设有阻火器。在储氢区上方设有喷淋水管,可在高温天气时对储氢设备冷却降温或氢气泄漏时作为保护性措施。

3)加氢站内设避雷针,建筑顶棚均布有避雷带,所有设备和管道都连接至接地格栅。此外,在加气岛和设备区的入口处设置触摸式静电释放柱, 让工作人员通过触摸释放掉身体上的静电。加氢机旁增设静电接地夹,燃料电池汽车加气前必须连接静电接地夹。

各个显要位置设置紧急关闭按钮,以便操作人员在发现危险时能及时关闭该系统,并在全站设监控摄像头及设备区围栏上设置周界报警。

3、运营情况

安亭加氢站自2007年投入运营以来,严格遵守国家关于氢气、危险化学品、加氢站等的相关标准、法规,操作人员严格按照操作规程操作,已持续安全无事故运营14年,是国内运营时间最长的加氢站。作为氢能科普基地,自投运以来接待了数千人次的参观,2017年安亭加氢站加入驿动科技走廊,成为汽车博览公园科技游览的重要一环。

截至2021年7月底,安亭加氢站共加注氢气142.346t,加氢33697余次,加注的车型涵盖了物流车、大巴、FCV80 轻客等。

4、运营安全管理

4.1 管理制度

安亭加氢站在多年运营过程中,不断学习和总结经验,建立了严格的管理制度,包括《岗位职责制度》《安全制度》《设备管理制度》和《操作规程》等一系列加氢站质量管理手册,同时建立了完备的应急处理方法和机制,主要包括《氢气储气瓶组压力过高应急》《加气时车辆意外移动拉断加气枪引起大量泄漏应急》《站内管道/设备/车载钢瓶发生泄漏引 起爆炸应急》《氢气管束车拉断加气柱高压气管引起大量泄漏应急》《站区外发生火灾应急》及《危险化学品事故应急》等各类突发情况下应急预案。安亭加氢站每年定期举办消防演习和应急预案演练, 也积极与嘉定区消防支队组织联合消防演习,并邀请消防支队来站里为加氢站操作人员及氢能燃料电池汽车驾驶员等讲解和宣传消防安全知识,提高安全意识,保持安全警惕。

4.2 人员管理

加氢站坐落于上海市安亭国际汽车博览公园内,考虑夜间公园封闭管理,不得夜间加氢。同时结合加氢站管理要求,加氢站24h须有人值守。为满足加氢站站内的工艺操作和安全管理要求,设置如下定员机构并划定职能范围。

1)站长,负责工艺和配电设备、各类仪器仪表及其所属设备的运行管理、安全管理和事故处理等,以及与站外调度联系等工作。安排站长一名, 除特殊情况外,按照白班8 h工作制。

2)操作员,除负责加氢设施运营外,还负责设备和管道的日常维护、检修、管道巡线、设备操作。加氢站每班安排操作员1名,三班两倒制连续工作, 每日两班,24h运行。

3)安全员,负责加氢站安全管理。安排安全员一名,除特殊情况外,按照白班8h工作。

4.3人员要求

站内操作和维修需要专业人士,需要经过培训、考试后持证上岗。操纵人员须持有压力容器操作员证R1和车用气瓶充装证P5,经过岗位考核合格后,方可上岗。对培训考核不及格的不予上岗,并进行再培训,再次培训仍不能通过考核的不予使用。

加氢站管理(负责)人员须取得特种设备管理人员证A3。同时根据安监及消防部门的要求,加氢人员还需要取得安全证和消防从业人员证等。

4.4 定期校验

加氢站涉及压力容器、安全仪表等相关安全设备及配置。依据国内TSG R3001-2006《压力容器安装改造维修许可规则》相关要求,必须对压力容器、安全仪表等做定期的校验和整定。

5、总结

加氢站目前在国内处在发展阶段,加氢站的管理办法和审批办法等各地尚未统一,加氢站及氢能行业相关的国家规范仍不全面,近几年氢能相关国家规范也在不断更新和补充。随着氢能行业的发展,加氢站的建设速度将远远超过目前,而加氢站的建设和运营,尤其是运营安全是后续加氢站管理的重中之重。氢能的发展是国家能源领域的改革, 也是十年乃至百年的国家大计,氢能发展任重道远,安全永远是行业发展的基础。
 

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