高永宜 馬榮勝(南京工業(yè)大學(xué)，江蘇省安全科學(xué)生產(chǎn)研究院，江蘇南京210042)

壓縮氫管束車充裝與運(yùn)輸?shù)陌踩芾砼c要求

高永宜 馬榮勝(南京工業(yè)大學(xué)，江蘇省安全科學(xué)生產(chǎn)研究院，江蘇南京210042)

隨著國內(nèi)鹽化工中有富余的氫氣，將這部分氫氣作為加氫裝置的氫源，可解決煉油行業(yè)氫源問題，同時(shí)形成煉化一體化。在氫氣運(yùn)輸過程中，集裝管束運(yùn)輸車發(fā)揮著重要作用；闡述了壓縮氫管束車充裝及運(yùn)輸階段時(shí)的安全技術(shù)要求，針對(duì)異?，F(xiàn)象提出了相應(yīng)的判斷標(biāo)識(shí)及處理措施，有效地確保了壓縮氫管束車充裝及運(yùn)輸階段的安全要求及應(yīng)急處置措施。

氫氣；裝(卸)氣柱；氣壓站；管束運(yùn)輸車；安全要求

近幾年，隨著將鹽化工企業(yè)富余的氫氣運(yùn)至煉油企業(yè)作為氫源應(yīng)用技術(shù)取得的成功，不僅可以獲得優(yōu)質(zhì)的氫源，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)煉油和化工的有機(jī)結(jié)合，降低環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)；當(dāng)前，對(duì)氫氣的運(yùn)輸一般采用高壓壓縮方法。雖然氫氣運(yùn)輸方式眾多，但從發(fā)展趨勢(shì)來看，在我國今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)，氫氣主要通過集裝管束運(yùn)輸車進(jìn)行氫氣異地運(yùn)輸。由于氫氣極易燃燒，易與空氣形成爆炸性混合氣體，爆炸極限極寬，因此，如何提高壓縮氫管束車充裝與運(yùn)輸過程的安全管理水平就變得尤為重要[1]。

1 氫氣理化性質(zhì)

氫氣的分子式：H2，氫氣是一種無色.無臭.無味的氣體，是自然界中最輕的氣體。極難溶于水。標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氫氣的密度為0.08987克/升，相當(dāng)于氧氣的1/14。常壓下氫氣在－252.4℃時(shí)，變?yōu)闊o色的液體，在－259.1℃時(shí)，變?yōu)檠压腆w。在常溫下，氫氣的性質(zhì)較不活潑，除非有合適的催化劑。但在高溫下則變的高度活潑，能與許多金屬和非金屬化合。氫氣極易燃燒，易與空氣形成爆炸性混合氣體，爆炸極限為4.1－74.2%[2]。

2 集裝管束運(yùn)輸氫氣工藝

鹽化工富余的氫氣，經(jīng)過脫水.脫氧等精制后經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮至20MPa，由裝氣柱裝入集裝管束運(yùn)輸車，由運(yùn)輸車至目的地后，由高壓卸車膠管把集裝管束運(yùn)輸車和卸氣柱相連接，卸氣柱和調(diào)壓站相連，20MPa的氫氣由調(diào)壓站減壓至0.6MPa并入氫氣管網(wǎng)使用，工藝流程見圖1[3]。

3 壓縮氫管束車充裝安全技術(shù)要求

3.1 充裝前的準(zhǔn)備

充裝前先檢查車輛是否安裝阻火器，靜電接地橡膠帶；檢查車輛外觀是否符合運(yùn)輸管束車的要求，運(yùn)輸證.駕駛員.押運(yùn)證.道路運(yùn)輸從業(yè)資格證.移動(dòng)式壓力容器使用登記證等是否齊全；檢查車輛隨車滅火器是否完好無損；檢查管束車警示燈具.標(biāo)志是否符合要求，操作箱是否完好無損。

打開管束車的充裝閥，檢查管束車有無余壓，余氣是否是氫氣，余壓是否大于等于0.05 Mpa；在管束車車輪下面放好防滑墊木；檢查管束車的管束進(jìn)氣閥是否全開排污閥是否關(guān)閉。

3.2 充裝

充裝時(shí)確認(rèn)是否連接好要充裝的管束車靜電接地夾；連接好充裝管，打開充裝匯流排充裝角閥，同時(shí)打開管束車充裝閥；在充裝管束車時(shí)，連接好匯流排另一側(cè)充裝管，當(dāng)管束車壓力達(dá)到9 MPa時(shí)，試開另外一組匯流排總閥，檢查是否暢通。

當(dāng)管束車達(dá)到規(guī)定壓力時(shí)，關(guān)閉充裝的管束車角閥和匯流排充裝角閥，打開放空閥，卸掉充裝管道內(nèi)的壓力，拆下充裝管；在充裝過程中要不定時(shí)的檢查各連接處是否有泄漏，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理；同時(shí)需按規(guī)定要求，定時(shí)開啟壓縮機(jī)吹除閥，及時(shí)排出油水分離器中的油水。

3.3 充裝后的復(fù)檢

充裝后完成后作業(yè)人員需確保安全附件不泄漏，壓縮氫管束車外表溫度正常，充裝壓力正常，并張貼合格標(biāo)簽，作好記錄。

4 壓縮氫管束車運(yùn)輸安全技術(shù)要求

4.1 參數(shù)要求

圖1 氫氣充裝與運(yùn)輸工藝流程圖

在實(shí)際運(yùn)行過程中充氣壓力一般至19.0—19.5MPa，卸氣至瓶?jī)?nèi)壓力 0.6MPa，每次運(yùn)輸氫氣量3750—3920Nm3，充氣時(shí)間1.5—2.5h／車，卸車時(shí)間1.5—3h／車，卸車時(shí)間和充裝時(shí)間可以隨氫氣用量在規(guī)定的范圍內(nèi)調(diào)整[4]。

4.2 運(yùn)輸安全技術(shù)要求

(1)冬季運(yùn)輸.卸氣過程中，因氫氣中微量水結(jié)冰易造成調(diào)壓站切斷閥密封.膠圈的損壞，為此將卸氣站至調(diào)壓站之間的管線進(jìn)行保溫.加伴熱來解決這一問題。

(2)氫氣裝車壓縮機(jī)在壓縮過程中會(huì)將微量機(jī)油帶入氫氣中易造成調(diào)壓站切斷閥密封膠圈的損壞.頻繁，更換膠圈。為此在氫氣裝車的流程加高效除油器解決了帶油的問題。

5 異常現(xiàn)象判斷及處理

表一異?，F(xiàn)象判斷及處理

1.吸排氣閥損壞；11.轉(zhuǎn)動(dòng)部位的噪聲1.連桿大頭軸瓦和小頭襯套磨損或燒掉；2.連桿螺釘松動(dòng)，脫扣折斷等；3.十字頭銷磨損；4.曲軸兩端間隙過大；5.皮帶輪鍵磨損或軸向移動(dòng)。1.清洗過濾網(wǎng).油管.檢查油管對(duì)破裂漏油的進(jìn)行更換修理；2.修理或更換新的配件；3.重新調(diào)節(jié)注油泵行程。1.檢查表管接頭并擰緊；2.更換壓力表；3.及時(shí)吹除油水。1.壓力表管接頭沒擰緊；2.壓力表有毛??；3.壓力表中有油水。12.壓力表讀數(shù)顯著下降或降低為零13.潤(rùn)滑油壓力上升1.清洗油孔，用壓縮空氣吹凈；1.立即停車；2.檢查電機(jī)。14.注油器油量不正常1.換以新的；2.換以新的配件；3.換以新的配件。15.電機(jī)發(fā)出嗡嗡聲轉(zhuǎn)速下降16.電流表指示反常電動(dòng)機(jī)過熱17.軸承過熱18.振動(dòng)或雜音1.曲軸或連桿內(nèi)油孔堵塞；1.吸油濾網(wǎng)堵塞.油管路堵塞.油管路中有破裂漏油；2.注油器的油泵柱與泵體過分磨損壓力達(dá)不到要求；3.注油調(diào)節(jié)不合適，使油量過多或過少。1.某相保險(xiǎn)絲燒斷，造成兩相運(yùn)轉(zhuǎn)；2.電機(jī)轉(zhuǎn)子與定子磨擦。1.主軸承燒壞；2.十字頭銷襯套燒壞；3.連桿大頭軸瓦燒壞。1.軸承與軸頸間的徑向間隙太小；2.油量不足或油量過高。1.主體基礎(chǔ)不堅(jiān)實(shí)；2.地腳螺栓松動(dòng)；3.軸承有毛病。1.活塞環(huán)磨損.斷裂或抱死；2.管路泄露；3.吸排氣閥損壞。19.充裝時(shí)壓力變化20.氣體溫度變化超過正常范圍1.更換大頭軸瓦和小頭襯套；2.檢查開口銷是否損壞，螺釘若發(fā)現(xiàn)拉長(zhǎng)或損壞應(yīng)更換；3.更換十字頭銷；4.更換新軸承；5.更換鍵并緊固螺母防止位移。1.調(diào)正至正常間隙；2.檢查供油情況。1.檢查振動(dòng)原因，加固基礎(chǔ)和安裝；2.擰緊螺母；3.調(diào)整間隙或更換。1.更換；2.修復(fù)；3.修復(fù)或更換。1.修復(fù)壞氣閥；

6 結(jié)語

實(shí)踐證明，確保壓縮氫管束車充裝與運(yùn)輸過程的“零事故”，就是保證集裝管束氫氣運(yùn)輸系統(tǒng)的正常運(yùn)行，不但使鹽化工的氫氣得到充分利用，同時(shí)又為煉化企業(yè)提供了優(yōu)質(zhì)的氫源，實(shí)現(xiàn)了煉油化工的有機(jī)結(jié)合，為煉化企業(yè)解決氫源問題提供了一條非常好的途徑。

[1]Qzren Ocic．21世紀(jì)煉油廠一能量因素，成本效應(yīng)，良好環(huán)境[M]．北京：中國石化出版社，2006：6-10．

[2]馬建新，劉紹軍，周偉．加氫站氫氣運(yùn)輸方案必選[J]．

[3]許勝軍，蓋小廠，王寧.集裝管束運(yùn)輸車在氫氣運(yùn)輸中的應(yīng)用[J].山東化工，2015，44(2):88-89.

[4]袱春干．氫氣長(zhǎng)管拖車的操作安全技術(shù)[J]．低溫與特氣，2009，27(1)：37-41．

高永宜(1972-)，男，江蘇昆山人，博士研究生，主要從事安全工程、化工工藝本質(zhì)安全方面的研究。