任何新兴燃料的更新换代都会遭到怀疑，甚至反对。当年汽油的推广就是如此，关于汽油是否能用作车载燃料一直吵到了美国国会。根据1875年美国国会记录，“波士顿的工程师制造出了汽油，用在发动机活塞筒内汽油爆炸的方式代替燃料在锅炉里燃烧。所以，危险是显而易见的”。今天，科学和实践都证明了人们当年的无知。
现在，当氢气作为汽油的替代燃料遇到同样的质疑，毫不奇怪。不过这回，美国能源部说话了：“可以安全地生产、储存和输送氢气”。美国宇航局也表态：“航天部门处理氢的经验表明，氢发生事故的机率很小”。
液态氢可能将被应用于未来飞机和机场（地面车辆）及其周边（燃料储存设备）
上一期氢奇氢趣我们从氢气的物化属性出发讨论了氢气的安全性，这期 章中我们将从氢气的储运以及加氢站的建设两个方面来再次讨论氢能在实际应用中的安全问题。
1. 氢气的储存和运输
氢气拥有约等于汽油三倍的质量能量密度，但常温常压下它的体积能量极低，比汽油低4个数量级。现阶段储氢方式主要有三种：低温液态储氢、高压气态储氢和固态储氢。目前可商业化的方法是在生产厂将制得的氢气压缩或液化后进行运输和储存。
气态、液态、固态储氢罐
所以目前实际应用中氢气运输的方式主要为：气氢拖车运输、气氢管道运输和液氢罐车运输。
气氢拖车运输所需前期投入不高，这种方法适用于距离不太远，用气量不很大的场景；
气氢管道运输适用大规模远距离输送，但前期所需投资较高，目前有地方尝试将天然气运输管道直接改作运输氢气。
液氢罐车的运输能力强，但液氢的制储运体系仍存在不少技术难点。而且国内的液氢产能十分低，满足不了日益增长的氢能需求。全球氢液化设备主要由美国AP、普莱克斯、德国林德等厂商提供。国内液氢技术和装备能力发展落后，应用范围十分窄，特别是民用领域的液态氢几乎处于空白阶段。
如果只考虑目前已有的加氢站的需求（及运输距离<500km，运输规模10吨/天），气氢拖车运输是最优选项。
高压管式拖车是我国普遍使用的气氢运输拖车，一车可装8根高压储气罐。高压储气罐常用材料为Cr-Mo钢、6061铝合金、316L等。工作压力为35MPa、工作温度约为-40~60°C。一般来说，单只储氢罐容积为2.25m3，重量2730 kg。这种车一次可装氢气300kg以上，输送氢气的效率只有1.1%，提升载氢能力需要能适应更高压力同时自身更轻的储氢罐，全复合材料轻质纤维缠绕储氢罐是未来的发展方向，具有高气密性、耐腐蚀性、耐高温和高强度、高韧性等特点。
气氢拖车运输
2. 氢气充装过程的安全保障
氢气的充装
需要在常温下将7kPa的氢气多步压缩至35MPa甚至更高，以供气氢拖车的储氢罐充装，整个氢气充装阶段的工艺非常复杂，各个环节都必须严格按照行业标准来执行相应的安全措施。
氢气的充装系统
氢气压缩机的安全措施：
一般采用一套编程控制器来集中控制氢气压缩机，这套控制系统设置了一系列的自动保护功能和故障 警及故障信息显示功能，不仅可以监测氢气压缩机的各处压力，而且一旦检测到压力超出规定范围，氢气压缩机立即连锁自动停机以保证安全。
氢气充装系统
氢气充装系统的安全措施：
（1）超压保护：在氢气充装排上设置氢气超压泄压安全阀，避免氢气充装系统发生超压事故。
（2）回流保护：在氢气充装排上设置氢气回流阀，氢气回收利用，以此减少排放到大气中的氢气，不仅增加了安全性，而且进一步减少氢气的浪费。
（3）放空保护：在充装排上设置氢气放空管道，在氢气压缩机开、停时，进行放空，保证氢气生产的纯度，又避免形成爆炸性的混合气体，有利于生产系统的安全性。
除此之外，氢气充装地点都配有氮气灭火系统等消防措施，在氢气容易泄漏的爆炸危险区域都设置有氢气检漏 警装置，保障整个氢气充装系统的设备及人身安全。
3. 氢气运输过程的安全保障
气氢拖车总体结构分分为三部分：行走机构、气瓶及其连接装置。拖车装载的氢气工作压力高，使用时常来往于城市道路及建筑密集地带，它的安全保障措施非常重要。
气氢拖车运输系统
（1）气瓶质量：气瓶内外表面均要经过喷丸处理，并用内窥摄像系统逐只全面检查气瓶内部，保证各部分性能正常。气瓶成形及水压试验后也是逐只进行磁粉检测，保证不得有任何裂纹状缺陷存在，且气瓶的两端螺纹均经磁粉检测, 保证连接螺纹质量可靠。
（2）爆破片装置：爆破片装在气瓶的两端，较安全阀体积小、重量轻，但密封十分可靠，同时其泄放面积较同体积的安全阀泄放面积要大得多。
（3）压力表：于气瓶充卸气管路上设置，量程取1.5-3倍的工作压力，精度1.5级。压力表采用防震型，其前端设置压力表阀，便于更换拆卸。
（4）温度计：考虑到工作环境温度及充气时气体温度升高、卸气时气体温度降低等因素影响，温度计测量范围取-40~80 oC。温度计多采用双金属型，读数方便，坚固耐用，且采用防护套管与介质隔开，易于更换拆卸。
（5）安全联锁装置：装卸气过程中，遇操作仓门打开状态，严禁拖车启动运行，否则会造成装卸软管等连接部位拉断、气体泄漏等严重事故。
（6）导静电装置：拖车尾部设置导静电接地带，操作仓管路上设置导静电片，可随时导出运行时以及充卸气时积聚的静电荷，不至于突然放电而产生电火花。
储氢罐结构
除此以外，气氢拖车的装卸操作有标准的操作规范，只要工作人员按照标准操作即可有效保障装卸安全。并且根据《上海危险气体运输法规》规定在气温大于30 oC时，仅能在夜间运输，这也降低了气氢拖车运输的危险性。
总结
通过气氢拖车储运氢气尽管存在危险，但可通过合理方式降低风险，以保障氢气充装、运输过程中的安全性。
截止目前我国氢能技术标准共计百余项，包括氢气瓶标准、氢能标准等。很多正式标准发布应该是产业比较成熟的时候，整体上，国内氢能产业正处于快速发展阶段。这对氢能标准化工作自然提出了更高的要求。目前我国应进一步完善氢气的制储运标准。必须一直跟踪技术，跟踪创新，跟踪产业发展，以推进标准建设，以此才能保障氢能市场的健康安全发展。
下期氢奇氢趣我们将继续讨论氢燃料汽车行驶中的安全性问题。
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《氢气充装站的扩建及安全技术改造》
SAE J2579-201806 《Standard for Fuel System in Fuel Cell and Other Hydrogen Vehicles》
McDougall, M. (2010). SAE J2579 Validation Testing Program: Powertech Final Report (No. NREL/SR-5600-49867). National Renewable Energy Lab.(NREL), Golden, CO (United States).
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