一种基于浸入式氢系统的安全加氢站技术方案

一种基于浸入式氢系统的安全加氢站，包括储氢系统，储氢系统通过输氢系统与加氢机连接，加氢机上设置有末端加氢系统；储氢系统包括氢气罐，氢气罐设置在集成箱体内，氢气罐和集成箱体之间有液体介质；输氢系统包含输氢管道，输氢管道设置在存水管道内，输氢管道和存水管道之间有液体介质；末端加氢系统包括输氢软管，输氢软管一端和加氢机连接，另一端和加氢枪连接，输氢软管设置在输水软管内，氢软管和输水软管之间有液体介质。本实用新型专利技术通过将加氢站内全部含氢装置，全部全浸于水下或水中，从而对加氢内所有含氢设备从起点到终端进行全部的水隔离防护，彻底改进加氢站的安全性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于浸入式氢系统的安全加氢站


[0001]本技术属于清洁能源应用领域，更具体地说是一种基于浸入式氢系统的安全加氢站。

技术介绍

[0002]根据氢气来源，加氢站有内外两种供给方式，第一类是站内制氢加氢站；第二类是外供氢加氢站。目前，全球各地加氢站均主要为外供氢加氢站。外供氢加氢站上游接收氢气方式主要有三种，分别为气态氢燃料拖车运输、液态氢燃料拖车运输氢气和气态氢燃料管道运输。此外还有一种比较有前景的运输方式，有机液体氢载体运输(LOHC)，又称氢油运输，但因其目前运输成本、脱氢设备成本高及耗能高，暂时很少作为加氢站供氢方式。
[0003]加氢站是氢燃料电池产业化、商业化的重要基础设施。目前，为了支持燃料电池汽车的发展，各国正在积极建设氢能源燃料电池汽车配套设施。据规划显示，到2020年中国将建成100座加氢站，到2030 年将建成1000座加氢站。
[0004]目前，除了上游氢燃料运输和供电的成本压力，是限制氢能进一步发展的因素之外；加氢站的安全问题也是限制氢能大规模应用的重要限制因素。
[0005]虽然目前未见报道加氢站的安全事故，但是各个投入运行的加氢站，显然采取了很高的安全防护措施，根据《GB/T 34583
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2017加氢站用储氢装置安全技术要求》、《GB/T 34584
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2017加氢站安全技术规范》、《GB 50516
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2010加氢站技术规范》等相关规范，加氢站在防火、防爆、防静电等方面有较高的要求。特别是防静电方面，以某投运的加氢站为例，其具体的加氢操作为：车辆开进加氢站，先要熄火进入待检区。工作人员对车身外观、加氢气瓶、车身温度等进行检查，确保无异常，车辆才以电动模式驶入加氢区。加氢前，工作人员还要用测漏仪检测车内无泄漏，再释放静电、加氢。加氢员衣帽均防静电，且操作前要用手先摸下加氢站四周布设的接地金属球；完成以上操作后，加氢员将持特制加氢枪插入加氢孔，加氢过程中，车身始终夹着卡钳，用电线接地。为了释放车身静电需要10分钟至20分钟，而实际氢燃料加注过程仅需要3分钟。加氢过程中的安全操作时间过长，也是限制氢能应用的一个重要方面。

技术实现思路

[0006]针对上述问题，本技术提供一种基于浸入式氢系统的安全加氢站，利用水的防护、隔离作用，解决现在加氢站内储氢装置、加氢管路、加氢机(岛)、加氢枪静电防护措施繁琐、放静电时间长、氢气微小泄漏不易检测等安全防护问题。
[0007]为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：
[0008]一种基于浸入式氢系统的安全加氢站，其特征在于：包括储氢系统，所述储氢系统通过输氢系统与加氢机连接，所述加氢机上设置有末端加氢系统；
[0009]所述储氢系统包括氢气罐，所述氢气罐设置在集成箱体内，所述氢气罐和集成箱体之间充满液体介质；
[0010]所述输氢系统包含输氢管道，所述输氢管道设置在存水管道内，所述输氢管道和存水管道之间充满液体介质；
[0011]所述末端加氢系统包括输氢软管，所述输氢软管一端和加氢机连接，另一端和加氢枪连接，所述输氢软管设置在输水软管内，所述氢软管和输水软管之间充满液体介质。
[0012]进一步的，所述集成箱体顶部设置有贮气间，所述贮气间顶部透明，所述贮气间上设置排气阀。
[0013]进一步的，在所述集成箱体内侧壁上高于氢气罐的位置设置水下图像监控设备。
[0014]进一步的，所述集成箱体顶部设置有补水阀，所述集成箱体底部设置有漏水阀。
[0015]进一步的，所述存水管道顶部设置有气体观察窗，所述气体观察窗与排氢装置连接；在气体所述观察窗上方设置有图像监控设备。
[0016]进一步的，所述存水管道内设置水隔仓，用于将输氢管道分段隔离。
[0017]进一步的，所述存水管道与输氢管道偏心度不超过5％。
[0018]进一步的，所述液体介质为水。
[0019]本技术的有益效果为：
[0020]其一，本技术通过将加氢站内全部含氢装置，包括氢气罐、输氢管道、输氢软管全浸于水中，从而对加氢内所有含氢设备从起点到终端进行全部的水隔离防护，有效降低了明火、静电等相关危险，提升了加氢站的安全性。
[0021]其二，当储氢系统或输氢管道发生氢气泄漏时，泄漏氢气可以先汇聚到贮气间或气体观察窗后再排出，避免氢气立即泄漏到空气中，进一步提高了加氢站的安全性。
[0022]其三：通过图像监控设备可以实现可视化监测气体泄漏，方便工作人员快速发现泄漏段，提高检修效率。
附图说明
[0023]图1为一种基于浸入式氢系统的安全加氢站典型布置示意图。
[0024]图2为图1中地面型储氢系统结构示意图。
[0025]图3为图1中输氢系统结构示意图。
[0026]图4为图1中末端加氢系统结构示意图。
[0027]图5为输氢软管和输水软管的截面示意图。
[0028]其中：储氢系统1；氢气管沟2；输氢系统3；加氢机4；末端加氢系统5，加氢站管理楼7，液体介质8；
[0029]氢气罐101，集成箱体102，氢气阀门103，补水阀104，排气阀 105，观察窗106，贮气间107，水下图像监控设备108，漏水阀109；
[0030]输氢管道301，存水管道302，水隔仓303，阀304，法兰305，气体观察窗306，排空阀307，排氢装置308，图像监控设备309；
[0031]输氢软管501，输水软管502，水封端头503，氢气端头504，加氢枪505。
具体实施方式
[0032]下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细说明，便于清楚地了解本技术，但它们不对本技术构成限定。
[0033]如图1所示，一种基于浸入式氢系统的安全加氢站，包括储氢系统1，所述储氢系统1通过输氢系统3与加氢机4连接，所述加氢机 4上设置有末端加氢系统5。
[0034]储氢系统1可地面放置也可地下放置，将氢气隔绝于外界，彻底隔绝静电、明火等相关危险源。如图2所示，所述储氢系统1包括氢气罐101，所述氢气罐101设置在集成箱体102内，所述氢气罐101 和集成箱体102之间充满液体介质8，所述液体介质8为水。
[0035]所述集成箱体102顶部设置有贮气间107，用于短时存储泄漏的氢气；所述贮气间107顶部透明，用于观察氢气罐101泄漏情况；所述贮气间107上设置排气阀105，用于向室外排出氢气；在集成箱体 102内侧壁上高于氢气罐101的位置设置水下图像监控设备108，用于监测集成箱体内的气体信号。所述集成箱体102顶部设置有补水阀 104，用于向集成箱内补水；所述集成箱体102底部设置有漏水阀109，用于排水。所述集成箱体102四周设置透明观察窗106，用于观察氢气罐101的气体泄漏情况。
[0036]所述氢气罐101上设置有氢气阀门103，用于向氢气罐输入或输出氢气。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于浸入式氢系统的安全加氢站，其特征在于：包括储氢系统(1)，所述储氢系统(1)通过输氢系统(3)与加氢机(4)连接，所述加氢机(4)上设置有末端加氢系统(5)；所述储氢系统(1)包括氢气罐(101)，所述氢气罐(101)设置在集成箱体(102)内，所述氢气罐(101)和集成箱体(102)之间充满液体介质(8)；所述输氢系统(3)包含输氢管道(301)，所述输氢管道(301)设置在存水管道(302)内，所述输氢管道(301)和存水管道(302)之间充满液体介质(8)；所述末端加氢系统(5)包括输氢软管(501)，所述输氢软管(501)一端和加氢机(4)连接，另一端和加氢枪(505)连接，所述输氢软管(501)设置在输水软管(502)内，所述氢软管(501)和输水软管(502)之间充满液体介质(8)。2.根据权利要求1所述的一种基于浸入式氢系统的安全加氢站，其特征在于：所述集成箱体(102)顶部设置有贮气间(107)，所述贮气间(107)顶部透明，所述贮气间(107)上设置排气阀(105)。3.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁波，刘亚青，崔磊，谌睿，欧阳友，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：新型
国别省市：