卸气柱

卸气柱

卸气柱介绍
整体概述:

卸气柱概述 加氢站卸气柱是加氢站实现氢气接收与转运的关键设备,主要用于将长管拖车、液氢槽车等运输设备中的氢气安全、高效地卸入站内储氢系统。其工作流程为:运输车辆抵达加氢站后,通过卸气柱与车辆的氢气输送接口连接,利用压缩机增压或利用压差,将氢气输送至加氢站的储氢瓶组或储罐中。 卸气柱的性能直接影响加氢站的氢气供应效率和安全性,根据氢气运输方式和储存需求,卸气柱可分为高压气态卸气柱和低温液态卸气柱,分别适配不同的氢气运输与储存场景。 结构特点 主体结构:采用高强度不锈钢或抗氢脆合金,耐压20-70MPa(气态

灾情特点:

常见灾情及危险

1. 火灾爆炸事故

危险源:

氢气泄漏:卸气柱与运输车辆接口处密封垫老化、破损,导致连接不紧密;管道因长期高压运行出现焊缝裂纹、砂眼;阀门密封件磨损,如截止阀、减压阀阀芯密封失效;法兰连接螺栓松动,使得氢气从连接处渗出。氢气泄漏后迅速扩散,与空气混合形成可燃混合气,浓度达到爆炸极限(4.0%-75.6%)。

点火源:卸气区域内电气设备线路老化短路产生电火花;工作人员违规使用明火进行设备检修;车辆启动时排气管排出的高温尾气;人体静电未及时释放,在接触卸气柱金属部件时放电;氢气在管道内高速流动产生静电,若静电接地装置失效或未安装静电消除装置,静电积聚放电点燃泄漏氢气。

超压风险:压力调节装置故障,无法准确控制卸气压力;压缩机运行异常,持续向卸气柱输入过高压力氢气;安全阀因杂质堵塞、弹簧失效等原因无法正常开启泄压;运输车辆与加氢站储氢系统压力不匹配,造成卸气柱内部压力超过设计承受极限,引发管道破裂、阀门损坏,导致氢气大量泄漏。

典型场景:

接口密封失效爆燃:长管拖车为加氢站卸气时,卸气柱与拖车接口的密封垫因多次使用老化,氢气缓慢泄漏。工作人员未察觉泄漏,使用非防爆对讲机通话产生电火花,瞬间点燃泄漏氢气,火焰迅速蔓延至卸气柱及拖车连接部位,引发爆燃。

管道破裂爆炸:卸气柱高压管道因材质缺陷,在长期高压卸气过程中焊缝处出现裂纹,氢气大量泄漏。泄漏的氢气扩散至周边区域,遇到站内正在作业的叉车尾气火花,发生剧烈爆炸,卸气柱及周边设施严重损毁。

超压致阀门损坏爆炸:卸气柱的压力调节装置失灵,无法降低卸气压力,且安全阀失效未能及时泄压。过高的压力致使卸气柱上的减压阀损坏,氢气喷涌而出,与空气混合后,被附近配电箱漏电产生的电火花引爆,造成大面积爆炸和火灾。

事故特点:

突发性强:氢气泄漏隐患(如密封件老化、管道裂纹)难以通过常规检查及时发现;点火源产生具有随机性,从隐患出现到事故爆发时间极短,往往来不及采取有效预防措施。

蔓延迅速:氢气密度小,泄漏后扩散速度极快,可燃混合气能在短时间内覆盖较大范围。一旦被点燃,火焰传播速度可达2000m/s以上,火势迅速蔓延至整个卸气区域及周边,可能波及加氢站储氢系统和运输车辆。

破坏力大:爆炸产生的强大冲击波可瞬间摧毁卸气柱及周边建筑、设备,碎片高速飞溅造成人员伤亡;火灾高温会引发周边储氢设备连锁爆炸,导致重大财产损失和人员伤亡,严重影响加氢站正常运营和周边公共安全。

处置困难:氢气燃烧火焰近乎透明,肉眼难以辨别,增加灭火难度;泄漏的氢气四处扩散,难以有效控制;救援人员需穿戴专业防护装备,且对处置技术和设备要求高,同时要防止二次爆炸和火灾的发生,处置过程危险且复杂,需要专业的应急方案和大量救援资源。

2. 设备失效事故

部件磨损:卸气接口频繁插拔导致密封面磨损、变形;阀门阀芯、阀座长期受氢气冲刷和摩擦,导致密封性能下降;流量计内部转动部件磨损,影响计量准确性。

材料损坏:在高压或低温环境下,卸气柱的金属材料可能发生氢脆(气态卸气柱)或冷脆(液态卸气柱),导致材料韧性降低、出现裂纹,最终引发设备泄漏或破裂。

电气故障:控制系统线路老化、短路,传感器故障,PLC 或控制器损坏等,会影响卸气柱的正常运行和监控功能。

3. 工艺失控事故

压力异常:压力传感器故障、控制系统失灵、阀门调节不当等原因,会导致卸气过程中压力波动过大。压力过高可能损坏加氢站储氢设备;压力过低则会降低卸气效率,延长卸气时间。

流量异常:流量计故障、阀门开度控制不准确、管道堵塞等,会造成氢气卸气流量不稳定。流量过大可能引起储氢系统压力骤升;流量过小则无法满足加氢站的氢气供应需求。

温度异常(液态卸气柱):温度传感器故障、冷却系统失效,会导致液态氢气在卸气过程中温度升高,加速气化,增加系统压力和泄漏风险。

三、灾害处置方法

火灾应急处置

初期控制:

立即按下紧急切断阀按钮,关闭卸气柱上下游阀门,切断氢气供应。

使用干粉灭火器、二氧化碳灭火器对初期火灾进行扑救,控制火势蔓延。

同时,启动消防水喷淋系统,对卸气柱及周边设备进行冷却降温,防止高温导致设备爆炸。

全面灭火:

火势较大时,及时报警请求专业消防支援。

采用水幕隔离火灾区域,防止火势蔓延至其他设备和储氢系统。

持续对卸气柱进行冷却,直至火灾完全扑灭。

灭火过程中,救援人员需穿戴专业防护装备,避免吸入有毒烟雾和受到高温伤害。

泄漏处置流程

工艺隔离:

迅速关闭卸气柱相关阀门,切断泄漏源。

若卸气接口或管道泄漏,使用堵漏工具(如堵漏胶、堵漏夹具)对泄漏点进行紧急封堵。

同时,开启加氢站通风系统,加速泄漏氢气的扩散,降低可燃混合气浓度。

安全排放:

评估泄漏情况,在确保安全的前提下,将卸气柱及相关管道内剩余氢气通过专用管道引导至空旷地带或火炬系统进行燃烧排放。

使用氮气等惰性气体对管道和设备进行吹扫置换,消除残留氢气。

设备检修:

对发生泄漏的卸气柱进行全面检查,查找泄漏原因。

更换损坏的密封件、管道、阀门、传感器等部件。

检修完成后,进行压力测试、气密性测试和功能测试,确保设备恢复正常运行后,方可重新投入使用。