基於上海首座加氫站14年的運營數據，探析加氫站的安全運營

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潘旭芳

上海舜華新能源系統有限公司

文章原標題：《上海首座安亭加氫站的安全運營探析》

安亭加氫站是國家科技部於2003年啓動的 “863”項目“燃料電池汽車高壓氫氣加氣站及供氫技術研發”的重要組成部分，坐落於上海市安亭國際汽車城內，建成於2007年12 月，是上海第一個固定加氫站，也是國內運行時間最長的加氫站。其可爲35MPa燃料電池汽車提供高壓氫氣加註服務。安亭加氫站是由上海舜華新能源系統有限公司、同濟大學、上海航天能源有限公司共同承擔建設工作。自建成後，安亭加氫站一直由上海舜華新能源系統有限公司運營管理，已安全穩定運營14年。

1 加氫站組成

安亭加氫站佔地880m2 ，站內最大氫氣容量800kg，可爲20輛轎車和6輛大巴提供連續加註服務，其最大日加註能力以目前的指標估算，摺合約爲400kg/12h。根據最新的國家標準GB50516-2021《加氫站技術規範》要求，安亭加氫站等級劃分爲三級站。

該站可分爲3個區域：設備區主要由氫氣管束車、儲氫瓶組、氫氣壓縮機、匯流排及集中放散管等構成；氫氣由氫氣管束車從氫源端運輸進入站內後，經氫氣壓縮機將其壓縮至45MPa高壓後，儲存於45MPa儲氫瓶組中；加氣島一臺雙槍加氫機，可以爲轎車和大巴加註氫氣，加註壓力35MPa，加氫機爲燃料電池汽車加註氫氣時，分三級加註，氫氣管束車爲第一級，9個儲氫瓶組分兩組，7瓶組爲第二級，2瓶組爲第三級；站房內部分爲監控室和訪客中心兩部分，監控室內設置了整站的監控系統和配電系統，操作人員可在線監控管理，實現24h實時管理，訪客中心內佈置了氫能知識科普、加氫站安全操作視頻等宣傳材料，讓更多的人瞭解和接受氫能，幫助氫能走進公衆社會。

2 加氫站安全措施

由於氫氣的特性是無色、無味、無毒，比空氣輕，容易擴散，在空氣中的爆炸極限爲4％～75％(vol)， 在空氣中最低點火能量(大氣壓力)爲0.02mJ，一個看不見的小火花就能引燃，爲保障安亭加氫站的安全運行，並根據氫氣的特性在站內採取了全方位的安全措施。

1）站內佈置有6 處紅外紫外火焰探測器和6處氫氣泄漏探測報警器，如探測到火焰報警信號， 或者氫氣泄漏數值超過20%（即氫氣百分比濃度 0.8%）的報警信號，系統能通過壓縮機的集中控制面板將整個系統關閉。

2）加氫站儲氫區呈現開放式結構，自然通風，防止氫氣積聚。設置氫氣集中放散管，放散管口設有阻火器。在儲氫區上方設有噴淋水管，可在高溫天氣時對儲氫設備冷卻降溫或氫氣泄漏時作爲保護性措施。

3）加氫站內設避雷針，建築頂棚均布有避雷帶，所有設備和管道都連接至接地格柵。此外，在加氣島和設備區的入口處設置觸摸式靜電釋放柱， 讓工作人員通過觸摸釋放掉身體上的靜電。加氫機旁增設靜電接地夾，燃料電池汽車加氣前必須連接靜電接地夾。

各個顯要位置設置緊急關閉按鈕，以便操作人員在發現危險時能及時關閉該系統，並在全站設監控攝像頭及設備區圍欄上設置周界報警。

3 運營情況

安亭加氫站自2007年投入運營以來，嚴格遵守國家關於氫氣、危險化學品、加氫站等的相關標準、法規，操作人員嚴格按照操作規程操作，已持續安全無事故運營14年，是國內運營時間最長的加氫站。作爲氫能科普基地，自投運以來接待了數千人次的參觀，2017年安亭加氫站加入驛動科技走廊，成爲汽車博覽公園科技遊覽的重要一環。

截至2021年7月底，安亭加氫站共加註氫氣142.346t，加氫33697餘次，加註的車型涵蓋了物流車、大巴、FCV80 輕客等（見圖1）。

圖1 安亭加氫站歷年加氫數據

4 運營安全管理

4.1 管理制度

安亭加氫站在多年運營過程中，不斷學習和總結經驗，建立了嚴格的管理制度，包括《崗位職責制度》《安全制度》《設備管理制度》和《操作規程》等一系列加氫站質量管理手冊，同時建立了完備的應急處理方法和機制，主要包括《氫氣儲氣瓶組壓力過高應急》《加氣時車輛意外移動拉斷加氣槍引起大量泄漏應急》《站內管道/設備/車載鋼瓶發生泄漏引 起爆炸應急》《氫氣管束車拉斷加氣柱高壓氣管引起大量泄漏應急》《站區外發生火災應急》及《危險化學品事故應急》等各類突發情況下應急預案。安亭加氫站每年定期舉辦消防演習和應急預案演練， 也積極與嘉定區消防支隊組織聯合消防演習，並邀請消防支隊來站裡爲加氫站操作人員及氫能燃料電池汽車駕駛員等講解和宣傳消防安全知識，提高安全意識，保持安全警惕（見圖2）。

圖2 安亭加氫站舉行消防演習和應急預案演練

4.2 人員管理

加氫站坐落於上海市安亭國際汽車博覽公園內，考慮夜間公園封閉管理，不得夜間加氫。同時結合加氫站管理要求，加氫站24h須有人值守。爲滿足加氫站站內的工藝操作和安全管理要求，設置如下定員機構並劃定職能範圍。

1）站長，負責工藝和配電設備、各類儀器儀表及其所屬設備的運行管理、安全管理和事故處理等，以及與站外調度聯繫等工作。安排站長一名， 除特殊情況外，按照白班8 h工作制。

2）操作員，除負責加氫設施運營外，還負責設備和管道的日常維護、檢修、管道巡線、設備操作。加氫站每班安排操作員1名，三班兩倒制連續工作， 每日兩班，24h運行。

3）安全員，負責加氫站安全管理。安排安全員一名，除特殊情況外，按照白班8h工作制（見表1）。

表1 加氫站定員表

4.3 人員要求

站內操作和維修需要專業人士，需要經過培訓、考試後持證上崗。操縱人員須持有壓力容器操作員證R1和車用氣瓶充裝證P5，經過崗位考覈合格後，方可上崗。對培訓考覈不及格的不予上崗，並進行再培訓，再次培訓仍不能通過考覈的不予使用。

加氫站管理（負責）人員須取得特種設備管理人員證A3。同時根據安監及消防部門的要求，加氫人員還需要取得安全證和消防從業人員證等。

4.4 定期校驗

加氫站涉及壓力容器、安全儀表等相關安全設備及配置。依據國內TSG R3001-2006《壓力容器安裝改造維修許可規則》相關要求，必須對壓力容器、安全儀表等做定期的校驗和整定（見表2）。

表2 加氫站壓力容器定期校驗的具體內容

5 總結

加氫站目前在國內處在發展階段，加氫站的管理辦法和審批辦法等各地尚未統一，加氫站及氫能行業相關的國家規範仍不全面，近幾年氫能相關國家規範也在不斷更新和補充。隨着氫能行業的發展，加氫站的建設速度將遠遠超過目前，而加氫站的建設和運營，尤其是運營安全是後續加氫站管理的重中之重。氫能的發展是國家能源領域的改革， 也是十年乃至百年的國家大計，氫能發展任重道遠，安全永遠是行業發展的基礎。

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編輯：氫氫我心 校對：風氫揚 審覈：氫雲小仙女

來源：上海舜華新能源

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