Page 104 - 加氢站建设及工艺技术研究

第三章 加氢工艺及主要设备

约束。过多的约束会使设备本身的刚度分布改变，可能造成局部区域的承载能力
下降；过少的约束会导致设备的约束强度不够而脱离等不利情况。

（2）应力控制
结构中的曲率变化较大的地方容易产生较大的应力，通过优化设计改善储氢

设备，特别是高压储氢容器的轮廓使其不产生较大的应力集中区域，造成容器整
体失效。断裂理论研究表明，应力水平越低，材料对缺陷的敏感性也越低。当应

力水平低于某一水平时，即使高压氢气储运设备中的缺陷穿透厚壁也不会发生快
速扩展，只会出现泄漏，即达到”未爆先漏”。

（3） 超压保护
在高压储氢设备中设置超压保护装置可以很好地解决充装和储运中高压氢气

的压力风险。设备出现超压时，超压控制系统可以及时地调整和关闭系统中氢气
的通道，截断超压源，同时泄放超压气体，使系统恢复正常。

3. 运输与车用储氢设备的风险控制
运输和车用的储氢设备必须考虑动载荷对设备本身的影响，设备要做减振的

措施增强保护。由于振动等的影响，这类设备的阀门可能会受到一定的影响，配
备在运输和车用上的储氢设备必须进行严格检查后才能使用。运输与车用时，高

压储氢设备处于移动状态，如果发生事故其危害性更强。除了在储氢设备中要进
行安全状态监控，还应在驾驶室、车体外部增加气体探测器等。

（八）高压储氢的应用

1. 运输用大型高压氢气容器
高压氢气的运输设备主要用于将氢气从产地运输到使用地或加氢站。有的

用大型高压无缝气瓶—”K”boutle 气瓶盛装氢气，并用汽车运输；有的直接
用高压氢气管道输送。管式拖车用旋压成型的大型高压气瓶盛装氢气。典型管

式拖车长 10.0 ～ 11.4m，高 2.5m，宽 2.0 ～ 2.3m。管式拖车盛装的氢气压力在
16 ～ 21MPa 之间，质量 280kg 左右。”K”botle 盛装的氢气压力在 20MPa 左右，
单个”K”bottle 可以盛装 0.5m² 的氢气，质量约为 0.7kg。盛装氢气的”K”botle

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