隨著我國能源體制改革的不斷深入,對低碳環保型能源的需求逐年增加。在2021年兩會工作報告中,把“碳達峰和碳中和”提上了工作日程。氫能作為近年新興的低碳環保能源,有著能量利用率高、使用過程無污染、獲取過程可不依賴化石能源、相比傳統電池節省充電時間等優勢。因此氫能燃料電池動力車輛逐漸投入使用,與之配套的加氫站也出現在我國各大城市。
氫氣作為IIC類爆炸性氣體,在運輸、存儲、加注過程,有可能泄漏,形成爆炸性危險環境。因此應在對應危險區域內安裝使用符合防爆要求的電氣設備。加氫站內氫氣介質存在于儲氫罐/瓶、壓縮機、冷卻系統、加氫機和相應管道內。根據GB 50516中的要求,具體危險區劃分如下圖:



由以上危險區劃分圖可知,緊鄰氫氣儲罐、管道的區域通常為1區,此區域內需要安裝的設備應滿足設備保護等級EPL Gb的要求。但在防爆設備選型過程中會存在一些困難,如某些防爆電氣設備EPL僅滿足Gc要求,即只能在2區安裝使用。
遇到此類問題需要通過分析控制釋放源和改善釋放源通風條件的方式,將危險區1區降為2區。可使用公式:

計算氫氣泄漏量,確定氫氣釋放源等級。同時根據現場通風等級,確定釋放源是否能被有效稀釋。

例如上圖中,壓縮機間通常為爆炸性危險區1區,通過計算氫氣在規定故障條件下的釋放量,設計通風路徑、通風流量、風機啟停控制/配置故障備用電機、設置氫氣探測器等手段,將危險區1區降為2區,進而可安裝防爆保護等級EPL為Gc的設備。
通過類似方法可對加氫站設備有針對地進行危險區域劃分,實現防爆電氣設備在氫能產業鏈中安全、經濟、科學、合理地應用。
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