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集裝管束氫氣運輸工藝和設備你了解多少
集裝管束氫氣運輸是高壓氣態運輸的主流方式是 “模塊化高壓儲氫 + 運輸載體”，適配中短距離（≤500km）、中小規模（300-800kg / 車）運氫需求，工藝和設備圍繞 “高壓密封、安全可控” 設計。
一、運輸工藝
1. 充裝前準備
設備檢查：檢測集裝管束的氣瓶壁厚、焊縫、閥門密封性，確認壓力表、安全閥等附件合格且在有效期內。
氣體置換：用氮氣吹掃管束內空氣或殘留雜質，避免氫氣與空氣混合形成混合物，置換后氧含量需低于 0.5%。
預冷處理：高壓充裝前對管束進行預冷（尤其夏季），降低充裝過程中氣體溫升導致的壓力驟升風險。
2. 高壓充裝工藝
連接與檢漏：將充裝管道與管束接口對齊鎖緊，用肥皂水或檢漏儀檢測連接處密封性，無泄漏后方可充裝。
分級充裝：采用 “低壓預充→逐步升壓” 模式，初始壓力≤5MPa，穩定后每級升壓 5-10MPa，充裝壓力不超過設計壓力（常用 20MPa 或 50MPa）。
參數監控：實時監測充裝過程中的壓力、溫度，當溫度超過 40℃或壓力上升異常時，暫停充裝降溫降壓。
3. 運輸過程控制
路線規劃：避開人口密集區、高溫路段、火源區域，設置固定停靠點（遠離易燃易爆場所）。
狀態監控：通過車載終端實時監測管束壓力、溫度及定位，駕駛員每 2 小時巡檢一次，記錄參數變化。
行駛規范：嚴禁急加速、急剎車、劇烈轉彎，車速不超過 80km/h（高速）、60km/h（國道），避免罐體碰撞顛簸。
4. 卸載工藝
安全對接：卸載前關閉周邊火源，將管束與接收設備可靠接地（消除靜電），連接管道后再次檢漏。
分級卸載：緩慢開啟閥門，先低壓排放管道內殘留空氣，再逐步提升卸載壓力，避免流速過快引發湍流沖擊。
殘留處理：卸載完成后，用氮氣置換管束內殘留氫氣，確保管內氫氣濃度低于 0.4% 后，關閉所有閥門并鎖緊。
二、關鍵設備組成
1. 設備：集裝管束
結構組成：由多只高壓儲氫瓶（常用 8-12 只）、框架、匯流管、閥門組、安全附件組成，整體模塊化設計，便于吊裝運輸。
儲氫瓶類型：主流為 IV 型瓶（碳纖維纏繞 + 塑料內襯），耐壓 20MPa 或 50MPa，單瓶容積 40-50L，單管束總容積 320-600L，運氫量 300-800kg / 車（50MPa 比 20MPa 運量提升 1.5-2 倍）。
關鍵附件：
閥門組：含截止閥、單向閥、緊急切斷閥（遠程控制，泄漏時可快速關閉）。
安全附件：安全閥（超壓自動泄壓）、爆破片（極端壓力下破裂卸壓）、壓力表（精度 ±0.5%）。
2. 運輸載體
牽引車：需符合危險品運輸標準，配備 ABS 防抱死系統、緩速器，動力匹配管束總質量（通常總重≤49 噸）。
半掛車：采用低重心設計，配備防撞護欄、防滑底板，車架與管束剛性連接，確保行駛穩定性。
3. 輔助安全設備
泄漏檢測：車載可燃氣體探測器（檢測精度≤1ppm），泄漏時觸發聲光報警。
應急設備：干粉滅火器（2-4 具）、滅火毯、堵漏工具（密封塞、堵漏膠）、應急泄壓管（導向高空排放）。
防靜電 / 防雷：車身接地裝置、框架防雷擊保護，管道連接處安裝防靜電跨接。
4. 配套設備
充裝設備：高壓壓縮機（排氣壓力 20/50MPa）、充裝臺（帶稱重 / 計量功能）、冷卻系統（控制充裝溫度）。
卸載設備：調壓閥、流量計、靜電接地裝置、氮氣置換裝置。
三、設備關鍵參數與選型
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設備類型 |
參數 |
選型要求 |
|
儲氫瓶 |
設計壓力 20/50MPa，容積 40-50L，材質 IV 型碳纖維瓶 |
符合 GB/T 35544 標準，爆破壓力≥3 倍設計壓力 |
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集裝管束 |
總容積 320-600L，運氫量 300-800kg，工作溫度 - 40℃~60℃ |
框架抗沖擊強度≥100kJ，匯流管耐壓≥1.2 倍設計壓力 |
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緊急切斷閥 |
響應時間≤1 秒，操作方式：手動 + 遠程 |
符合 GB 18564 標準，密封等級≥V 級 |
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泄漏探測器 |
檢測范圍 0-1000ppm，報警閾值≤400ppm |
防爆等級 Ex d IIB T4，防護等級 IP |
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