氫氣因其特殊性質(zhì)，在儲(chǔ)存、運(yùn)用、使用中存在相應(yīng)損耗，而各加氫站運(yùn)營(yíng)單位都是按照各自的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)量和交接，存在損溢波動(dòng)，影響加氫站站長(zhǎng)判斷是否為正常損耗或者故障泄露，如果氫氣泄露未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，有可能造成嚴(yán)重結(jié)果，所以了解加氫站的氫氣損耗原因和計(jì)算方式，對(duì)于加氫站運(yùn)營(yíng)單位至關(guān)重要，本文將介紹加氫站氫氣損耗原因和計(jì)算產(chǎn)生的誤差，提升氫氣計(jì)算精準(zhǔn)度，降低加氫站運(yùn)營(yíng)中的損溢波動(dòng)。

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氫氣損耗都有哪些分類

吹掃置換損耗：

管路的吹掃及置換是在卸氫、加氫、維修時(shí)的必要操作，管路越長(zhǎng)吹掃所消耗的氫氣越多。

氫氣泄露損耗：

設(shè)備隨著啟停頻率和使用周期增加以及溫度驟降或升溫，設(shè)備及管路的連接處可能會(huì)發(fā)生泄露，泄露越大氫氣損耗越大。

計(jì)量偏差損耗：

卸氫柱和加氫機(jī)內(nèi)帶溫度補(bǔ)償?shù)馁|(zhì)量流量計(jì)，經(jīng)過(guò)維修或拆裝后，以及未按規(guī)定時(shí)間進(jìn)行計(jì)量的，造成氫氣損耗。

計(jì)算誤差損耗：

卸氫柱無(wú)質(zhì)量流量計(jì)時(shí)，需通過(guò)管束拖車上的壓力表和溫度表計(jì)算卸氫量，如果計(jì)算錯(cuò)誤，且未考慮壓縮因子系數(shù)，造成氫氣損耗。

以上這些因素都會(huì)造成或影響加氫站的氫氣損耗，吹掃置換屬于正常損耗，通過(guò)必要的計(jì)量和維修，可以規(guī)避泄露和計(jì)量造成的損耗。計(jì)算損耗由于各企業(yè)計(jì)算公式、標(biāo)準(zhǔn)溫度、取值系統(tǒng)等不統(tǒng)一，也將影響加氫站損耗。

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氫氣體積的計(jì)算方法

2.1 在加氫站中氫氣通常應(yīng)用的單位：

千克（kg）：用于衡量氫氣的質(zhì)量，在涉及氫氣質(zhì)量計(jì)量，如氫氣儲(chǔ)存量、銷售計(jì)量等情況時(shí)使用。例如，加氫站的儲(chǔ)氫罐儲(chǔ)存氫氣的量可以用千克來(lái)表示，方便統(tǒng)計(jì)加氫站的氫氣庫(kù)存以及核算氫氣銷售的質(zhì)量。

標(biāo)準(zhǔn)立方米（Nm3）：是指在標(biāo)準(zhǔn)狀況（溫度為0℃，壓強(qiáng)為101.325kPa）下氫氣的體積。它主要用于衡量氫氣的體積，在氫氣的輸送、加注過(guò)程中使用。比如，在描述加氫站的加氫機(jī)給燃料電池汽車加注氫氣的流量時(shí)，會(huì)用到標(biāo)準(zhǔn)立方米每小時(shí)（Nm3/h）這個(gè)單位。

2.2 計(jì)算方法：

通過(guò)GB/T 3634.1《氫氣 第1部分 工業(yè)氫》附表C氫氣體積換算計(jì)算，具體公式如下：

2.2.1 氫氣體積換算公式:

2.2.2 式中K值計(jì)算

不同溫度和壓力下氫氣的K值

2.2.3 但是國(guó)標(biāo)中的K值表中僅有部分溫度和壓力，不能滿足管束拖車上溫度表和壓力表的數(shù)值，且常用壓縮因子Z計(jì)算繁瑣，不符合加氫站使用需求，需要通過(guò)計(jì)算得到相應(yīng)K值。

① 通過(guò)REFPROP進(jìn)行計(jì)算，該軟件是一款國(guó)際權(quán)威工質(zhì)物性計(jì)算軟件，是由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所（NIST）開(kāi)發(fā)和維護(hù)的一套熱力學(xué)計(jì)算軟件，這種方法取得的壓縮因子Z是準(zhǔn)確的，再帶入公式得到K值，但是軟件使用需要產(chǎn)生相應(yīng)費(fèi)用；

② 利用通過(guò)系統(tǒng)導(dǎo)出壓縮因子速算表，通過(guò)查表得到壓縮因子Z，再帶入公式得到K值。

2.2.4 通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氫氣密度和氫氣體積，通過(guò)質(zhì)量公式進(jìn)行質(zhì)量換算。

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運(yùn)營(yíng)損耗計(jì)量

3.1 卸氫計(jì)算

氫氣的制造工廠一般以裝氫量進(jìn)行計(jì)量，通過(guò)長(zhǎng)管拖車壓力和溫度變化來(lái)計(jì)算氫氣結(jié)算量。而加氫站卸氫有兩種模式：當(dāng)加氫站卸氫柱具備帶溫度補(bǔ)償?shù)馁|(zhì)量流量計(jì)時(shí)，可用卸氫柱的卸氫量進(jìn)行比對(duì)，通過(guò)復(fù)核計(jì)算量和每日計(jì)算量來(lái)核對(duì)。如卸氫柱未安裝帶溫度補(bǔ)償?shù)牧髁坑?jì)時(shí)，結(jié)算量是否正確，主要影響因素是長(zhǎng)管拖車內(nèi)氫氣的溫度和壓力，尤其是溫度。由于氫氣長(zhǎng)管拖車罐體長(zhǎng)，存在傳熱不均勻等問(wèn)題，就有可能影響溫度值，從而導(dǎo)致結(jié)算量不準(zhǔn)。

3.2 售氫計(jì)算

加氫機(jī)計(jì)量采用帶溫度補(bǔ)償?shù)馁|(zhì)量流量計(jì)計(jì)量，其最小分度值為：10g。加氫機(jī)最大示值誤差不超過(guò)：±1.5%。通過(guò)站控系統(tǒng)記錄，可以導(dǎo)出售氫量和售氫費(fèi)用。

3.3 損耗計(jì)算

加氫機(jī)的損耗主要由每天營(yíng)業(yè)結(jié)束后壓縮機(jī)，儀表檢定和設(shè)備檢維修等正常放空引起的正常損耗，以及由設(shè)備問(wèn)題、不合理工藝和計(jì)量偏差等原因產(chǎn)生的非正常損耗。結(jié)合氫氣管道管徑、長(zhǎng)度、置換時(shí)間和氫氣特性，加氫站氫氣損耗率宜控制在3%以內(nèi)，要將加氫站損耗控制在合理范圍內(nèi)，必須做好每日計(jì)量工作和每日巡檢，及時(shí)掌握設(shè)備問(wèn)題、氫氣泄露和損益動(dòng)態(tài)。做到日清月結(jié)，結(jié)合更換氫氣長(zhǎng)管拖車和交接班情況，通過(guò)站控系統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄和質(zhì)量流量計(jì)數(shù)據(jù)記錄，利用公式計(jì)算卸氫和儲(chǔ)罐庫(kù)存，進(jìn)行每日計(jì)量和每月盤存核銷。隨時(shí)掌握損溢動(dòng)態(tài)，發(fā)現(xiàn)有異常情況，查明原因采取措施。

以上就是基于自有加氫站運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的氫氣損耗經(jīng)驗(yàn)分享，更多加氫站實(shí)踐技術(shù)分項(xiàng)，于12月11日、12日在河北保定將舉辦為期兩天的加氫站技術(shù)專題研習(xí)班，基于自身實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，向行業(yè)伙伴分享知識(shí)，歡迎大家到場(chǎng)交流。

研習(xí)班報(bào)名

氫能的伙伴們：

特嗨氫能檢測(cè)將于12月11日—12日舉辦《制加氫安全技術(shù)要點(diǎn)和管理提升》研習(xí)班。研習(xí)班將邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)從事氫能檢測(cè)、評(píng)價(jià)的資深工程師、注冊(cè)安全工程師、實(shí)操專家就大家關(guān)心的問(wèn)題進(jìn)行為期2天的專業(yè)培訓(xùn)、解答和交流。

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