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10.4 氢气储存设施

10.4.1 氢气储存设施可选用储氢容器或储气井。单个储氢容器的水容积不应大于5m³。 [条文]

10.4.2 加氢设施内的高压氢气储存系统的工作压力应根据氢燃料汽车车载储氢气瓶的充氢压力确定。当充氢压力为35MPa时，固定氢气储存系统的工作压力不宜大于45MPa；当充氢压力为70MPa时，固定氢气储存系统的工作压力不宜大于90MPa。

10.4.3 固定式储氢容器和储气井的设计、制造应符合《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG21和相关标准的规定。工作压力大于25MPa的储氢井，或工作压力大于41MPa且没有设计制造国家标准的其他储氢容器，应经工程试验或其他实际应用证明技术成熟，并应经设计单位书面确认。 [条文]

10.4.4 储氢容器的工作温度不应低于-40℃且不应高于85℃。

10.4.5 储氢容器应满足未爆先漏的要求。 [条文]

10.4.6 氢气储存设施的选材应根据材料的化学成分、力学性能、微观组织，使用条件的压力、温度、氢气品质，应力水平和制造工艺的旋压、热处理、焊接等因素综合确定对氢脆的影响。

10.4.7 氢气储存设施设计中应对容器各种可能的失效模式进行判断，材料选择和结构设计应满足避免发生脆性断裂失效模式的要求。应对氢气储存设施的塑性垮塌、局部过度应变、泄漏和疲劳断裂等失效模式进行评定。

10.4.8 氢气储存设施的设计单位应出具风险评估报告，风险评估报告至少应包括下列内容：

1 氢气储存设施在运输、安装和使用过程中可能出现的所有失效模式，针对这些失效模式，在设计和制造过程中已经采取的控制措施以及用户在使用、维修、改造过程中应采取的控制措施；

2 氢气储存设施失效可能带来的危害性后果，提出现场使用时有效监测储氢容器的措施，如定期超声检测、在线监测、设置氢气泄漏报警装置等；

3 提出一旦氢气储存设施发生介质泄漏、燃烧和爆炸时应该采取的措施，便于用户制订合适的应急预案；

4 提出氢气储存设施定期检验计划及检验内容。

10.4.9 加氢设施应结合服务车辆和储氢系统的取气效率，对高压储氢系统工作压力按2级~3级设置，各级储氢设备容量应按各级储气压力、充氢压力和充装氢气量等因素确定。

10.4.10 固定式储氢容器应设置下列安全附件：

1 应设置安全阀和放空管道，安全阀前后应分别设1个全通径切断阀，并应设置为铅封开或锁开；当拆卸安全阀时，有不影响其他储氢容器和管道放空的措施，则安全阀前后可不设切断阀。安全阀应设安全阀副线，副线上应设置可现场手动和远程控制操作的紧急放空阀门。安全阀的排放能力不应小于相应压缩机的最大排气量。

2 应设置压力测量仪表，并应分别在控制室和现场指示压力。应在控制室设置超压报警和低压报警装置。

3 应设置氮气吹扫置换接口。 [条文]

10.4.11 储氢容器、氢气储气井的控制系统应自动记录压力波动范围超过20%设计压力的工作压力波动次数。

条文说明

10.4.1 储氢容器压力高，有氢脆导致失效的风险，故限制储氢容器规格，避免储氢容器失效对周边设施造成太大破坏。目前，国内投用的45MPa储氢容器水容积绝大多数不大于5m3，最大是7.3m3；国外在用的45MPa储氢容器水容积最大是4.756m3。
储气井是中国自有技术，在CNG加气站已有20多年的应用经验。储气井主体深埋于地下，固井技术可保证不会发生井筒飞出和大规模的爆炸事故，安全性能好。氢气储气井工程可以执行现行行业标准《储气井工程技术规范》SH/T?3216，该规范适用范围包含氢气储气井，技术内容包括储气井设计、施工、检验、验收、维修和报废。

10.4.3 目前国内加氢站使用的储氢容器主要有单层钢质无缝瓶式容器、多层包扎容器、钢带错绕容器，不锈钢(铝、塑料)内筒纤维增强无缝瓶式容器尚处于研发阶段；单层钢质无缝瓶式容器和多层包扎容器只有工作压力45MPa以下的使用业绩；储氢工作压力达90MPa的储氢瓶虽然有研制，但无业绩，目前只有钢带错绕容器和多层包扎容器有储氢工作压力达到90MPa的业绩，但只有1m3水容积规格在使用；储氢井只有工作压力25MPa以下的使用业绩。随着技术进步和产业发展，更多的储氢容器类型和更高的工作压力将会应用到加氢站项目中。为保障固定式压力容器安全运行，保护人民生命财产安全，《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG?21对压力容器的设计、制造要求做了规定，其中对采用新材料、新技术、新工艺以及有特殊使用要求的压力容器投入生产使用有特殊处理规定。

10.4.5 储氢容器在高压氢环境下有氢脆导致爆炸的风险。“未爆先漏”是高压容器的设计和制造原则，要求做到在容器发生失稳爆破前，金属裂纹穿透容器壁厚，导致内部介质泄漏和压力释放，从而避免容器爆破，是保证储氢容器安全的重要措施。

10.4.10 本条规定“安全阀应设安全阀副线，副线上应设置可现场手动和远程控制操作的紧急放空阀门”的目的，是为了在紧急情况下(如火灾)可以人工启动压力泄放。

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