【化工装备十年大发展】1918-2024国产化加氢站质量流量计和加氢枪

沙漠里的游鱼 · 发表于 2024-7-8 17:26:39

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https://bbs.hcbbs.com/thread-3576046-1-1.html
(出处: 海川化工论坛网)
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到加氢站加氢，显示屏上滚动着质量和金额。这一数值的确定，离不开藏在加氢站里面的氢气质量流量计。要将氢气从加氢站，加注到氢能卡车上，加氢枪是必需装置。

长久以来，以加氢质量流量计、加氢枪为代表的加氢站核心装备，需要极高工艺，只能依赖进口。“比如加氢枪，进口产品价格高昂，一套下来要10余万元，并且付款条件苛刻。”业内人士介绍，维护成本也不低，如果需要检修或者更换，需要送到海外，耗钱耗时。

随着加氢站建设的连年增长，要降低成本，占领未来广阔市场，核心设备的关键技术突围势在必行。

不过，氢是密度最低、最轻的元素，要准确计量氢气并不容易。厚普股份旗下全资子公司成都安迪生测量有限公司（下称“安迪生公司”）开启技术研发，推动加氢站核心装备国产化。

氢气质量流量计主要利用科里奥利原理，常见的流量计是通过测量体积和密度等，间接计算获得质量流量，而科里奥利流量计是通过信号特征直接获得流体的质量流量，从而获得较高精度的测量结果。

“流体经过流量计传感器，产生极其微弱的信号，通过检测线圈检测到信号的相位差，从而计算获得最终氢气质量流量。”李润解释说，所以对于氢气质量流量计，管材、传感器等加工精度、数字信号处理是关键。

基于此前做天然气计量器具积累的经验，团队建立分析模型，寻找“跷跷板上的平衡点”，满足小流量计量和高压计量的要求，经过长期攻关，实现了流量计的国产化替代。

相较于加油站的加油枪，加氢站的加氢枪由于氢气的高压环境，结构设计较为复杂、多项功能集成度非常高。目前加氢枪市场分35MPa（兆帕）和70MPa两个压力等级，现阶段国内加氢枪主流的加注压力等级为35MPa。

氢气很容易逃逸，压力又很高，如何将其牢牢“网住”，成为横亘在科研人员面前的难题。

“加氢枪密封介质是氢气，又需要达到全生命周期10万次密封，要保证内部零件在高压状态下能平稳运动，不发生小分子气体泄漏情况。尤其在加氢枪连接与动密封处，是安全和氢气泄漏的关键区。”李润说。

2017年，安迪生公司开启了加氢枪研发之路，经历不断试验和技术攻关，通过包括气密性、手柄操作、循环寿命等在内的10余项严苛测试，突破技术瓶颈，2019年通过了加氢站现场应用评价，实现了加氢枪国产化替代。
“在2020年，我们又研发出国内第一把具备红外通信功能的70MPa加氢枪。”厚普智联副总经理顾小明说。
70MPa意味着加氢机要承受最高700公斤对外的压力，这对产品设计要求更高。
“不同于加油，油枪内部传感器探测到油箱即将充满，会立即发送信号通知其‘跳枪’。”顾小明解释说，70MPa加氢时不能把阀门全部打开，如果全部打开，氢分子在里面碰撞挤压产生大量的热，会导致气瓶的温度快速升高，升温过快会有安全隐患。所以加氢时要控制充装速率，红外线就是用来和车“通讯”的，通过读取到加氢工作中氢瓶压力、温度、容量等信息，实时控制充装速率，确保加氢的安全性。
目前，安迪生公司自主研发的35MPa/70MPa加氢枪，已批量应用于北京冬奥会加氢站项目及广东、四川、安徽等多个省份的首个氢能示范站点，打破了国外市场垄断，帮助降低了建加氢站的设备成本。

跳动的风001 · 发表于 2024-7-8 18:08:47