氢气就绪

Sandy Van den Broeck, Director Product Management and Strategic Group Projects

Sandy Van den Broeck

关于氢能源问题采访产品管理和集团战略项目总监。

氢气的独特特性,包括其无色、无味、无毒和高可燃性,必须做到零泄漏

关于氢燃料的应用有很多议论。您对此持什么态度?

如今,氢气作为一种有前景的替代能源而备受关注。尽管目前工业应用中使用的氢90%以上来自矿物燃料,并释放出大量的二氧化碳,但人们对绿氢的兴趣日益浓厚。绿氢通过电解水和可再生能源生成,可以作为替代矿物燃料能源的重要角色。它的能量含量高,按重量计算是柴油的三倍,但由于其体积含量较高,需要更大的存储空间。它有多种用途,可直接用于燃料电池发电,也可以作为其他燃料、化学品或替代储存形式的基础。

 

在密封氢气方面有哪些挑战?

氢气的独特特性,包括其无色、无味、无毒和高可燃性,必须做到零泄漏。在高温和高压下,氢可能会导致脆化、高温氢腐蚀和氢气膨胀等问题,尤其是对碳钢和低合金钢。

 

目前是如何监管氢气泄漏率的?

目前没有针对氢泄漏的特定法规或测试标准。美国《清洁空气法》(CAA)和德国TA-Luft是两项适用的法律,规定了逸散泄漏排放的限制,特别是挥发性有机化合物。ISO 15848 1和2、Shell MESC 77-300/312以及API 622等标准和规范也提供了指导。

 

你们对氢气有什么垫片或解决方案推荐的吗?

通常使用低泄漏垫片和填料密封氢,这些产品已经使用了几十年。制造商通常使用高压氦气对组装后的阀门进行泄漏测试,因为高压氦气与氢气的原子大小相似,非常接近模拟操作条件。

 

那么氢气是否只是另一种密封的介质?

这完全取决于氢的物理阶段。如果氢气要进行海上运输,那么它的体积需要在-253°C的温度下被高度压缩到液态,这可能对密封元件不利。然而,阀门制造商已经考虑到这一点,通过延长阀杆长度将密封元件远离低温。氢气可以通过改造后的管道以LOHC(液态有机氢化合物)的形式运输。氨或甲醇在常温条件下被用作液体载体,然后在目的地工厂,氢气从其载体中被释放。

过去几年中进行的泄漏测试表明,其结果与氦气泄漏率相符。因此,氢气应用Burgmann Packings建议使用低逸散泄漏控制(FEC)解决方案,以保证最低的泄漏率。

 

氢的未来会怎么样?

到2030年,绿氢预计将具备竞争力,成本预计将降低70%。它将在平衡电力系统和扩展到陆运、海运和空运等新领域方面发挥关键作用。到2030年,预计氢将成为欧盟能源系统的重要组成部分,对电解设备的投资将达到240-420亿欧元。通过减少对矿物燃料的依赖,绿氢在实现气候目标方面的贡献将是重大的。