氫能(neng)被認為未來能(neng)源載(zai)體(ti),其應用(yong)場(chang)景極(ji)為廣泛:無論是鋼鐵冶(ye)煉、化工玻璃制(zhi)造等工業領(ling)域(yu),燃料(liao)電(dian)池汽車的(de)動力(li)來源,還(huan)是電(dian)力(li)二次轉換,都能(neng)見到它的(de)身影。然而這(zhe)(zhe)種能(neng)源載(zai)體(ti)存在顯(xian)著缺陷(xian):這(zhe)(zhe)種無色無味(wei)的(de)氣體(ti)具有高(gao)度(du)易燃特性(xing)。因此在生產與(yu)運輸(shu)環節,必(bi)須配備完善的(de)安全(quan)措施和監控系(xi)統(tong)。我們(men)越來越清晰地認識到:新技術的(de)公眾接(jie)(jie)受(shou)度(du)始終與(yu)其潛在風險及容錯管理直接(jie)(jie)相關。即便在這(zhe)(zhe)些(xie)新興應用(yong)領(ling)域(yu),工業界(jie)四十余年功能(neng)安全(quan)領(ling)域(yu)的(de)經(jing)驗積累仍具有極(ji)高(gao)借鑒價值。
皮爾磁自動(dong)化解決方案(an)能(neng)夠確保氫(qing)能(neng)在全(quan)價值(zhi)鏈(lian)各環節實現安全(quan)高效利用——從電解制氫、存儲運輸,到(dao)燃料電池或(huo)工業燃燒器的終端應用。
安全高效的儲(chu)運技術(shu)
氫能(neng)運輸需經(jing)過(guo)(guo)高度壓縮處理,通過(guo)(guo)專用高壓儲罐(guan)經(jing)鐵路(lu)(lu)、水路(lu)(lu)或公路(lu)(lu)運輸。在(zai)頻繁充卸氫或溫度波(bo)動過(guo)(guo)程中產生的壓力驟變,會導致復合(he)運輸容(rong)器產生應力變化。其(qi)后果可能(neng)包括:材(cai)料分(fen)層(復合(he)材(cai)料各(ge)層間分(fen)離)、壓力容(rong)器壽命(ming)縮短、氣體(ti)泄漏,最嚴重時(shi)甚(shen)至(zhi)引發爆炸。為保護儲氫罐(guan)體(ti),特別是充卸環節周邊人(ren)員安(an)全,必須采取特殊防護措施。
皮爾磁成熟可靠的安全(quan)控(kong)制系(xi)統(tong)通過(guo)故障(zhang)安全(quan)型模擬量處理技術,對這些轉運流程(cheng)實(shi)施精準監控(kong)——一旦出(chu)現異常立即終止充卸(xie)作業(ye)。德國不來梅港(gang)(gang)的(de)GP JOULE能(neng)源(yuan)公(gong)司就采(cai)用了皮爾磁安(an)全(quan)解決方案。該企(qi)業(ye)將風電過(guo)(guo)剩電力(li)轉化(hua)為碳中(zhong)和氫(qing)(qing)氣,存儲于(yu)專用卡車拖罐中(zhong),為市(shi)內(nei)加氫(qing)(qing)站(zhan)供應這種(zhong)高危氣體。不來梅港(gang)(gang)巴(ba)士公(gong)司等機構的(de)車輛正是通過(guo)(guo)這種(zhong)方式獲得綠色(se)能(neng)源(yuan)補(bu)給(gei)。所(suo)有(you)轉運環節(jie)的(de)充卸(xie)操作在確保安(an)全(quan)性的(de)同時,兼具簡(jian)便高效的(de)優勢(shi)。
“安全級精度”:1%誤差范圍內的精準監測(ce)
加氫站和儲氫設施通過安全(quan)型(xing)模擬傳(chuan)感器采(cai)集(ji)關(guan)鍵工藝參數,并輸(shu)入安全(quan)控制器。在0-1000巴壓(ya)力監測范圍(wei)內(nei),整個安(an)全(quan)監控鏈(lian)的功能實現取(qu)決于(yu)安(an)全(quan)相(xiang)關精度指標。針對管束車加注作(zuo)業的風險評估表明(ming):僅需1%的測量精度(本案即10巴)即可滿(man)足安(an)全(quan)要求。
實際(ji)應用(yong)中,人(ren)們常滿足于模擬量分辨(bian)率的(de)理論參數。雖然數據(ju)手冊顯示的(de)指標(biao)看似合(he)格,但這并(bing)不意(yi)味著自(zi)動符(fu)合(he)安全設計要(yao)求,有必要(yao)進(jin)行更深入的(de)校驗。
完成工(gong)藝參數采集后,不僅需(xu)要監控(kong)其(qi)是否(fou)符合靜(jing)態閾值,更要識別動(dong)態變化趨勢并實施必要限制(zhi)。這要求采用更復雜(za)的監控(kong)功能,例如安全梯(ti)度監測(ce)!安全控(kong)制(zhi)器(qi)通過“安(an)全(quan)斜(xie)坡監測(ce)”軟件模塊,對壓力溫(wen)度(du)變化過程中(zhong)的關鍵(jian)升降(jiang)速(su)率參(can)數(shu)進行監控——從而控制氫氣流速(su)。當參(can)數(shu)超出安(an)全(quan)范圍時,控制器將觸發預設(she)響應——如(ru)調節器降(jiang)載、壓縮機減速(su)或閥門(men)完全(quan)關閉。
機(ji)械安全(quan)與(yu)信息安全(quan)的協同防護
在氫能產(chan)業中,自動(dong)化解決方案能有效彌補傳統機械(xie)安全(quan)部件的局限性。因(yin)為(wei)功能安全(quan)始終著眼于全(quan)生命周期內的工(gong)藝安全(quan)響(xiang)應。而運營技術(OT)安全則通過防范惡(e)意操(cao)縱和濫用行為,保障設備可用性(xing)。其核心在于工藝數(shu)據保護及(ji)人員權限管理(li)。這些功能對關鍵基(ji)礎設施尤為重要。
皮爾磁堅信,唯有在氫能產(chan)業發展初(chu)期就建立機械安全(quan)與信息安全(quan)的協同(tong)防(fang)護體系,才能實現全(quan)面(mian)保障(zhang)
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