[發(fā)明專利]一種液氫加氫站氫泄漏在線監(jiān)測系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112762361A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱沈賓;許好好;關(guān)鍵;王峰;孫籠籠;雪小峰;李想;王西明;厲勁風(fēng);吳舒琴;楊揚(yáng);王莞玨
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江浙能技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: F17D5/02
• 分類號: F17D5/02;F17D3/01;F17C13/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

本發(fā)明涉及一種液氫加氫站氫泄漏在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括：液氫加氫站、氫敏膠帶和氫泄漏監(jiān)測一體化裝置；液氫加氫站分為液氫區(qū)和氣氫區(qū)，液氫區(qū)連接氣氫區(qū)；氫敏膠帶安裝在氣氫區(qū)內(nèi)的高危易漏點(diǎn)位；氫泄漏監(jiān)測一體化裝置安裝在可移動平臺上。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明設(shè)有氫泄漏監(jiān)測一體化裝置，用于對液氫加氫站的液氫區(qū)和氣氫區(qū)中法蘭、閥門和儀表安裝點(diǎn)等高危易漏點(diǎn)位的7×24全天候氫泄漏監(jiān)測和預(yù)警。針對液氫加氫站中液氫區(qū)和氣氫區(qū)泄漏介質(zhì)的溫度特性，分別采用了紅外熱成像儀和高速攝像頭，用于監(jiān)測氫泄漏，豐富了液氫加氫站氫泄漏監(jiān)測手段，為液氫加氫站的安全運(yùn)行提供了保障。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新能源安全技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種液氫加氫站氫泄漏在線監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

由于氫具有儲能密度高、周期長、環(huán)保無污染、電能質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)，國際能源署(IEA)認(rèn)為，氫氣將和石油一樣，是能夠同時用作熱、電和交通工具燃料的能源。氫能量轉(zhuǎn)化之后的產(chǎn)物只有水，也是實(shí)現(xiàn)碳中和發(fā)展目標(biāo)的最優(yōu)解之一。

隨著氫能源的發(fā)展，加氫站的建設(shè)逐步加快。截止2019年底，我國已建加氫站61座，運(yùn)營54座，在建/擬建72座；美國已建加氫站54座，在2030年之前計劃建立5600座；日本已建加氫站110座，在2030年之前計劃建立900座；德國在2030年之前計劃建立1000座。液氫加氫站設(shè)備長期處于高壓力、低溫的工況下，特別是閥門、液氫貯箱、高壓氫氣儲罐等設(shè)備與管道連接處等位置有發(fā)生氫泄漏的風(fēng)險。為了保證液氫加氫站氫輸送安全，開發(fā)液氫加氫站氫泄漏在線監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)液氫加氫站氫泄漏實(shí)時診斷具有重大的研究意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種液氫加氫站氫泄漏在線監(jiān)測系統(tǒng)。

這種液氫加氫站氫泄漏在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括：液氫加氫站、氫敏膠帶和氫泄漏監(jiān)測一體化裝置；液氫加氫站分為液氫區(qū)和氣氫區(qū)，液氫區(qū)連接氣氫區(qū)；氫敏膠帶安裝在氣氫區(qū)內(nèi)的高危易漏點(diǎn)位；氫泄漏監(jiān)測一體化裝置安裝在可移動平臺上；氫泄漏監(jiān)測一體化裝置包括紅外熱成像儀(用于拍攝紅外熱成像圖)、高速攝像頭(用于拍攝氫敏膠帶顏色)、圖像識別模塊(用于識別紅外熱像圖和氫敏膠帶顏色，達(dá)到氫泄漏診斷的目的)、泄漏報警模塊(用于發(fā)出氫泄漏報警信號)和泄漏定位模塊(用于發(fā)送氫泄漏位置，便于在站工作人員維檢修)。

作為優(yōu)選，液氫區(qū)中設(shè)有液氫貯箱，液氫貯箱入口設(shè)有閥門A，液氫貯箱引出出口管道，該出口管道連接液氫泵一端，出口管道上還設(shè)有閥門B，液氫泵另一端連接高壓汽化器一端，液氫泵和高壓汽化器之間的連接管道上設(shè)有閥門C；液氫區(qū)中高危易漏點(diǎn)位一旦發(fā)生泄漏，氫泄漏速率較大，會在短時間內(nèi)形成較大的低溫區(qū)，與環(huán)境溫度差異明顯；高壓汽化器另一端接入氣氫區(qū)中的高壓氫氣儲罐入口，高壓汽化器和高壓氫氣儲罐入口之間的氣道上設(shè)有閥門D；高壓氫氣儲罐出口接入加氫機(jī)，高壓氫氣儲罐出口和加氫機(jī)之間的氣道上設(shè)有閥門E；氣氫區(qū)的高危易漏點(diǎn)位發(fā)生氫泄漏時，氣氫發(fā)生擴(kuò)散，形成氣氫泄漏云團(tuán)，溫度與環(huán)境溫度差異較小。

作為優(yōu)選，高危易漏點(diǎn)位包括：儀表閥門的接口處、輸送管道的連接處、存儲罐體的焊縫和邊角處；紅外熱成像儀和高速攝像頭的巡檢角度和相對位置可調(diào)節(jié)。

作為優(yōu)選，液氫加氫站氫泄漏在線監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)所有裝置均具有編號。

這種液氫加氫站氫泄漏在線監(jiān)測系統(tǒng)的工作方法，包括如下步驟：

步驟1、安裝在可移動平臺上的氫泄漏監(jiān)測一體化裝置按照規(guī)劃的巡檢路線進(jìn)行實(shí)時巡檢；

步驟1.1、當(dāng)氫泄漏監(jiān)測一體化裝置巡檢至液氫區(qū)時，紅外熱成像儀感測液氫區(qū)的高危易漏點(diǎn)位的溫度場分布，形成紅外熱成像圖，并將紅外熱成像圖輸送到氫泄漏監(jiān)測一體化裝置的圖像識別模塊，圖像識別模塊輸出氫泄漏識別結(jié)果；