氫氣因其特殊性質(zhì)，在儲存、運用、使用中存在相應(yīng)損耗，而各加氫站運營單位都是按照各自的標(biāo)準(zhǔn)進行計量和交接，存在損溢波動，影響加氫站站長判斷是否為正常損耗或者故障泄露，如果氫氣泄露未能及時發(fā)現(xiàn)，有可能造成嚴(yán)重結(jié)果，所以了解加氫站的氫氣損耗原因和計算方式，對于加氫站運營單位至關(guān)重要，本文將介紹加氫站氫氣損耗原因和計算產(chǎn)生的誤差，提升氫氣計算精準(zhǔn)度，降低加氫站運營中的損溢波動。

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氫氣損耗都有哪些分類

吹掃置換損耗：

管路的吹掃及置換是在卸氫、加氫、維修時的必要操作，管路越長吹掃所消耗的氫氣越多。

氫氣泄露損耗：

設(shè)備隨著啟停頻率和使用周期增加以及溫度驟降或升溫，設(shè)備及管路的連接處可能會發(fā)生泄露，泄露越大氫氣損耗越大。

計量偏差損耗：

卸氫柱和加氫機內(nèi)帶溫度補償?shù)馁|(zhì)量流量計，經(jīng)過維修或拆裝后，以及未按規(guī)定時間進行計量的，造成氫氣損耗。

計算誤差損耗：

卸氫柱無質(zhì)量流量計時，需通過管束拖車上的壓力表和溫度表計算卸氫量，如果計算錯誤，且未考慮壓縮因子系數(shù)，造成氫氣損耗。

以上這些因素都會造成或影響加氫站的氫氣損耗，吹掃置換屬于正常損耗，通過必要的計量和維修，可以規(guī)避泄露和計量造成的損耗。計算損耗由于各企業(yè)計算公式、標(biāo)準(zhǔn)溫度、取值系統(tǒng)等不統(tǒng)一，也將影響加氫站損耗。

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氫氣體積的計算方法

2.1 在加氫站中氫氣通常應(yīng)用的單位：

千克（kg）：用于衡量氫氣的質(zhì)量，在涉及氫氣質(zhì)量計量，如氫氣儲存量、銷售計量等情況時使用。例如，加氫站的儲氫罐儲存氫氣的量可以用千克來表示，方便統(tǒng)計加氫站的氫氣庫存以及核算氫氣銷售的質(zhì)量。

標(biāo)準(zhǔn)立方米（Nm3）：是指在標(biāo)準(zhǔn)狀況（溫度為0℃，壓強為101.325kPa）下氫氣的體積。它主要用于衡量氫氣的體積，在氫氣的輸送、加注過程中使用。比如，在描述加氫站的加氫機給燃料電池汽車加注氫氣的流量時，會用到標(biāo)準(zhǔn)立方米每小時（Nm3/h）這個單位。

2.2 計算方法：

通過GB/T 3634.1《氫氣 第1部分 工業(yè)氫》附表C氫氣體積換算計算，具體公式如下：

2.2.1 氫氣體積換算公式:

2.2.2 式中K值計算

不同溫度和壓力下氫氣的K值

2.2.3 但是國標(biāo)中的K值表中僅有部分溫度和壓力，不能滿足管束拖車上溫度表和壓力表的數(shù)值，且常用壓縮因子Z計算繁瑣，不符合加氫站使用需求，需要通過計算得到相應(yīng)K值。

① 通過REFPROP進行計算，該軟件是一款國際權(quán)威工質(zhì)物性計算軟件，是由美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所（NIST）開發(fā)和維護的一套熱力學(xué)計算軟件，這種方法取得的壓縮因子Z是準(zhǔn)確的，再帶入公式得到K值，但是軟件使用需要產(chǎn)生相應(yīng)費用；

② 利用通過系統(tǒng)導(dǎo)出壓縮因子速算表，通過查表得到壓縮因子Z，再帶入公式得到K值。

2.2.4 通過標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氫氣密度和氫氣體積，通過質(zhì)量公式進行質(zhì)量換算。

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運營損耗計量

3.1 卸氫計算

氫氣的制造工廠一般以裝氫量進行計量，通過長管拖車壓力和溫度變化來計算氫氣結(jié)算量。而加氫站卸氫有兩種模式：當(dāng)加氫站卸氫柱具備帶溫度補償?shù)馁|(zhì)量流量計時，可用卸氫柱的卸氫量進行比對，通過復(fù)核計算量和每日計算量來核對。如卸氫柱未安裝帶溫度補償?shù)牧髁坑嫊r，結(jié)算量是否正確，主要影響因素是長管拖車內(nèi)氫氣的溫度和壓力，尤其是溫度。由于氫氣長管拖車罐體長，存在傳熱不均勻等問題，就有可能影響溫度值，從而導(dǎo)致結(jié)算量不準(zhǔn)。

3.2 售氫計算

加氫機計量采用帶溫度補償?shù)馁|(zhì)量流量計計量，其最小分度值為：10g。加氫機最大示值誤差不超過：±1.5%。通過站控系統(tǒng)記錄，可以導(dǎo)出售氫量和售氫費用。

3.3 損耗計算

加氫機的損耗主要由每天營業(yè)結(jié)束后壓縮機，儀表檢定和設(shè)備檢維修等正常放空引起的正常損耗，以及由設(shè)備問題、不合理工藝和計量偏差等原因產(chǎn)生的非正常損耗。結(jié)合氫氣管道管徑、長度、置換時間和氫氣特性，加氫站氫氣損耗率宜控制在3%以內(nèi)，要將加氫站損耗控制在合理范圍內(nèi)，必須做好每日計量工作和每日巡檢，及時掌握設(shè)備問題、氫氣泄露和損益動態(tài)。做到日清月結(jié)，結(jié)合更換氫氣長管拖車和交接班情況，通過站控系統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄和質(zhì)量流量計數(shù)據(jù)記錄，利用公式計算卸氫和儲罐庫存，進行每日計量和每月盤存核銷。隨時掌握損溢動態(tài)，發(fā)現(xiàn)有異常情況，查明原因采取措施。

以上就是基于自有加氫站運營過程中的氫氣損耗經(jīng)驗分享，更多加氫站實踐技術(shù)分項，于12月11日、12日在河北保定將舉辦為期兩天的加氫站技術(shù)專題研習(xí)班，基于自身實踐經(jīng)驗，向行業(yè)伙伴分享知識，歡迎大家到場交流。

研習(xí)班報名

氫能的伙伴們：

特嗨氫能檢測將于12月11日—12日舉辦《制加氫安全技術(shù)要點和管理提升》研習(xí)班。研習(xí)班將邀請國內(nèi)從事氫能檢測、評價的資深工程師、注冊安全工程師、實操專家就大家關(guān)心的問題進行為期2天的專業(yè)培訓(xùn)、解答和交流。

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