隨著雙碳目標(biāo)的提出和不斷落實(shí)，氫能作為未來清潔能源的重要組成部分，具備來源廣泛和綠色低碳等特性，不斷受到各國(guó)的重視[1-4]。作為氫能供應(yīng)的有力保障，加氫站對(duì)于發(fā)展燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)意義重大[5-7]。2006 年 6 月，我國(guó)于北京建成了第一座站內(nèi)制氫的加氫站。其工藝流程是將水電解制備的氫氣經(jīng)過純化處理后，使用隔膜壓縮機(jī)加壓后充入儲(chǔ)氫罐作為汽車的燃料。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至 2021 年 10 月底，全球已累計(jì)建成加氫站 571 座，其中有27 座加氫站因相關(guān)手續(xù)問題或因燃料電池汽車數(shù)量不足處于待運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，另有 229 座加氫站已處于規(guī)劃之中。我國(guó)于 2021 年 10 月底共建成加氫站 154 座，其中加氫站投用比例為 90%，按照《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》規(guī)劃，預(yù)計(jì)加氫站數(shù)量將在 2025 年突破 300 座[8]。 

近年來，我國(guó)加氫站建設(shè)步伐加快的同時(shí)，建設(shè)質(zhì)量需要得到保障。加氫站的建設(shè)質(zhì)量與氫安全問題息息相關(guān)，而氫安全問題對(duì)于加氫站長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要[9]。因此，諸多學(xué)者在氫氣安全乃至加氫站安全方面做了大量工作。Yang 等通過對(duì)一些已經(jīng)發(fā)生的氫氣安全事件進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)氫氣系統(tǒng)中的管道和閥門故障是氫氣相關(guān)事件中最常見的原因，并介紹了常用的氫氣流動(dòng)觀測(cè)方法，對(duì)容易發(fā)生故障的管道閥門進(jìn)行監(jiān)控[10]。Sakamoto J 等建立了一個(gè)加氫站的物理模型，可以在正常和異常操作狀態(tài)下模擬氫氣的溫度、壓力和流速，并通過模型確定了可能導(dǎo)致加氫站嚴(yán)重事故的幾個(gè)因素，提出了預(yù)防和緩解事故情景的措施[11]。Hirayama M 開發(fā)了一種評(píng)估加氫站加氫機(jī)安全距離的方法，并將之應(yīng)用于加氫機(jī)的模型中，分別得到了加氫機(jī)應(yīng)對(duì)爆炸、泄露和閃火等問題的安全距離，有助于實(shí)際中加氫機(jī)安全距離的確立[12]。Park B 等以美國(guó)桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的報(bào)告為依據(jù)，使用 HyRAM 軟件對(duì)氫氣的羽流擴(kuò)散、噴射火焰和熱通量進(jìn)行模擬，發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)氫容器的壓力和泄漏直徑對(duì)氫氣擴(kuò)散距離、噴射火焰長(zhǎng)度和輻射熱大小有極大影響[13]。 

目前大多數(shù)的研究都只涉及到加氫站的整體安全性分析，對(duì)加氫站單個(gè)設(shè)備的安全性研究相對(duì)較少。本文以加氫站高壓儲(chǔ)氫容器為研究對(duì)象，闡述了加氫站的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)分析了儲(chǔ)氫系統(tǒng)中高壓儲(chǔ)氫容器安全性方面存在的問題，并對(duì)未來高壓儲(chǔ)氫容器的發(fā)展進(jìn)行展望。  

1  加氫站系統(tǒng) 

作為氫燃料電池汽車的基礎(chǔ)設(shè)施，加氫站承擔(dān)著氫燃料電池汽車加氫的工作[14]。我國(guó)的加氫站主要是專用加氫站，只有少量的油氫合建站和油氫電合建站。加氫站按加注壓力分為35 MPa 加氫站和 70 MPa 加氫站。已建成運(yùn)營(yíng)的加氫站加注壓力大多為 35 MPa，如如皋神華加氫站、上海依蘭金山加氫站、山東濰柴加氫站等，也有一部分加氫站同時(shí)具備 35 MPa 和70 MPa 的加氫能力，如內(nèi)蒙古烏海化學(xué)加氫站。在促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)進(jìn)步政策的推行與加氫站關(guān)鍵設(shè)備實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的背景下，更高加注壓力的加氫站是我國(guó)未來的發(fā)展趨勢(shì)[15,16]。 

我國(guó)加氫站的儲(chǔ)氫方式大多為高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫，其加氫能力從 80 kg/d 至 2 000 kg/d 不等。根據(jù)氫源獲取方式的差異將加氫站分為站內(nèi)制氫加氫站和外部供氫加氫站。外部供氫加氫站的氫源由管束拖車從外部進(jìn)行供應(yīng)，而站內(nèi)供氫加氫站的氫源則由站內(nèi)原料制氫獲得[17-19]，如圖 1 所示，圖 1a 為站內(nèi)制氫加氫站工藝流程，圖 1b 為外部供氫加氫站工藝流程。 

圖 1 加氫站工藝流程 

加氫站有三大核心設(shè)備，分別為壓縮機(jī)、儲(chǔ)氫罐和加注機(jī)。其中氫氣壓縮機(jī)是通過改變低壓氫氣的容積來完成增壓目的的設(shè)備。現(xiàn)階段的氫氣壓縮機(jī)包括液驅(qū)式壓縮機(jī)、隔膜式壓縮機(jī)、離子液壓縮機(jī)、活塞式壓縮機(jī)等[20]。目前，站內(nèi)的壓縮機(jī)以氫氣隔膜壓縮機(jī)為主，其具有潔凈度高、密封性好等優(yōu)點(diǎn)[21,22]。儲(chǔ)氫罐用于儲(chǔ)存氫氣，可加速燃料電池車輛的加氫過程，避免壓縮機(jī)頻繁啟停。近年來為了降低加氫站能耗，由多個(gè)不同壓力級(jí)別儲(chǔ)氫罐構(gòu)成的級(jí)聯(lián)儲(chǔ)氫系統(tǒng)吸引了眾多學(xué)者的關(guān)注[23,24]。加氫機(jī)的功能與加油機(jī)功能類似，區(qū)別是一個(gè)為  氫燃料電池汽車加氫，另一個(gè)為燃油車加油。加氫機(jī)主要部件包含加氫槍、流量計(jì)、控制系統(tǒng)等，其中 35 MPa 加氫槍已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)，而 70 MPa 加氫槍仍然依賴進(jìn)口[25]。 

2  高壓儲(chǔ)氫容器安全性分析 

高壓儲(chǔ)氫容器作為一種儲(chǔ)氫裝置，常用于需要大規(guī)模、低成本氫氣儲(chǔ)存的加氫站中[26]。高壓儲(chǔ)氫容器具有潛在的泄漏和爆炸危險(xiǎn)，高壓儲(chǔ)氫容器的安全性直接影響到整個(gè)加氫站能否正常運(yùn)行，因此對(duì)其安全性的研究分析是必不可少的。對(duì)于 35 MPa 加氫站站用儲(chǔ)氫容器的設(shè)計(jì)壓力一般取 45～50 MPa[27]；當(dāng)加注壓力提高至 70 MPa 時(shí)，站用儲(chǔ)氫容器的設(shè)計(jì)壓力將相應(yīng)提高至 80～90 MPa。為了滿足氫燃料電池車輛中氫氣的純度要求中，儲(chǔ)氫容器中氫氣的體積分?jǐn)?shù)通常高于 99.999%[28]。 

2.1 高壓儲(chǔ)氫容器分類 

我國(guó)常用的站用固定式儲(chǔ)氫容器分為兩種結(jié)構(gòu)形式，分別為單層儲(chǔ)氫壓力容器（包括大容積無(wú)縫儲(chǔ)氫容器、單層整體鍛造式儲(chǔ)氫壓力容器等）和多層儲(chǔ)氫壓力容器（包括鋼帶錯(cuò)繞式儲(chǔ)氫容器、層板包扎儲(chǔ)氫壓力容器等）[29]，其中鋼質(zhì)無(wú)縫儲(chǔ)氫容器有兩種類型：固定式（例如加氫站儲(chǔ)氫罐）和移動(dòng)式（例如氫氣長(zhǎng)管拖車氣瓶）。鋼質(zhì)無(wú)縫儲(chǔ)氫容器依據(jù)美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)鍋爐壓力容器規(guī)范建造，其無(wú)縫鋼管經(jīng)過兩端鍛造收口而成，屬于整體無(wú)焊縫結(jié)構(gòu)[30]。鋼質(zhì)無(wú)縫容器發(fā)展時(shí)間較長(zhǎng)，氣瓶的生產(chǎn)線設(shè)備技術(shù)十分成熟，有著成本低、交貨快的優(yōu)點(diǎn)。 

鋼帶錯(cuò)繞式壓力容器首創(chuàng)于 1964 年，其容器結(jié)構(gòu)完全由我國(guó)自主研發(fā)完成，主要產(chǎn)品包括高壓空氣儲(chǔ)罐、高壓氦氣儲(chǔ)罐和高壓氫氣儲(chǔ)罐等[31]。經(jīng)過近 60 年的研究與驗(yàn)證，我國(guó)已有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。鄭津洋等以傳統(tǒng)鋼帶錯(cuò)繞式壓力容器為基礎(chǔ)，在主體結(jié)構(gòu)不變的條件下（扁平鋼帶傾角錯(cuò)繞式容器結(jié)構(gòu)），提出了一種多功能全多層高壓儲(chǔ)氫容器。圖 2 為世界上第一臺(tái) 77 MPa 多功能全多層固定式儲(chǔ)氫容器[30]。  

圖 2 多功能全多層固定式儲(chǔ)氫容器[30]

作為站用固定式儲(chǔ)氫容器的兩種不同結(jié)構(gòu)，鋼質(zhì)無(wú)縫儲(chǔ)氫容器和鋼帶錯(cuò)繞式儲(chǔ)氫容器有著各自的優(yōu)勢(shì)和短板，兩種儲(chǔ)氫壓力容器綜合對(duì)比詳見表 1。 

表 1 鋼質(zhì)無(wú)縫儲(chǔ)氫容器和鋼帶錯(cuò)繞式儲(chǔ)氫容器綜合對(duì)比

2.2 高壓儲(chǔ)氫容器事故分析 

氫能產(chǎn)業(yè)鏈包含三個(gè)環(huán)節(jié)：上游制氫、中游儲(chǔ)氫運(yùn)氫和下游燃料電池及氫能應(yīng)用，其中氫氣的儲(chǔ)存和運(yùn)輸是氫能進(jìn)行大規(guī)模應(yīng)用的前提。氫氣易燃易爆的特性(尤其是與空氣接觸時(shí))制約了氫能的應(yīng)用場(chǎng)景，給儲(chǔ)運(yùn)過程帶來了極大的安全威脅。此外，氫氣是相對(duì)分子質(zhì)量最小的氣體，這意味著它在儲(chǔ)運(yùn)過程中相較于其他氣體更容易從高壓環(huán)境中泄漏或滲透，危害公共安全。高壓儲(chǔ)氫容器作為氫氣儲(chǔ)運(yùn)的核心，其安全問題一直都是阻礙氫能快速發(fā)展的關(guān)鍵問題，也是確保氫能相關(guān)產(chǎn)業(yè)順利發(fā)展的根本[32,33]。通過查詢美國(guó) H2Tools 數(shù)據(jù)庫(kù)、歐盟HIAD 數(shù)據(jù)庫(kù)和我國(guó)化學(xué)品安全協(xié)會(huì)網(wǎng)，不完全統(tǒng)計(jì)了近三年發(fā)生的高壓儲(chǔ)氫容器事故，并匯總于表 2。 

表 2 高壓儲(chǔ)氫容器事故匯總

挪威、美國(guó)、韓國(guó)儲(chǔ)氫罐接連發(fā)生爆炸事件，這些事故的發(fā)生引起了全球氫能工作者的關(guān)注和擔(dān)憂。在韓國(guó)，氫氣不受危險(xiǎn)品安全管理法規(guī)管制，氫氣儲(chǔ)罐爆炸事件將直接增加部分民眾對(duì)加氫站、燃料電池車的質(zhì)疑，引起民眾對(duì)加氫站建設(shè)的抵制，這對(duì)加氫站、燃料電池汽車乃至氫能發(fā)展是及其不利的。 

除此之外，出于對(duì)高壓儲(chǔ)氫容器安全問題的擔(dān)憂，部分生產(chǎn)燃料電池汽車的車企，如豐田、現(xiàn)代等，在事故發(fā)生的第一時(shí)間停止了燃料汽車的銷售，直至事故原因被確定后，其銷售工作才被恢復(fù)。因此，對(duì)高壓儲(chǔ)氫容器的安全分析是非常必要且不可避免的。 

2.3 高壓儲(chǔ)氫容器安全問題分析

目前國(guó)內(nèi)關(guān)于氫能的研究大多都在燃料電池領(lǐng)域，對(duì)加氫站單個(gè)設(shè)備的安全性研究相對(duì)較少。高壓容器的生產(chǎn)工序繁多，不同領(lǐng)域所用的壓力容器也有一定的區(qū)別。市場(chǎng)上的壓力容器種類越來越多，其材料、結(jié)構(gòu)形式以及使用工況各有其特殊性，導(dǎo)致其故障的安全問題各不相同。根據(jù)上一節(jié)提到的氫能產(chǎn)業(yè)事故，可以將高壓儲(chǔ)氫容器產(chǎn)生的安全問題分為以下4 類：①設(shè)計(jì)問題。由于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)不夠完善或高壓儲(chǔ)氫容器未能按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)或制造。②配件問題。承力部件包括大螺紋套筒、抗剪螺釘、徑向銷、大螺栓等結(jié)構(gòu)失效，密封部件包括閥門、法蘭、墊片密封結(jié)構(gòu)失效。③設(shè)備問題。高壓儲(chǔ)氫容器由于長(zhǎng)期暴露于氫環(huán)境中導(dǎo)致了氫脆或疲勞失效，最終引起設(shè)施故障。④人工問題。由于加氫站操作人員未按照操作手冊(cè)或相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)設(shè)備進(jìn)行安裝、運(yùn)行和維護(hù)。 

2.3.1  設(shè)計(jì)問題 

高壓儲(chǔ)氫容器是加氫站用作儲(chǔ)存氫氣的特殊設(shè)備，是隨著氫能發(fā)展而出現(xiàn)的新事物。我國(guó)對(duì)高壓儲(chǔ)氫容器缺乏系統(tǒng)深入的研究，目前的許多標(biāo)準(zhǔn)都參照國(guó)外，因此在技術(shù)規(guī)范、設(shè)計(jì)計(jì)算等方面可能會(huì)存在一些安全隱患。 

目前，美國(guó)儲(chǔ)氫容器設(shè)計(jì)時(shí)依照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn) ASME BPVC VIII《鍋爐壓力容器規(guī)范》，選擇材料時(shí)依照 ASMEⅡ-A《鋼基材料》、 ASMEⅡ-D《材料性能》。國(guó)際上使用 ISO 11114 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)儲(chǔ)氫容器進(jìn)行材料選擇，使用 ISO11120《150～3000L 無(wú)縫鋼質(zhì)氣瓶設(shè)計(jì)、制造和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》等對(duì)儲(chǔ)氫容器進(jìn)行設(shè)計(jì)。 

國(guó)內(nèi)針對(duì)站用儲(chǔ)氫容器安全性標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有《加氫站用儲(chǔ)氫裝置安全技術(shù)要求》，涉及到儲(chǔ)氫容器的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)主要見表 3。  

表 3 我國(guó)儲(chǔ)氫容器的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 

目前我國(guó)無(wú)縫管式容器企業(yè)在參考設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行疲勞設(shè)計(jì)過程中，存在兩個(gè)問題：一是未考慮氫氣環(huán)境下，容器疲勞壽命是否會(huì)發(fā)生改變的問題；二是部分新型材料尚未加入標(biāo)準(zhǔn)中，在不考慮氫氣影響的情況下，其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是否可用仍是一個(gè)問題。目前，我國(guó)燃料電池汽車數(shù)量少，加氫次數(shù)有限，加氫站固定式儲(chǔ)氫容器的標(biāo)準(zhǔn)均按氣瓶標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)制造。未來隨著燃料電池汽車的普及，加氫頻率大幅提高，其氣瓶標(biāo)準(zhǔn)下的疲勞壽命可能達(dá)不到容器安全運(yùn)行的條件。因此完善和設(shè)立高壓儲(chǔ)氫容器標(biāo)準(zhǔn)有利于我國(guó)氫能的安全發(fā)展，最大限度地減小事故發(fā)生的可能。 

2.3.2  配件問題 

高壓容器的密封裝置主要包括兩個(gè)部分，一部分是承力部件如大螺紋套筒、抗減螺釘、徑向銷、大螺栓等，其主要用于承擔(dān)內(nèi)壓引起的軸向力；另一部分是用于保證容器端面及四周能夠可靠密封的密封元件，常用的如 O 形密封圈、唇形密封圈等。 密封元件作為高壓儲(chǔ)氫容器中極其重要的關(guān)鍵部件，往往是密封裝置的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。由于橡膠在高壓和高純度氫氣環(huán)境中長(zhǎng)期工作，因此可能會(huì)發(fā)生溶解氫引起的膨脹行為，這將損壞其彈性模量、拉伸強(qiáng)度和其他機(jī)械性能。但是，國(guó)際上針對(duì)高壓和高純度氫氣環(huán)境下橡膠吸氫膨脹方面的研究十分少。就現(xiàn)有研究來看，吸氫膨脹與容器內(nèi)氫氣壓力、溫度以及橡膠填充物的材質(zhì)等因素有關(guān)。Fujiwara H 等將橡膠等溫置于氫氣中 1h，與此同時(shí)將氫氣壓力從 10 MPa 增加到 100 MPa，得出氫氣溶解度與其壓力成正比[35-37]。 

除此之外，在高壓儲(chǔ)氫容器輸氫的過程中，容器壓力迅速減小，會(huì)引起 O 型圈的橡膠發(fā)生內(nèi)部斷裂，一般稱這個(gè)過程為“起泡斷裂”或“爆炸減壓失效”。而影響“起泡斷裂”的主要因素是溶解在橡膠材料中的氫濃度。隨著材料中氫濃度的增加，O 型圈的彈性模量和拉伸 強(qiáng)度降低，其氣泡損傷逐漸增大。 

2.3.3  設(shè)備問題 

作為加氫站儲(chǔ)氫的核心設(shè)備，高壓儲(chǔ)氫容器長(zhǎng)期暴露于高壓氫氣的環(huán)境下，疲勞裂紋擴(kuò)展速率顯著加快，氫致開裂的應(yīng)力因子閾值顯著降低，嚴(yán)重威脅儲(chǔ)氫容器的安全。目前大多數(shù)固定式儲(chǔ)氫容器筒身多采用細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，其中高壓儲(chǔ)氫容器的直徑對(duì)其壁厚有著密切的影響，而壁厚又會(huì)對(duì)儲(chǔ)氫容器的制造和使用帶來影響，給未來高壓儲(chǔ)氫容器的正常安全運(yùn)行帶來極大的不穩(wěn)定性。 

周池樓等基于固定式 I 型儲(chǔ)氫容器的一般模型，以直徑尺寸為 150  mm、250  mm 和 350 mm 的儲(chǔ)氫罐模型討論直徑對(duì)容器設(shè)計(jì)疲勞壽命的影響。在 45 MPa、85 MPa 和 105 MPa 的氫氣壓力下，采用不同規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算上述三種不同直徑儲(chǔ)氫罐模型的壁厚。研究表明，在給定壓力下，壁厚與直徑的比值保持不變的情況下，通過疲勞裂紋擴(kuò)展分析（CGA），得出高壓儲(chǔ)氫容器壁厚越厚，其設(shè)計(jì)疲勞壽命越短的結(jié)論。與此同時(shí)，通過對(duì)儲(chǔ)氫罐進(jìn)行未爆先漏檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)容器要滿足未爆先漏的條件，其平面應(yīng)變斷裂韌性應(yīng)隨著其壁厚增加而增加[38]。 

氫作為相對(duì)活潑的化學(xué)元素，可以與大多數(shù)元素能發(fā)生結(jié)合反應(yīng)，導(dǎo)致容器發(fā)生氫脆的現(xiàn)象，而且氫來源不同，其氫脆機(jī)理也不相同，具體分類見表  4。加氫站的儲(chǔ)氫容器工作在高壓環(huán)境中，考慮容器氫脆時(shí)一般只考慮高壓氫環(huán)境氫脆。 

表 4 高壓氫脆類型 

Zhang 等通過 CGA 對(duì)目前使用較多的儲(chǔ)氫材料 4340、4137、4130X、A286、316 型材料進(jìn)行分析，分別估算它們于 105 MPa 下，在氫氣環(huán)境中和在空氣環(huán)境構(gòu)成的高壓儲(chǔ)氫容器的循環(huán)壽命。研究表明：4340、4137 和 4130X 型在氫氣環(huán)境中的循環(huán)壽命要遠(yuǎn)短于它們?cè)诳諝猸h(huán)境中的循環(huán)壽命；A286、316 型在氫氣環(huán)境中與空氣環(huán)境中的循環(huán)壽命幾乎沒有差別。這表明：合適的儲(chǔ)氫材料可以有效地限制高壓氫脆的發(fā)生。此外，他還定量地給出了高壓儲(chǔ)氫材料在壓力、UTS、KIH、FCG 以及氫氣和空氣等規(guī)定條件下的循環(huán)壽命數(shù)據(jù)，用于高壓儲(chǔ)氫材料的選擇[38]。 

2.3.4  人工問題 高壓儲(chǔ)氫容器適用于加氫站儲(chǔ)氫系統(tǒng)，其存在高壓、易燃和易爆炸等潛在的危險(xiǎn)因素[39]，若相關(guān)操作人員與管理人員的安全意識(shí)不足，出現(xiàn)違規(guī)操作的情況時(shí)，容易引發(fā)相應(yīng)的事故，威脅周邊居民及自身的生命。因此，必須加強(qiáng)對(duì)高壓容器安全操作的管理力度，在此基礎(chǔ)上維護(hù)并延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，保障高壓容器的運(yùn)行安全。 

多年來，我國(guó)針對(duì)高壓容器安全管理出臺(tái)了一系列管理?xiàng)l例、法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，也推出了諸多行政及技術(shù)層面的舉措，涵蓋了高壓容器的采購(gòu)、安裝驗(yàn)收、使用記錄、設(shè)備安全技術(shù)檔案、定期檢驗(yàn)保養(yǎng)及維護(hù)等多個(gè)方面。高壓容器發(fā)生事故一方面是操作人員對(duì)儲(chǔ)氫容器的不重視，引發(fā)違章操作；另一方面是管理者對(duì)檢修過程的重視程度不夠，消極對(duì)待高壓儲(chǔ)氫容器的定期檢驗(yàn)工作，被動(dòng)應(yīng)付各類檢驗(yàn)、監(jiān)察工作，甚至認(rèn)定檢驗(yàn)部門是為收費(fèi)而開展檢驗(yàn)工作。目前，部分企業(yè)尚未建立技術(shù)主管負(fù)責(zé)的安全管理組織機(jī)構(gòu)，導(dǎo)致高壓儲(chǔ)氫容器安全管理工作中，出現(xiàn)問題時(shí)缺少主要負(fù)責(zé)人，嚴(yán)重阻礙安全管理工作的開展。 

3  未來展望 

目前，高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫作為國(guó)內(nèi)唯一商用的儲(chǔ)氫技術(shù)，自 1970 年以來得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。其中高壓儲(chǔ)氫氣瓶正不斷朝輕質(zhì)高壓、高質(zhì)量/體積儲(chǔ)氫密度的方向發(fā)展。同時(shí)隨著纖維復(fù)合材料、聚合物材料以及纏繞設(shè)備和纏繞技術(shù)的更新升級(jí)，高壓儲(chǔ)氫容器必將更大地拓展其應(yīng)用場(chǎng)景。在容器性能不斷提升的同時(shí)，還需要進(jìn)一步對(duì)高壓儲(chǔ)氫容器的使用壽命和使用條件進(jìn)行分析，對(duì)容器的生產(chǎn)、測(cè)試等進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，不斷提升高壓儲(chǔ)氫容器的安全性能。未來為拓展氫能的應(yīng)用場(chǎng)景，必須降低高壓儲(chǔ)氫容器的制造成本。 為應(yīng)對(duì)我國(guó)高壓儲(chǔ)氫容器疲勞壽命數(shù)據(jù)匱乏的困境，預(yù)防國(guó)外類似容器密封失效問題的發(fā)生，我們需要加強(qiáng)對(duì)高壓儲(chǔ)氫容器疲勞失效機(jī)制的研究,提高密封操作工作重要性的認(rèn)知。除此之外，國(guó)內(nèi)廠商不僅需要加強(qiáng)高壓儲(chǔ)氫容器質(zhì)量管理意識(shí)，嚴(yán)格遵照儲(chǔ)氫容器制造流程， 

在關(guān)鍵處設(shè)立停檢點(diǎn)確保高壓儲(chǔ)氫容器質(zhì)量，還應(yīng)杜絕高壓儲(chǔ)氫容器因趕工而導(dǎo)致質(zhì)量下降的問題。 

目前，雖然國(guó)家已經(jīng)制定了一些加氫站安全管理的標(biāo)準(zhǔn)，但是由于中國(guó)各區(qū)域加氫壓力和加氫規(guī)模的差異性，現(xiàn)有的加氫站安全管理制度存在諸多不足之處。因此，需要根據(jù)各個(gè)加氫站實(shí)際情況來完善其安全管理制度。由于加氫站在壓縮、冷卻、儲(chǔ)存、加注方面的不同，導(dǎo)致在實(shí)際加注過程中一些細(xì)節(jié)存在差異，可根據(jù)日常安全管理中存在的問題對(duì)加氫站管理規(guī)范進(jìn)行改善。此外，還可根據(jù)管理人員的技術(shù)水平來修正管理制度，安全管理的內(nèi)容越多，對(duì)管理人員的要求越高。 

4  結(jié)論 

隨著人們對(duì)氫氣的開發(fā)和認(rèn)識(shí)，高壓儲(chǔ)氫容器作為一種專門儲(chǔ)氫的高壓容器應(yīng)運(yùn)而生。由于我國(guó)氫能發(fā)展相對(duì)較晚，現(xiàn)階段缺乏對(duì)儲(chǔ)氫容器系統(tǒng)深入的研究，在技術(shù)規(guī)范、設(shè)計(jì)、管理等方面存在諸多問題，現(xiàn)有的規(guī)范、設(shè)計(jì)和管理方案并不能完全保證容器的安全運(yùn)行。因此，在未來仍然需要注意以下幾點(diǎn)： 

（1）為避免技術(shù)設(shè)計(jì)缺陷的存在，提高儲(chǔ)氫容器的安全性，應(yīng)采用多種不同的實(shí)驗(yàn)方法檢驗(yàn)，如磁粉檢測(cè)、滲透檢測(cè)、周期性超聲相控陣檢測(cè)等，以確保設(shè)計(jì)工藝有著足夠的安全性和可靠性。 

（2）需要加快建立氫安全檢驗(yàn)檢測(cè)體系，引導(dǎo)及資助有實(shí)力的科研單位開展氫能安全基礎(chǔ)研究，包括高壓氫接觸部件的耐久性問題、儲(chǔ)氫容器密封性能和疲勞及氫脆性能研究，形成氫能安全基礎(chǔ)理論體系。 

（3）在建立標(biāo)準(zhǔn)體系的基礎(chǔ)上，組建國(guó)內(nèi)第三方氫安全檢測(cè)中心，定期對(duì)正在使用的高壓儲(chǔ)氫容器安全性進(jìn)行評(píng)估，避免潛在事故的發(fā)生。 

（4）為提高儲(chǔ)氫罐安裝、運(yùn)行和維護(hù)的整體安全性，對(duì)操作者進(jìn)行規(guī)范的安全培訓(xùn)。加強(qiáng)加氫站安全管理，提高操作者對(duì)違規(guī)操作危險(xiǎn)性的認(rèn)知。 參考文獻(xiàn) 

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