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加氢站高压氢气取样装置的研发与应用

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完成单位:中国石化销售股份有限公司应用技术研究院分公司

登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-1-***

登记年份:2025

发布时间:2025-07-22

成果主要完成人

张毅,潘峰,宋利军,郑东前,刘馨璐,张奇,梁欣,董珊珊,詹月辰,朱静,杨勇,王思明,王政路,史梦然,宁敏,刘海利,凌瑞枫

项目概况

氢气品质管控是氢能产业链核心环节,针对加氢站燃料氢质量实时监管难题,中国石化销研院开展便携式高压燃料氢取样装置研发,取得关键突破。 研究团队通过系统攻坚,重点突破三大技术瓶颈:1)开发"减压阀+安全阀+安全爆破膜"多级安全防护体系,采用抗振性能优异的接头阀门设计,实现搬运过程零松动;2)创新应用硅烷惰性钝化处理技术,通过纳米材料化学镀膜工艺,有效防止钢瓶内壁、管线阀门对硫化物的吸附,保障样品准确性;3)依据GB/T 29729-2022《氢系统安全的基本要求》等标准,开发耐140 MPa高压密封技术,适配主流的TK16/TK25系列加氢枪,实现35 MPa/70 MPa双压力兼容。 研发的取样装置具有独特的创新性。结构设计方面,采用面板式集成方案,优化静电消除与快速连接模块,形成单人可移动操作体系,符合GB/T 12241《安全阀一般要求》;接口技术方面,自主设计了UNF9/16锥形螺纹连接方案,结合空气动力学流道,实现密封性、插拔稳定性与低噪音的平衡;材质处理方面,通过钢瓶惰性化处理与防吸附管线设计,解决了传统取样中硫化物吸附失真问题。 该装置为国内首台套覆盖35 MPa/70 MPa双压力等级的便携式燃料氢取样装备,2024年7月通过集团公司"国际先进水平"成果鉴定。经上海、北京、广东等地加氢站现场测试,实验室分析显示样品结果一致性好,验证了装置可靠性。相较于传统设备,其优势在于:1)集成化设计降低操作复杂度;2)双重安全防护提升作业稳定性;3)防吸附技术保障数据真实性。 研发过程中严格遵循标准规范:压力测试依据GB/T 3098.17-2000《紧固件机械性能》和GB/T 42177-2022《加氢站氢气阀门技术要求及试验方法》,安全验证满足GB/T 29729-2022强制条款,确保装置在极端工况下的安全冗余。 本成果为我国氢能产业链质量管控提供了标准化技术手段,对促进行业规范化发展具有重要实践价值。后续销研院将围绕用户需求持续优化,重点提升操作便捷性与智能监测能力,推动国产氢能检测装备技术升级。