氫氣因其特殊性質，在儲存、運用、使用中存在相應損耗，而各加氫站運營單位都是按照各自的標準進行計量和交接，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現，有可能造成嚴重結果，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重要，本文將介紹加氫站氫氣損耗原因和計算產生的誤差，提升氫氣計算精準度，降低加氫站運營中的損溢波動。

— 01 —

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：

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

計量偏差損耗：

卸氫柱和加氫機內帶溫度補償的質量流量計，經過維修或拆裝后，以及未按規定時間進行計量的，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，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，可以規避泄露和計量造成的損耗。計算損耗由于各企業計算公式、標準溫度、取值系統等不統一，也將影響加氫站損耗。

— 02 —

氫氣體積的計算方法

2.1 在加氫站中氫氣通常應用的單位：

千克（kg）：用于衡量氫氣的質量，在涉及氫氣質量計量，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，方便統計加氫站的氫氣庫存以及核算氫氣銷售的質量。

標準立方米（Nm3）：是指在標準狀況（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，會用到標準立方米每小時（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K值。

① 通過REFPROP進行計算，該軟件是一款國際權威工質物性計算軟件，是由美國國家標準技術研究所（NIST）開發和維護的一套熱力學計算軟件，這種方法取得的壓縮因子Z是準確的，再帶入公式得到K值，但是軟件使用需要產生相應費用；

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

2.2.4 通過標準狀態下的氫氣密度和氫氣體積，通過質量公式進行質量換算。

— 03 —

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算量。而加氫站卸氫有兩種模式：當加氫站卸氫柱具備帶溫度補償的質量流量計時，可用卸氫柱的卸氫量進行比對，通過復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的流量計時，結算量是否正確，主要影響因素是長管拖車內氫氣的溫度和壓力，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，從而導致結算量不準。

3.2 售氫計算

加氫機計量采用帶溫度補償的質量流量計計量，其最小分度值為：10g。加氫機最大示值誤差不超過：±1.5%。通過站控系統記錄，可以導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結束后壓縮機，儀表檢定和設備檢維修等正常放空引起的正常損耗，以及由設備問題、不合理工藝和計量偏差等原因產生的非正常損耗。結合氫氣管道管徑、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，要將加氫站損耗控制在合理范圍內，必須做好每日計量工作和每日巡檢，及時掌握設備問題、氫氣泄露和損益動態。做到日清月結，結合更換氫氣長管拖車和交接班情況，通過站控系統數據記錄和質量流量計數據記錄，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，發現有異常情況，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驗分享，更多加氫站實踐技術分項，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專題研習班，基于自身實踐經驗，向行業伙伴分享知識，歡迎大家到場交流。

研習班報名

氫能的伙伴們：

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

▼

（詳細課程安排）