測量技術保障氫能設施安全運行

氫是綠色經(jīng)濟的關鍵要素。當下，幾乎沒有哪個行業(yè)能看到如此強勁的發(fā)展勢頭，世界各地都在如火如荼地開展研究、試驗和測試。無論哪種技術將在未來得到大規(guī)模應用，有一點是確定的：在氫能相關的工藝過程中，可靠的測量技術至關重要。即使在今天，VEGA測量儀表也已經(jīng)為保障氫能各環(huán)節(jié)的安全性做出了重要貢獻。

氫被認為是能源轉(zhuǎn)型的關鍵因素，為什么？

氫是一種奇妙的元素。通過可再生能源產(chǎn)生的電力制取的氫是綠色的能源載體。在氫釋放能量時，產(chǎn)生的“廢氣”只有水，它不會排放任何對環(huán)境有害的氣體。整條氫能產(chǎn)業(yè)鏈——從制氫到用氫——都可以完全實現(xiàn)碳中和。因此，氫能蘊含巨大的潛力。

氫的使用已經(jīng)有相當長的歷史了。比如在化工行業(yè)，氫在很多年來都屬于生產(chǎn)原料和中間產(chǎn)品。到目前為止，制氫的方式一般是對天然氣等化石燃料進行蒸汽重整——這樣制得的氫叫作灰氫，因為這個過程中會產(chǎn)生大量CO2。在環(huán)保領域愈發(fā)受到重視的，則是使用可再生能源制得的綠氫。通過加大對綠氫的使用，煉鋼廠或煉化廠這樣的能源密集型企業(yè)也能夠大幅降低碳排放。

可靠的測量技術在氫能相關應用中起到什么作用？

綠氫的價格是非常高的，因為目前采用的生產(chǎn)工藝成本相對高昂。因此，生產(chǎn)過程的高效性、安全性至關重要，尤其需要避免資源浪費。測量技術有助于在制氫、運氫、用氫等各個環(huán)節(jié)中，盡量減少這種寶貴能源的損耗。

測量儀表具體用在氫能設施的哪些位置？

在氫能的整條價值創(chuàng)造鏈上，物位和壓力儀表都能夠提升過程運行的安全性。堿性電解槽是一個很好的例子，它有很多需要使用儀表的測量點，幾乎每個環(huán)節(jié)都需要可靠的物位和壓力測量數(shù)據(jù)——儲存電解液的堿箱、水和氧氣的管道、壓縮機，以及暫時儲存氣態(tài)氫的儲氣罐。

壓縮機應用現(xiàn)場

無論是物位、限位、差壓還是壓力監(jiān)測，我們的測量儀表都對氫能設施的生產(chǎn)效率起到了決定性的作用。

在氫的測量中存在哪些挑戰(zhàn)？

在與氫相關的應用中，氫滲當然一直是關注的焦點，另外氫脆也是需要考慮的問題，特別是在高溫高壓下。我們的儀表在設計上也針對這兩個問題做了優(yōu)化，比如采用316L等耐腐蝕不銹鋼以及防滲漏的高壓連接件，使儀表可以滿足應用的特殊要求，具備長期的測量穩(wěn)定性。

防氫滲：帶有涂層的測量膜片

在金屬測量元件上我們還額外提供鍍金涂層或鍍金鍍銠涂層，目前沒有比這個更好的防氫滲方法了。

VEGA測量儀表具體是如何勝任這些嚴苛測量要求的？

腐蝕性介質(zhì)、高壓、極端溫度、充滿氧氣或氫氣的測量環(huán)境——這些都是我們的測量儀表必須應對的挑戰(zhàn)，它們也確實勝任了這些要求。在物位測量上，在氫能應用中備受青睞的主要是VEGAFLEX系列導波雷達液位計和VEGAPULS 6X雷達物位計。即使是介電常數(shù)較小的介質(zhì)它們也能夠測量，并且易于清潔。當儀表需要暴露在氧氣環(huán)境中時（例如電解槽），易清潔性非常重要。這兩款儀表符合全球通行的ASTM G93和EIGA 33/18標準。

壓力測量方面，根據(jù)應用具體情況會使用不同的儀表。舉兩個例子：采用干式電阻應變片的VEGABAR 83可以在壓力高達1000 bar的應用中實現(xiàn)長期穩(wěn)定測量；VEGABAR 82采用無填充油的陶瓷測量元件，可以耐受堿液等腐蝕性介質(zhì)，具備很高的耐過載強度，是很多工藝過程理想的壓力測量解決方案。

只要提到氫，安全就是不變的關鍵詞。針對安全性需要做哪些考量？

氫氣和氧氣混合會產(chǎn)生爆炸性氣體， 不過，制氫和運氫過程的危險性其實并沒有大部分人想象的那么嚴重。比如電解槽上會安裝通風裝置，一旦氫氣出現(xiàn)意外泄漏，通風裝置就會將氫氣排向外界，避免氫氣和氧氣的混合氣體達到爆炸極限。盡管如此，在與氫相關的應用中，安全還是第一要務。因此，我們用于氫能應用的儀表都具備防爆和SIL認證。

未來氫能有哪些發(fā)展趨勢？

目前有很多激動人心的項目都在進行中，未來哪種技術會真正投入應用還需要拭目以待?，F(xiàn)在位于研發(fā)一線的，是一些本身就需要使用氫氣的行業(yè)，比如化工行業(yè)、鋼鐵行業(yè)等。很多企業(yè)都在投資建設自己的電解槽，收集一手經(jīng)驗，但它們現(xiàn)在能滿足的用氫需求只是一小部分。各種國家資助項目也正在世界各地開展。對于那些氫能尚未得到廣泛應用的領域，比如將氫作為集卡或者火車的動力能源，這些領域的后續(xù)發(fā)展也令人期待。

現(xiàn)在還有一個熱點問題是跨國運輸。氫氣在風能、光能等可再生資源充足的國家制備后，如何運輸?shù)绞澜绲钠渌貐^(qū)？對于運輸而言，是液態(tài)氫更好，還是轉(zhuǎn)換為氨、合成燃料E-fuel或者甲醇更好？答案可能要在10到20年后才能揭曉。但有一點是肯定的：我們的儀表是理想的測量解決方案。