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1、氢气的理化特性,氢的分子式：H，原子量：1，氢的单质形态：H2（氢气），在所有元素中，氢排第一位，它又轻又小，“跑”的也快，在较高温度下活跃性强，如果人们让每种元素的原子进行一场别开生面的赛跑运动，那么冠军非氢原子莫属。 氢气是最轻的气体，它的“体重”还不到空气的十四分之一，它的这种特点，很早就引起了人们的兴趣。在1780年时，法国一名化学家便把氢气充入猪的膀胱中，制成了世界上第一个、也是最原始的氢气球。这样轻的气体，自然具有最大的扩散速度和很高的导热能力。 存在即有价值，那么氢气的应用有哪些呢？我们找万能的度娘咨询下：,讨论时间：金属提纯介质、电子管保护气、合成氨、人造液体燃料、汽油加氢、五
2、大发电集团、发电四小豪门,回到氢气的应用上，目前我司主要生产的氢气（可燃气）类仪表主要客户对象是发电厂，郑总也有涂料行业、石化行业的业绩，所以说我司相关仪表不仅仅应用在发电行业。 不论是销售还是技术，氢气在其他行业的应用最好也能有相关的了解，我在这方面了解也较少，尚需大家帮助扩宽眼界，增长知识。,我司氢气类仪表总览,便携式氢气纯度分析仪：100、200、300 便携式氢气露点分析仪：20、30、40、401（HD） 便携式氢气综合分析仪：901系列（HODP、HOP、HDP） 便携式氢气（可燃气）检漏仪：NA系列、3110 在线式氢气纯度分析仪：H、HG 在线式氢气露点分析仪：60、242P、
3、364 在线式氢气综合分析仪：902系列（HODP、HOP、HDP） 在线式氢气（可燃气）泄漏报警系统：300 ON 在线式氧中氢、氢中氧分析仪：OPH、HPO,关于型号有意见要说！,上述的仪器仪表用在什么地方？ 怎么用？ 用了效果怎么样？ 本人因为工作需要，大概了解一些信息，与诸位分享，如有歪理，欢迎斧正。 我认为真理往往会在争执中理论出来的（这真的是争理）。这个PPT的价值说不定还没有一场争执获得的知识多，再次感谢海立普让我有机会了解下面的知识点。,氢气的制备,工业上通常采用以下方法制取氢气： 一、水蒸气通过灼热的焦炭（炭还原法），能得到纯度约75%的氢气； 二、水蒸气通过灼热的铁，能得到
4、纯度97%以下的氢气； 三、由水煤气中提取氢气，能得到纯度约80%的氢气； 四、电解水制氢，纯度达99%以上； 五、其他办法（甲醇制氢、石油热裂解、阳光分解等）。,电解水制氢是常用在电厂的一种制氢手段，目前供货给电厂的制氢设备厂家均采用该原理，代表厂家有718所、天津大陆、苏州竞立等。,氢气的制备,网上找来了电解水制氢的PPT，可以看得出，此PPT的编者专业学识较之本人多多，但审美观要略差于我，我是没心思细看内容，只大略捋了下，如果有人想深入了解，可以留下邮箱，回头给你们发过去。 上面的PPT，结合本人了解，总结如下：首先有个碱液（KOH）处理槽，通过压缩泵将处理好的碱液充入电解槽，电解槽极片
5、上施加低电压高电流的直流电，在电解槽的两极会分别产生氧气和氢气，对气体进行水气初分离后，再次进行干燥，然后汇流至储气罐或直接使用。下面是我简化后的制氢设备框图，阿弥陀佛，千万要误导各位观众。,氢气的制备,氢气的制备,通过上面的简图可以看出，我司氢气类仪表可在此大展拳脚。由于电解水设备没有相关的国标限制，所以电解水制氢产生的氢气要求一般是制氢设备厂家和业主在签订技术协议时，为了效果好看整出的数据，例如：纯度要求99.9%以上，露点要求-50以下，氧中氢要求在0.7%以下，氢中氧要求0.5%以下等。 从我司仪器在电解水制氢上的应用结果来看，要满足数据，大多需要校调才能实现。我认为，售服过程中，售服
6、人员毕竟和制氢设备厂家接触较多，所以以满足他们的要求，共同应对业主的检查为佳。不是特别大的偏差，修正下不为过，如果偏差较大，一定要积极配合制氢设备厂家检查原因。 在此对售服同仁强调：灵活应对现场情况！自己无法圆通的情况下，可告知业主，这事情我很愿意为您处理，但我没有权限，需要请示领导，然后电话到我的手机假意商量。用这种迂回暂搁的方式能处理很多事情，最不理想的结果是经理不同意这样处理，我是很乐意，你不能怪我，我可还要吃皇粮的！,氢气类仪表的应用 制氢站部分,氢气纯度仪的安装位置：制氢设备框架上或者墙壁上，物理位置在干燥设备后，汇流排附近。纯度一般要求99.9%以上。露点仪安装环境和纯度仪一致，不
7、再累述，要求是达到-50以下。,氢中氧和氧中氢的安装位置：安装在框架或者墙壁上，物理位置在氢（氧）分离器后端。我们是建议至少氢中氧安装在干燥器的后端，但该设备一般由制氢设备厂家协同电建公司安装，此建议往往忽略。 氧中氢要求0.7%，氢中氧要求0.5%。,氢气类仪表的应用 制氢站部分,氢气泄漏报警系统安装位置：主机安装在主控室墙壁或制氢设备控制屏上，变送器安装制氢室（储氢室、碱液室）屋顶上合适位置。要求泄漏量40%LEL。,氢气类仪表的应用 制氢站部分,%LEL的名词解释,说起这个单位，本人也很头疼，至少对于我来讲，这儿说的泄漏肯定不好用体积比来量化，因为背景体积不定。但业主往往不考虑这些，他们
8、认的就是数字，那么我们只能用数字来表达： “LEL”是英文Lower Explosion Limited的缩写，字面意思是爆炸下限，指可燃气体在空气中遇明火会发生爆炸的最低浓度。 氢气的爆炸极限是4%74%，它的LEL就是4%，那么%LEL就是再把4%分成100份，所以可得出100%LEL=4%的结论。,本人在现场时，一般是强调这个公式只是理论计算，甚至有时会说%LEL不是一个体积单位，仅仅表达一种可能性，毕竟没有明火的情况下，即使100%LEL也不会发生爆炸。如果真按上述结论公式计算的话，仪表上检测结果是50%LEL，那么计算出的泄漏量是2%，客户可能质疑纯度仪的读数（怎么漏了2%了，纯度还
9、是那么高？）这样就得不偿失了。即使与其解释2%只是相对于泄漏点周围一定体积内的泄漏量，那也要转到仪表是否精准定量检测的问题上，坑就愈加难填。 以上观点本人保留意见，欢迎诸位讨论！不管怎样，现场多变，遇人说人话，逢鬼说鬼话！,氢气的应用,针对电厂来说，电厂用氢主要是因为氢气的导热能力强（按说是空气的6.9倍），用来导走定转子间摩擦产生的热量效果杠杠的！那么电厂里常见的水冷塔究竟是冷却什么的？空冷岛呢？氢气究竟是在什么样的部件里？需要检测什么项目？用什么仪器进行检测？标准有又哪些？,氢气的应用,先通过下图看下火电厂的生产过程,氢气的应用,通过上面的图，我们了解到水冷塔或空冷岛用在什么位置，那么氢气
10、用在什么位置呢？还是万能的度娘搜来的很好的一个PPT（氢冷发电机氢、油系统）。 这个PPT让我们了解到氢冷系统很多神奇的地方，例如需要用油来做为密封的功能件等。再通过几张图来看看发电机内部的东西：发电机的主要部件，氢气走向，转子剖视，密封瓦放大。 顺便介绍下氢气置换的过程及仪表测试要求。 有了上述的原因，当然更多的结果就出现了：因为有气液共存的现象，所以必须对氢气含水量进行检测；因为氢冷系统的弯弯绕绕且不停循环，所以必须对氢气纯度进行检测；因为氢冷系统的形态不是完全的密封，所以必须对氢气的泄露进行检测等。 各大发电厂均有自己的安规标准，一般情况下，氢冷机组的氢气纯度要求96%以上，氢气露点控制
11、在0-25，泄露量当然是以0为佳（一般控制在日补氢量不超10方）。 针对上述要求，我司氢气类仪表除了氧中氢和氢中氧不太适用外，其他均可在此应用。,氢气类仪表的应用 氢冷机组部分,图比较简单，重点表达我司相关仪表安装在氢气干燥部分的进气支路上，在放电机内的氢气经由鼓风机加压至干燥回路（干燥回路内也自带压缩机），在回路上做露点及纯度的检测，一般氢气纯度要求96%以上。,氢气类仪表的应用 氢冷机组部分,氢气露点仪的安装，和纯度一致，露点要求为0-25。太低会导致设备内非金属件老化，太高影响绝缘性。结果的高或者低可以通过氢气干燥系统进行调节。,露点的定义,说到现在了，有新员工要说了：纯度很容易理解，露
12、点是什么东西？ 露点定义：科学点的叫法应该是饱和湿度，至少是露点温度。对单相气体来说，可以称之为该气体的含水量；专业点的解释应该是压力不变的情况下降低样气温度，用样气首次凝结出液相水时的温度表达气体的含水量。该温度越低，含水量越少，通俗点说，像标气的含水量就低于空气，一般要降温到-40以下时，才有可能“结露”，而空气一般降温到5就能“结露”。 我们可以用这个“温度”换算出真正的“含水量”，常用的有露点转换体积比（ppmv），我一般要求售服人员记住的几组数字：-20约等于1000ppmv；-30约等于380ppmv；-40约等于120ppmv；-50约等于40ppmv；-60约等于10ppmv。
13、,再说带压露点和常压露点的问题，统一口径：在电厂项目中，我司仪表已经考虑了压力关系，仪表显示值即为带压露点。 如果结果有出入，请灵活利用压力说事，正常情况下，同种气体，带压露点比常压露点低，下面附表一张：,压力越大、含水量越大，常压露点和带压露点差值也越大。,现场图片 温故知新,电解水制氢1 电解水制氢2 供氢车间1 供氢车间2 电厂效果 电厂安全 油田安全 劣马配劣鞍 劣马配劣鞍,在线表安装工艺-管路架空 在线表安装工艺-管路布局 在线表安装工艺-泄漏报警 在线表安装工艺-设备安装 在线表安装工艺-电路布局 在线表安装工艺-框架安装 在线表安装工艺-框架选址 在线表安装工艺-客户要求 在线表
14、安装工艺-多变现场 在线表安装工艺-显示表,仪表详解 纯度、氧中氢、氢中氧,下面介绍仪表内在的东西，首先是纯度相关仪器。 根据销售合同确定仪表是全进口或者仅是传感器进口，默认情况下，我司纯度传感器进口自德国HLP，测量方法采用热导法。 热导法测量氢气纯度绝对是得心应手，前面说了氢气的导热率高，所以不同纯度的氢气导走热量的多少十分明显，易于分辨，所以氢气纯度仪的精度就相对较好，能小于0.2%，对外接触时，说0.1%也不为过。 目前市场同类厂家大多采用此办法生产氢气类纯度仪，仪表的竞争力并不在测量本身，侧重于外观、界面乃至售服能力。,大多数业主对氢气纯度仪也不陌生，还有很多电厂停留在奥氏分析仪阶段
15、，遇到这样的业主，是我们的福气！因为奥氏分析仪缺点多多！,纯度、含量的分析方法能适用于氢气的不外乎热导和奥氏分析，另外光谱法是不得不说的。 光谱法精度高，甚至能对PPM级的气体进行分析，不过一般的气相光谱仪体积大、质量重，不适合到现场，且电厂氢气一般都存在油汽污染的现象，容易堵塞光谱仪的注射口。所以光谱法在测氢应用上远没有热导法来的实际。 我司的纯度、氧中氢、氢中氧在出厂前使用58种标准浓度气体对其进行多次标定，确保了测量的精准性。我司纯度仪在江苏省计量院进行校验，误差小于0.1%，所以各位同事在业主面前使用仪器时，大可信心十足，对异常测量结果要敢于质疑，畏首畏尾将大幅降低业主对仪器的信任。,
16、仪表详解 纯度、氧中氢、氢中氧,氢中氧、氧中氢目前和氢气纯度在外形上没有区别，后期可能从安全性考虑增加过滤装置。内在的区别一方面是软件程序，另一方面是标气的使用，例如氧中氢标定采用的标气就是低浓度的氢气。,现场情况不是这样的！,仪表详解 露点,GB 11605-89湿度测量方法中提及的湿度测量方法共有七种，市场上的测量仪器一般采用冷镜法、阻容法、重量法，其他的如干湿球法、机械法就不一一累述。 冷镜法是一种直观的测量方法，简单点说就是样气流经镜面，镜面降温到液滴析出，测量此时镜面的温度就是样气的露点。因为半导体制冷技术和光电检测技术的进步，冷镜法露点仪的精度也越来越高，代表厂家英国Michell、美国GE、瑞士MBW的露点仪精度可优于0.1。不过由于冷镜法露点仪对样气的清洁度和腐蚀性要求较高，一般仅适用在国家湿度基准和厂家湿度基准等精度要求高的场所。它还有一个致命性的缺点：镜面温度在-20左右时，过冷水和结霜会干扰露点测量，需要用内窥镜人为排除。 阻容法是目前主流的测湿方法，简单点说就是样气流经氧化铝薄膜，水
