氢气也可做清洁能源？FLIR热像仪助力监测氢气火焰研究

　　为了可再生能源的多样化，氢气在世界范围内受到新的和越来越多的关注。例如，在欧洲，氢被认为是实现欧洲绿色协议和清洁能源转型的关键优先事项。它可以用作原料、燃料或能源载体和储存，在工业、运输、旧建筑和电力领域有许多可能的应用。
　　欧洲成员国已经在试验如何重新利用现有的天然气配送网络，将氢气带给消费者。但氢气是一种高度易燃的气体，因此他们还需要配备正确的工具来检测氢气泄漏并及时发现氢气火焰，其中一种工具就是红外热像仪。

　　
　　尽管氢被视为清洁能源载体，但它并不总是以清洁的方式生产。有几种方法可以产生氢气。灰氢是由化石燃料(甲烷)通过蒸汽重整的过程产生的，其中会导致二氧化碳(CO?) 的排放。 蓝色氢气也依赖于这一原理，尽管在此过程中排放的CO?中有80%至90%被捕获并储存在地下。顾名思义，绿色氢气是最环保的制氢方式，这是通过电解完成的，也就意味着使用可再生电力将水分解成氢气和氧气。

　　从环境和气候的角度来看，氢的优势在于：当在太阳能和风能资源丰富的时候生产时，可再生的“绿色氢”可以支持世界的电力需求，提供长期和大规模的储存。氢气的储存潜力对电网特别有利，因为它不仅可以大量储存可再生能源，而且可以长期保存。
　　
　　尽管氢气具有绿色能源的所有潜力，但问题仍然存在，一旦生产氢气，如何有效地输送到消费者或大量使用？到目前为止，建立专用氢气管道或输送基础设施相关的大量费用一直使市场望而却步。
　　近年来越来越受到关注的另一种选择是将现有的天然气配送网络改造为氢气的通道。显然，氢气和天然气具有不同的特性：例如在可燃性、密度和易扩散性方面。尽管两种气体的特性不同，但使用天然气的运输管道来运输氢气，经济上是可行的。

　　通过在英国和荷兰等地的示范项目已经证明：只需进行一些调整，氢气就可以注入现有的天然气管道，并输送到广泛的终点应用中。
　　
　　在转换为氢气网络期间，如何安全地将现有的天然气输送管道改造成氢气输送管道并投入使用呢？从实际的角度来看，需要对输送管道进行气体清理，需要排出天然气，引入氢气。研究表明，氢气可以用来取代现有天然气管道中的天然气，在天然气被取代后，天然气输送管道可以立即重新投入使用，作为氢气输送管道。
　　清理管道时常用的一种技术是燃烧，这是在使用氢气的工业环境中经常采用的安全措施，该过程包括以可控的方式燃烧掉多余的氢气。氢气燃烧通常在维护、泄漏检测或其他情况（存在无法以可控方式安全储存或处置的过量氢气）下进行。
　　虽然氢气无毒，但使用氢气会有特定危险，燃烧氢气会带来一定的风险。就像许多其他气体一样，氢气是高度易燃的，在氧气存在的情况下可以迅速点燃。因此，工作人员应穿戴能够承受高温的防护服，并注意温度条件以免烧烫伤。工作人员还应使用本质安全的工具，以避免火花放电事故。
　　
　　为了安全地使用氢气，需要对技术人员进行培训并使用适当的工具。在火炬燃烧活动中使用氢气时，肉眼难以观察氢气火焰。并且氢气也非常轻，在露天环境中进行燃烧时，技术人员要警惕由于风吹动氢气而导致的意外火焰烧烫伤事故。
　　为确保安全，技术人员在氢气火炬燃烧过程中需要更好地观察火焰。通过对比监测氢火炬的传统常用技术：热电偶、紫外线 (UV) 传感器，发现非接触式检测的红外热像仪是理想的监测工具，因为其他手段不能真正的看到氢气火焰。虽然氢气火焰在白天无法看见，但它们确实会发出热辐射。红外热像仪可以检测这些温度变化，使技术人员能够可视化火焰的确切运动并安全地接近氢气火焰。

　　
　　红外热像仪是任何从事氢气管道工作或监测氢气火炬的人不可或缺的工具，主要是因为：
　　★ 提高了态势感知能力：热像仪提供了整个场景的视觉表现，包括氢气火炬装置，其提供了更好的态势感知能力，这对正在进行多个流程的工业环境中尤其有用；
　　★ 提高了工作人员的安全性：热像仪让技术人员能够在安全距离内监测火焰，非接触式检测让工作人员不必靠近火焰，热像仪内的检测传感器也不需要与火焰进行物理接触；
　　★ 观察温差：热像仪让工作人员能够看到细微的温差，这使他们不仅可以检测火焰，还可以检测热点、过热问题和其他与可能的设备故障有关的潜在问题；
　　★ 减少误报：与某些环境中的火焰探测器不同，热像仪不易出现由阳光、焊接电弧或热表面等非火焰源引起的误报；
　　★ 用途广泛：除了火焰检测，热像仪还可用于电气检查、机械检查等。这种多功能性使其成为高性价比的工具，可用于一系列维护和安全任务。
　　
　　FLIR红外热像仪和声学成像仪支持技术维护专业人员在氢环境中安全工作。FLIR红外热像仪有各种调色板为用户提供细节丰富的热图像，从而增强态势感知和理解能力，一些适合氢气火焰监测的产品解决方案包括：
　　★ 具有无线连接功能的FLIR ONE Edge系列红外热像仪和口袋式热像仪FLIR Cx系列热像仪，精致小巧的它们能让你在工作过程中，随时开启监测，方便快捷！


　　★ 危险场所用热像仪FLIR Cx5和FLIR K系列高性能TIC消防用热像仪，它们让监测人员在安全距离内监控氢火焰，保障人员和设备的安全。


　　此外，FLIR产品还允许检查员通过可视化添加的示踪气体(CO?)或可视化泄漏声音来检测气体泄漏。
　　★ 二氧化碳(CO?) 检测用光学气体成像热像仪FLIR G343和可视化气体泄漏声音的FLIR Si2-LD声学成像仪，它们能帮助监测人员精准定位气体泄漏的位置，甚至泄漏量！


　　
　　关于Teledyne FLIR
　　Teledyne FLIR是Teledyne Technologies旗下子公司，是国防和工业应用智能传感解决方案的优秀领先者，在全球拥有约4000名员工。公司成立于1978年，一直专注于设计、开发、生产、营销和推广用于增强态势感知力的专业技术。通过红外热成像、可见光成像、视频分析、测量和诊断以及先进的威胁检测系统，帮助专业人士做出更好、更快的决策，拯救生命，改善生活。欲了解更多信息，请访问www.flir.cn 或关注“菲力尔”微信公众号。