关于氢能安全的思考

2024-11-15 10:11

PART 01

氢气的介绍

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—— 新闻资讯报道 ——

氢能作为清洁、高效的清洁能源,是实现碳达峰、碳中和的重要途径之一。随着氢能行业的不断发展,氢能安全作为一个课题也日渐凸显其重要性。

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  • 氢气是易燃易爆气体,有很宽的爆炸浓度范围(LEL为4%,UEL为75%),最小点火能量极低。由于常温常压下能量密度极低,需要超低温或者超高压存储。

  • 氢气具有极强的渗透性,很容易从法兰,螺纹和其他配合面泄漏。

  • 氢还会与很多物质发生反应,导致如金属的氢脆现象。这些特性都决定了氢气高度危险性。

氢气的制备,存储,运输,使用等环节都需要特殊的氢气安全技术以及对作业人员充分的安全培训。
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PART 02

泄漏

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—— 氢能产业链安全注意要点 ——

     氢能产业链分为上游制氢、中游储氢和下游应用三大环节产业链,经过数年的技术积累与安全政策导向,全国氢燃料电池自研发运营以来,国内并未发生过严重的氢安全事故,但对其使用的危险点需要时刻注意。

    氢气泄漏是氢能应用过程中最大的安全隐患。“氢气无色无味,具有易燃性、易爆性、扩散性、易发生氢脆等特点,遇到明火、静电会发生燃烧或爆炸。不过,氢安全事故的发生一般都是因为操作不当引起的。”靳殷实表示,应采取"疏”和“堵”的措施,即有效密封和科学通风相结合,才能更大程度避免因泄漏而引发的安全事故。因此,与氢气相关的部件,管路、阀门、泵、储容器必须防止氢气泄漏,安装氢气传感器并实时监测也尤为重要。

    储氢容器也容易因操作失误、材料问题而发生安全事故。“高压储氢容器属于压力容器,事故往往是由于在使用过程中没有严格按照标准和操作范而造成的,如氢气混入其他气体,在一定条件下会产生化学反应爆炸。同时,某些临氢材料长期在氢环境下工作,会出现性能劣化的现象,严重威胁设备安全。”靳殷实说

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—— 预防氢能安全事故的思考 ——

泄漏检测:利用氢气易扩散的特性,在密闭空间上部安装检测装置。

通风设计:确保足够的通风,防止氢气积聚。

材料选择:选用适当材料,防止氢脆现象。

安全系统:燃料电池系统设计有完善的监控和切断机制。

‌排查设备安全性:氢气泄漏是导致安全事故的主要原因之一。应加强对临氢设备的安全管理,确保设备不发生泄漏。这包括提高国产设备的性能、加强设备维护和检查,以及建立完善的失效数据库‌。

‌加强隐患排查和监测‌:定期对氢气系统进行隐患排查,特别是对易发生气体泄漏的部位进行检查。使用便携式测氢仪或肥皂水涂抹法进行检测,以及时发现并处理泄漏问题‌。

‌坚持预防为主、防患未然的原则‌:通过系统开展氢能安全技术研究,修订和完善氢能安全国家标准,建立检测检验机构,从技术和管理层面预防安全事故的发生‌。

‌重视关键设备和零部件的质量‌:确保加氢站等设施的关键设备和零部件质量可靠,避免因设备故障导致的氢气泄漏。严格把关每一个细节,防止任何微小的泄漏引发严重后果‌。

‌加强氢气泄漏的早期监测与预警‌:通过合理的探头布局和有效的监测系统,及时发现氢气泄漏,避免因泄漏未被及时发现而导致的安全事故‌。

‌建立和完善安全管理制度‌:制定并执行严格的安全管理制度,包括动火作业审批、盲板作业审批等,确保氢气系统的安全运行‌。



PART 03

国内外关于氢气泄露的相关报道

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—— 内蒙古氢气泄露事故 ——

2023年9月7日15时35分许,内蒙古鄂尔多斯市杭锦旗亿鼎生态农业开发有限公司气化车间发生高压气体泄漏事故,造成10人死亡、3人受伤,截至2024年4月,事故造成直接经济损失3394.14万元。

2023年8月13日,江苏连云港东海县一石英制品公司内发生氢气泄漏并引发火情,当地紧急疏散附近群众百余人,事故未造成人员伤亡。企业内一辆运输氢气的车发生泄漏,因氢气流动产生静电,静电产生火花,引燃泄漏氢气。

2023年7月19日(太平洋标准时间凌晨1点至2点),加利福尼亚州贝克斯菲尔德市的一辆由 Golden Empire Transit District(GET 巴士)运营的 New Flyer 大巴在加氢过程中发生火灾爆炸被毁。由于加氢站内安装了未具体说明的安全设施,加氢站的罐体并没有被点燃。人们看到和听到类似爆炸的声音,初步推测是车辆储罐造成,所幸没有关于人员受伤的报道。

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