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氫能到底安不安全
2018-12-12 09:17:23中國化工機(jī)械網(wǎng)閱讀量：2462 我要評(píng)論
【中國化工機(jī)械設(shè)備網(wǎng) 產(chǎn)品測(cè)評(píng)】張家口“11.28”重大爆燃事故曾一度將氫能推向輿論的風(fēng)口浪尖。隨后的調(diào)查顯示，氫能與該事故并無關(guān)聯(lián)。但由此也引發(fā)了各方對(duì)氫能安全問題的高度關(guān)注。12月7日，中國工業(yè)氣體工業(yè)協(xié)會(huì)秘書長(zhǎng)洑春干接受中國化工報(bào)記者采訪時(shí)表示，氫氣是一種極輕、擴(kuò)散性十分強(qiáng)的氣體。但只要相關(guān)企業(yè)在生產(chǎn)裝置設(shè)計(jì)、建造、生產(chǎn)、運(yùn)輸、應(yīng)用等各個(gè)環(huán)節(jié)中嚴(yán)格按照相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，氫能的安全性就能夠得到保障。
洑春干告訴記者，與常規(guī)能源相比，氫能具備一定的安全屬性。一是氫氣的擴(kuò)散系數(shù)和浮力更大，泄漏時(shí)濃度可迅速降低；二是氫氣的爆炸范圍很寬，單位體積或單位能量的爆炸能很低，點(diǎn)火能不高，不產(chǎn)生濃煙和灰霾；三是泄漏速度快于常見燃料，但泄漏總能量不高。
目前常見的制氫方法有熱化學(xué)法制氫(如天然氣重整制氫和甲醇裂解制氫)、工業(yè)副產(chǎn)氫提純制氫、水電解制氫、太陽能光催化分解水制氫等，主要應(yīng)用領(lǐng)域是燃料汽車等。“作為當(dāng)前應(yīng)用廣泛的制氫方法，水電解制氫技術(shù)目前在系統(tǒng)安全、電氣安全、設(shè)備安全等方面已經(jīng)形成了完善的安全設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系和安全管理規(guī)范。在實(shí)際工業(yè)化過程中，水電解制氫技術(shù)的安全可靠性得到了驗(yàn)證。”洑春干告訴記者。
儲(chǔ)運(yùn)方面，氫氣的儲(chǔ)運(yùn)目前以氣氫拖車運(yùn)輸為主。為將常溫下7kPa的氫氣多步壓縮至35MPa甚至更高氫氣長(zhǎng)管車充裝，整個(gè)氫氣充裝工藝十分復(fù)雜，包括壓縮機(jī)、罐裝系統(tǒng)等，不過各環(huán)節(jié)都有相應(yīng)的安全措施。
“依法合規(guī)是氫能安全的重要保障。”洑春干強(qiáng)調(diào)，目前我國已經(jīng)出臺(tái)了《加氫站技術(shù)規(guī)范》《加氫站安全技術(shù)規(guī)范》《氫氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》等一系列規(guī)范，以及《水電解制氫系統(tǒng)技術(shù)要求》等國家標(biāo)準(zhǔn)。其中《水電解制氫系統(tǒng)技術(shù)要求》規(guī)定，水電解制氫系統(tǒng)的自動(dòng)控制、檢測(cè)裝置、軟件應(yīng)能夠承受可能事故的發(fā)生，并能夠在事故發(fā)生時(shí)即時(shí)報(bào)警、停機(jī)，并進(jìn)行必要的妥善處理。同時(shí)，該要求還對(duì)水電解槽的安裝及安裝后的檢查，氫氣壓縮機(jī)、氫氣罐的安裝，氫氣/氧氣管道、閥門及附件的安裝等環(huán)節(jié)作出明確規(guī)定。
對(duì)于氫能主要應(yīng)用領(lǐng)域之一——燃料汽車，車載供氫系統(tǒng)是燃料電池汽車的重要組成部分。該系統(tǒng)主要由高壓儲(chǔ)氫瓶、加注口、安全閥、溢流閥、減壓閥、壓力和溫度傳感器等組成。洑春干告訴記者，一般來說，氫氣爆炸要滿足燃燒的三要素，即達(dá)到氫氣爆炸極限，還要施加靜電、明火或混合空氣溫度達(dá)到一定值。而車用壓縮氫氣鋁內(nèi)膽碳纖維全纏繞氣瓶在使用過程中處于完全封閉狀態(tài)，發(fā)生安全事故的可能性極小。
“保障車載供氫系統(tǒng)安全性主要從預(yù)防與監(jiān)控兩方面著手。技術(shù)設(shè)計(jì)方面，不僅具備過溫保護(hù)、低壓報(bào)警、過壓保護(hù)、過流保護(hù)等功能，還考慮到了碰撞安全、氫氣泄漏的控制等因素；零部件制造方面，儲(chǔ)氫瓶和系統(tǒng)管路必須選擇合適的材料以及保護(hù)結(jié)構(gòu)。”洑春干說。
根據(jù)今年10月發(fā)布的《2017~2018中國氫經(jīng)濟(jì)發(fā)展年度評(píng)價(jià)報(bào)告》，氫經(jīng)濟(jì)已成為新能源的戰(zhàn)略布局重點(diǎn)，美、日、法等國紛紛將氫能和燃料電池發(fā)展提升到戰(zhàn)略層面。一些國內(nèi)氫能行業(yè)企業(yè)，如上海舜華新能源系統(tǒng)有限公司、嘉氫(上海)實(shí)業(yè)有限公司、北京億華通科技股份有限公司及海珀?duì)柟镜纫苍跉淠墚a(chǎn)業(yè)初露鋒芒。
正在提速發(fā)展的氫能行業(yè)如何更好提升安全性？洑春干建議，一是編制切實(shí)有效的安全生產(chǎn)應(yīng)急預(yù)案，包括特種設(shè)備應(yīng)急預(yù)案等；二是在項(xiàng)目建設(shè)初期，就應(yīng)該制定并運(yùn)行有效的應(yīng)急管理機(jī)制；三是健全和完善氫能項(xiàng)目竣工第三方驗(yàn)收機(jī)制；四是充裝、加注等作業(yè)人員應(yīng)持有相關(guān)特種設(shè)備作業(yè)證，以及及時(shí)辦理特種設(shè)備使用證并按時(shí)定檢，以保證氫能全產(chǎn)業(yè)鏈安全。
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