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《中國煤化工》
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發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)不可忽視安全
作者: | 來(lái)源:國家煤化工網(wǎng) | 時(shí)間:2024-01-16

在雙碳目標的大背景下,氫氣的清潔能源屬性更加受到重視,新的應用場(chǎng)景日益增多,由此也為氫能安全風(fēng)險管控帶來(lái)新的挑戰。

氫的化學(xué)性質(zhì)非;顫,是一種極易燃燒的氣體,爆炸極限為4.0%~74.2%。相比汽柴油,氫的危險性更大。因此,發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)安全問(wèn)題不可小覷。

氫氣的安全防控在石化產(chǎn)業(yè)中并非新事物。

氫氣廣泛應用于石油煉制、甲醇及合成氨等生產(chǎn)中。2021年,我國氫氣產(chǎn)量超過(guò)3300萬(wàn)噸,在制氫與用氫中石化企業(yè)已積累了不少安全管控經(jīng)驗。但隨著(zhù)氫能產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)規模和應用范圍快速擴大,其安全風(fēng)險管控愈發(fā)凸顯。

從全球范圍內來(lái)看,氫能安全事故時(shí)有發(fā)生,其中氫氣泄漏是最大的安全隱患。近年來(lái),此類(lèi)事故上升趨勢明顯。例如,2019年,韓國、美國、挪威曾在不到20天的時(shí)間里,發(fā)生3起加氫站等氫燃料配套設施的爆炸事件。

國內也不例外。

2015年6月28日,內蒙古鄂爾多斯的一家化工企業(yè)發(fā)生一起氫氣泄漏爆炸事故,造成3死6傷;2009年12月30日,某電廠(chǎng)發(fā)電機氫氣爆炸至4死1傷;2009年8月13日,江蘇連云港東?h一家工廠(chǎng)內發(fā)生氫氣泄漏并引發(fā)火情。

這一系列氫氣事故引起了人們對氫能安全性的更大關(guān)注和擔憂(yōu)。

氫能產(chǎn)業(yè)鏈長(cháng)且分布廣泛,分為上游制氫、中游儲氫和下游應用三大環(huán)節。

每個(gè)環(huán)節都有不同程度的安全隱患。任何一個(gè)環(huán)節出現問(wèn)題,引發(fā)的事故都可能影響氫能發(fā)展勢頭,進(jìn)而阻礙氫能產(chǎn)業(yè)的大眾接受度和發(fā)展進(jìn)程。

在生產(chǎn)環(huán)節,與氫氣相關(guān)的設備、管路、閥門(mén)、泵、儲氫容器等都存在泄漏的可能。

在存儲環(huán)節,儲氫容器也會(huì )因操作失誤及材料問(wèn)題而發(fā)生安全事故。如高壓儲氫容器屬于壓力容器,如果氫氣罐因操作不慎混入其他氣體,在一定條件下會(huì )發(fā)生化學(xué)反應進(jìn)而爆炸。同時(shí),某些儲氫材料長(cháng)期在氫環(huán)境下工作,會(huì )出現氫脆帶來(lái)的性能劣化現象,由于氫脆只可防,不可治,氫脆一經(jīng)產(chǎn)生,將嚴重威脅設備安全。

在應用環(huán)節,泄漏風(fēng)險也會(huì )威脅到氫燃料電池車(chē)的安全運行。

因此,加強氫能安全研究及管控,是我國發(fā)展氫能的關(guān)鍵環(huán)節。

在制氫過(guò)程中,要落實(shí)各類(lèi)大規模電解水制氫裝置和大規模儲氫裝置的安全措施;

在氫氣運輸過(guò)程中,要管控好高壓氣瓶運輸中氫氣裝瓶、車(chē)輛行駛、氫氣卸車(chē)全過(guò)程的安全風(fēng)險;

在氫能的各種運用環(huán)節,要有效防控氫氣泄漏這個(gè)最大的安全隱患。

從已發(fā)生事故看,氫能事故主要集中在下游的應用環(huán)節。

特別是在燃料電池汽車(chē)全生命周期內,氫氣的意外泄漏幾乎難以避免,同時(shí)氫燃料電池汽車(chē)又恰好提供了強電環(huán)境,兩者結合,進(jìn)一步增加了意外點(diǎn)火的可能性。

因此,氫能安全更多集中在包括燃料電池汽車(chē)在內的相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈下游應用領(lǐng)域。氫氣從產(chǎn)到用全過(guò)程中,只要做到不泄漏、泄漏后不積聚、泄漏后及時(shí)發(fā)現,就能避免燃爆事故的發(fā)生。

以下幾點(diǎn)建議供參考:

一要系統開(kāi)展氫能安全技術(shù)研究。要形成以國家重點(diǎn)實(shí)驗室為重點(diǎn),涉氫企業(yè)為主體,社會(huì )科技力量積極參與的氫能安全技術(shù)研究體制,堅持問(wèn)題導向和發(fā)展目標導向,總體規劃,加大投入。

二要制定完善氫能安全國家標準。要充分發(fā)揮行業(yè)協(xié)會(huì )作用,梳理氫能安全國家標準,從氫能全產(chǎn)業(yè)鏈安全管控的要求出發(fā),進(jìn)行頂層設計,制定、修訂、完善標準規劃,盡早形成系統完整的標準體系。

三要建立氫能系統檢測檢驗機構。要建立包括各種設備、管道管件、閥門(mén)、儀器、儀表等的檢測檢驗機構,加強專(zhuān)門(mén)人才隊伍建設,政府對檢測檢驗技術(shù)要有支持和扶持政策。

四要加強從業(yè)人員的安全教育。已發(fā)生的事故表明,氫能安全事故更多發(fā)生在人的操作失誤方面。因此,提高氫能全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節的從業(yè)人員安全意識,加強人的安全素質(zhì)能力培訓,更顯得緊迫和必要。


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