氫安全—警惕氫氣泄漏

 

氫氣泄露的安全問題一直是用氫安全的熱議話題，即便很多專家表示氫氣燃燒并不會發生爆炸，但依舊難以解除大眾憂患。

 

據了解，現代不只一次召回此款車型，今年4月份，有消息稱現代在海外市場召回了54輛生產日期為2018年8月10日-12月17日的NEXO氫燃料電池車，據悉，新車存在著氫燃料泄露風險，可能造成火災。

 

美國邁阿密大學的Swain博士做過一個著名的試驗，如圖1-1所示。兩輛汽車分別用氫氣和汽油作燃料，然后進行泄漏點火試驗。點火3秒后，高壓氫氣產生的火焰直噴上方，汽油則從汽車的下部著火；到1分鐘時，用氫氣作燃料的汽車只有漏出的氫氣在燃燒，汽車沒有大問題，而汽油車則早已成為大火球，完全燒光。所以氫氣易揮發的性質，與普通汽油車相比，有利于汽車的安全。

 

 

關于氫氣是否會發生爆炸問題，實際答案是，通常情況下，氫的密度僅為空氣的7%（一個標準大氣壓下，0℃下，密度為0.0899g/L），與汽油、丙烷和天然氣相比，具有更大的浮力(快速上升)、擴散性(橫向移動)和快速揮發性。空氣中很難聚集高濃度的氫，如果發生泄漏，氫氣會迅速擴散，特別是在開放環境中，很容易快速逃逸，而不像汽油揮發后滯留在空氣中不易疏散。氫氣爆炸極限是體積密度達到4.0%——75%，即氫氣在空氣中的體積濃度在4.0%——75%之間時，遇火源就會爆炸，而當氫氣濃度小于4.0%或大于75%時，即使遇到火源，也不會爆炸。

 

然而小編發現，近兩年，國內由于氫氣泄露發生的事故甚至是引發爆炸也并不在少數。

 

中國石化齊魯石化氫氣泄漏事故

 

今年4月24日，齊魯石化發生火情。經核實，4月24日0時02分，齊魯分公司勝利煉油廠連續重整車間壓縮機區域氫氣泄漏著火，連續重整裝置、加氫裂化裝置緊急停工。0時20分切除氫氣流程，保護性燃燒，1時20分徹底撲滅，無人員傷亡。

 

廣東某電廠氫氣泄露爆燃事故

 

今年2月14日，廣東某電廠4號機組C級檢修過程中，4號發電機發生氫氣外泄爆燃，造成2名工作人員輕微灼傷。

 

四川某氣象站氫罐泄露爆炸事故

 

2021年11月29日，在四川仁壽縣一氣象觀測站內，一輛面包車爆炸起火，有人員受傷。有知情人稱，該面包車是給觀測站運送氫氣罐的，因為氫氣泄露才引發爆炸。

 

江蘇鹽城大豐化肥廠“2•27”爆炸事故

 

2001年2月27日，大豐化肥廠合碳車間發生氫氣泄漏爆炸事故，造成5人死亡，1人重傷，直接經濟損失約200萬元。事故的直接原因是：合碳車間設備本身存在缺陷，造成管道破裂，氫氣泄漏，發生爆炸，導致人員傷亡、廠房塌陷。

 

黑龍江大慶市宏偉熱電廠“8·13”氫氣爆炸事故

 

2004年8月13日9時10分，黑龍江大慶市讓胡區宏偉熱電廠化學分廠鹽酸儲罐發生爆炸，將儲罐上方屋頂崩開，檢修班專業焊工從罐上摔落至地面，被掉落的混凝土蓋板壓住，送醫院搶救無效死亡。

 

事故的直接原因是卸酸站1#酸罐內襯脫落，造成酸罐鋼制罐壁直接與內存放的鹽酸發生反應，產生氫氣，并與罐內空氣形成爆炸性混合氣體，檢修人員準備打開罐頂人孔對罐內檢查維修，但因人孔緊固螺栓嚴重銹蝕，無法擰開，便使用火焊切割螺栓，切割過程中火焊引燃罐內氣體，發生爆炸。

 

江蘇天音化工“2•24”爆炸事故

 

2005年2月24日，江蘇天音化工股份有限公司二醇二甲醚反應釜發生爆炸，造成6人死亡，11人受傷。事故的直接原因是：乙二醇單甲醚的加料速度過快，導致反應釜內溫度和壓力急劇上升，操作人員發現后，采取了錯誤的應急處置措施，將反應釜固體投料口上的閘閥打開，反應釜內的氫氣從閘閥口高速沖出，被高速氣流產生的靜電火花引爆。

 

內蒙古烏海化工“1•18”爆炸事故

 

2011年1月18日，內蒙古烏海化工股份有限公司在處理合成工段的高純鹽酸中間罐廢氣排空管和排空匯總管連接處的漏點時發生爆炸，導致3名工人死亡。事故的直接原因是制酸過程中少量溶解、夾帶的氫氣隨鹽酸進入高純鹽酸中間罐，由于中間罐壓力的降低，溶解、夾帶的氫氣逐步從液相鹽酸中析出。排空管與排空匯總管連接處開裂，造成氫氣泄漏。維修工使用角磨機在作業過程中產生火花，引爆氫氣，由于各鹽酸儲罐氣相空間相連，造成三個鹽酸儲罐爆炸。

 

四川省南充市宏泰生化“4·23”爆炸事故

 

2011年4月23日，四川宏泰生化有限公司發生爆炸事故，造成4人死亡，2人受傷，直接經濟損失550余萬元。事故的直接原因是該公司造氣車間中低變甲烷化爐出口管道焊口在高溫含氫介質條件下長期運行，缺陷暴露擴展，氫氣泄漏。在系統未停車和安全措施不到位的情況下，進行帶壓堵漏作業，作業產生火花引爆泄漏的氫氣。

 

關于氫氣泄露的應急處置

 

消除所有點火源。根據氣體的影響區域劃定警戒區，無關人員從側風、上 風向撤離至安全區。建議應急處理人員戴正壓自給式空氣呼吸器，穿防靜電服。 作業時使用的所有設備應接地。盡可能切斷泄漏源。噴霧狀水抑制蒸氣或改變 蒸氣云流向。防止氣體通過下水道、通風系統和密閉性空間擴散。若泄漏發生在室內，宜采用吸風系統或將泄漏的鋼瓶移至室外，以避免氫氣四處擴散。隔離泄漏區直至氣體散盡。作為一項緊急預防措施，泄漏隔離距離至少為100m。如果為大量泄漏，下風向的初始疏散距離應至少為 800m。