分散速度是天然气6倍！氢能真的安全吗？
要说2021年新动力赛道中什么概念最炽热？答案莫过于氢能。氢能是双碳目标下的重要动力之一，现如今全球的氢能工业现已进入开展快车道。
尽管氢能概念如此炽热，但有一个论题却无法逃避——氢能的安全性。
在很多人的认知中，氢气危险系数较高，究竟氢气球爆破、储氢罐爆破等事端让许多人谈氢色变。正因如此，氢燃料电池轿车也被贴上了是一枚装在轮子上的“氢弹”标签。
但现实真是如此吗？很多业界专家以为，惊骇源自不知道。
科学知道氢气危险性
断定一种动力的安全性首先要了解这种动力的特性。清华大学教授毛宗强以为，每种动力载体都有其物理、化学、技能性等特有的安全问题。
氢气无色无味，具有易燃性、易爆性、分散性、易产生氢脆等特色，氢气走漏后与空气混合，遇到明火、静电会产生焚烧或爆破。所以业界谈氢色变。但氢气并非不可捉摸，其安全危险是可控的。氢气爆破极限是体积密度到达4.0%～75%，即氢气在空气中的体积浓度在4.0%～75%之间时，遇火源就会爆破，而当氢气浓度小于4.0%或大于75%时，即便遇到火源，也不会爆破。
假如从爆破极限、可分散性及焚烧来看，与汽油、丙烷、甲烷进行比较，氢气的安全性远远高于这几种燃料。氢气分散很快，分散速度是天然气的六倍，极不易构成可爆破的器物。
在氢能的前史开展过程中，不可避免的会呈现大大小小的安全事情。曾有相关研讨机构对氢能的相关事端原因进行了统计分析，在很多事端原因傍边，排在前三位的是设备自身质量问题、氢能体系规划缺点和人为原因，份额分别为40%、10%和9%，加起来占到了事端原因总份额的59%，并且首要原因仍是与氢体系有直接关系的设备问题。
氢能全工业链各个环节的安全特色和难点
氢能工业链分为上游制氢、中游储氢和下流运用三大环节，工业链长且散布广泛。通过数年的技能堆集与方针扶持，氢燃料电池轿车已成为氢能工业重要的开展方向之一。尽管自研制运营以来，国内并未产生过严峻的氢安全事端，但整个氢能工业链仍有危险点需求时间留意。
1、制氢：现在体系、设备等安全方面比较老练
制氢已有数年根底。根据我国数十年的工业气体出产经历，已构成较为老练的商业化技能（水电解、变压吸附提纯等）和相对完好的标准体系，以氢源安全制取为中心，清晰了体系技能条件、安全要求等要点内容。
制氢提取工艺流程较多。设备设备杂乱，需求通过由气态到液态再到气态的多种状况转化，一旦管道或容器的安全监测及预警技能不到位易产生走漏事端，加之工厂的环境温度较高，简单产生事端。
氢气对制氢机的腐蚀。水电解制氢设备的气液出口存在严峻的冲蚀磨损现象，且跟着设备产气量的增大，磨蚀现象变得更严峻。在制氢过程中，氢气的分子小，一旦隔阂呈现问题，氢分子将向氧室浸透，就会引起氢气纯度下降和制氢设备的危险。
2、储氢：保证储氢安满是重中之重
众所周知，要想保证氢能如煤炭、石油等动力一般，便利顾客们的日常运用，怎么保证储氢安满是重中之重。
据了解，现在全球氢能赛道中，高压气态储氢是比较常用且技能开展比较老练的储氢方法。而高压气态储氢想要安全有用运用，离不开一个小小的零部件——瓶口组合阀。
储氢容器也简单因操作失误、资料问题而产生安全事端。“高压储氢容器归于压力容器，事端往往是因为在运用过程中没有严厉依照标准和操作标准而形成的，如氢气罐混入其他气体，在必定条件下会产生化学反应爆破。一起，某些储氢资料长时间在氢环境下作业，会呈现功能劣化的现象，严峻威胁设备安全。因而与氢气相关的部件，管路、阀门、泵、储氢容器有必要避免氢气走漏，装置氢气传感器并实时监测也尤为重要。
3、输氢：氢能完成安全运用的关键环节之一
现在，关于氢安全的研讨范畴首要会集在储氢体系和输氢体系，储氢和氢能运送的安全性，是氢能工业是否可以彻底市场化，终究完成安全运用的两个最关键环节。
输氢体系首要包含氢气长管拖车、氢气管道、专用运送船只、液氢或氢浆槽罐车和低温绝热管道。因为氢气没有大规模的运用，现在管道运送开展缓慢，国标、标准也没有跟上。液氢运送也短少必定的标准，所以现在大多数都用的是长管拖车这种运送方法。长管拖车运送方法比较陈旧，直到现在液化天然气都选用这种方法，十分安全。
4、加氢站：安全要求高，办理难度大
近年来多个国家和地区已将氢能和燃料电池开展进步到国家战略层面。加氢站是支撑氢燃料电池轿车开展必不可少的根底设备，其建造数量和遍及程度，在很大程度上决议了氢燃料电池轿车的工业化进程。
加氢站比加油站安全要求高，因为氢气无色无味，这就给加氢站安全办理加大了难度。一般的加氢站首要设备包含：大容量高压氢气管制车，无油隔阂式氢压机，加氢站高压储气瓶组，高压氢气加注机，高压氢气专用阀件等，其间高压储气瓶因储氢时间长，容量大，压力高级原因，简单产生氢气走漏。
此外，因为氢气具有分散系数大，爆破极限宽，焚烧温度低一级特色，因而一旦产生走漏，极易引起爆破与火灾，会对加氢站周围的生命和产业安全形成极大的丢失。
加氢站现在在国内处在开展阶段，加氢站的办理方法和批阅方法等各地没有一致，加氢站及氢能职业相关的国家标准仍不全面，近几年氢能相关国家标准也在不断更新和弥补。跟着氢能职业的开展，加氢站的建造速度将远远超越现在，而加氢站的建造和运营，尤其是运营安满是后续加氢站办理的重中之重。
5、燃料轿车：保证车载供氢体系安全性
关于氢能首要运用范畴之一——燃料轿车，车载供氢体系是燃料电池轿车的重要组成部分。该体系首要由高压储氢瓶、加注口、安全阀、溢流阀、减压阀、压力和温度传感器等组成。
一般来说，氢气爆破要满意焚烧的三要素，即到达氢气爆破极限，还要施加静电、明火或混合空气温度到达必定值。而车用紧缩氢气铝内胆碳纤维全环绕气瓶在运用过程中处于彻底关闭状况，产生安全事端的可能性极小。
“保证车载供氢体系安全性首要从防备与监控两方面着手。技能规划方面，不只具有过温维护、低压报警、过压维护、过流维护等功能，还考虑到了磕碰安全、氢气走漏的操控等要素；零部件制作方面，储氢瓶和体系管路有必要挑选适宜的资料以及维护结构。”
氢动力在安全性上的长处
凡事有利就有弊，氢动力在安全性上的长处也很重要：
氢气具有很高的分散系数和浮力，走漏时浓度会敏捷下降。
假如产生爆破，氢气的爆破能量是常见燃气中最低的，就单位体积爆破能而言，氢气爆破能仅为汽油气的1/22。
氢能安全运用的三个准则：
不走漏、早发现、不堆集
一是不走漏，即避免氢气尤其是紧缩氢气体系的氢气走漏。要保证储氢瓶、阀门、安全阀、管件、接头及连接件、外表、垫圈的可靠性，选用的金属资料与氢要有杰出的相容性。
二是早发现，即氢气走漏后能及早发现。要在简单产生氢气走漏的部位设置高灵敏度的氢气浓度主动检测外表及报警装置，一旦产生走漏能及时报警处理。
三是不堆集，即避免氢气走漏后的积累。受限空间如加氢站储氢瓶的贮存间和氢气紧缩机间要具有杰出的通风功能，易产生氢气走漏的部位要设置与氢气检测报警联动的防爆强制通风设备，氢气走漏时要可以敏捷发动强制通风设备，使氢气尽快向空中分散。
正所谓安全无小事，跟着氢动力技能的开展，这也鞭笞氢能工业链不同环节的企业，以及国内相关部分，在加速开展的一起有必要进步对安全问题的注重，将潜在危险消除在萌发状况。
中国轿车工程学会秘书长张进华曾表明，人们现已习惯于汽油作为燃料，对氢气这种燃料缺少了解，假如有必要的维护措施，安全运用是彻底可以做到的。所以，氢能的安全运用不只要从技能上保证，还要进步群众关于氢能安全性的知道。
尽管氢能概念如此炽热，但有一个论题却无法逃避——氢能的安全性。
在很多人的认知中，氢气危险系数较高，究竟氢气球爆破、储氢罐爆破等事端让许多人谈氢色变。正因如此，氢燃料电池轿车也被贴上了是一枚装在轮子上的“氢弹”标签。
但现实真是如此吗？很多业界专家以为，惊骇源自不知道。
科学知道氢气危险性
断定一种动力的安全性首先要了解这种动力的特性。清华大学教授毛宗强以为，每种动力载体都有其物理、化学、技能性等特有的安全问题。
氢气无色无味，具有易燃性、易爆性、分散性、易产生氢脆等特色，氢气走漏后与空气混合，遇到明火、静电会产生焚烧或爆破。所以业界谈氢色变。但氢气并非不可捉摸，其安全危险是可控的。氢气爆破极限是体积密度到达4.0%～75%，即氢气在空气中的体积浓度在4.0%～75%之间时，遇火源就会爆破，而当氢气浓度小于4.0%或大于75%时，即便遇到火源，也不会爆破。
假如从爆破极限、可分散性及焚烧来看，与汽油、丙烷、甲烷进行比较，氢气的安全性远远高于这几种燃料。氢气分散很快，分散速度是天然气的六倍，极不易构成可爆破的器物。
在氢能的前史开展过程中，不可避免的会呈现大大小小的安全事情。曾有相关研讨机构对氢能的相关事端原因进行了统计分析，在很多事端原因傍边，排在前三位的是设备自身质量问题、氢能体系规划缺点和人为原因，份额分别为40%、10%和9%，加起来占到了事端原因总份额的59%，并且首要原因仍是与氢体系有直接关系的设备问题。
氢能全工业链各个环节的安全特色和难点
氢能工业链分为上游制氢、中游储氢和下流运用三大环节，工业链长且散布广泛。通过数年的技能堆集与方针扶持，氢燃料电池轿车已成为氢能工业重要的开展方向之一。尽管自研制运营以来，国内并未产生过严峻的氢安全事端，但整个氢能工业链仍有危险点需求时间留意。
1、制氢：现在体系、设备等安全方面比较老练
制氢已有数年根底。根据我国数十年的工业气体出产经历，已构成较为老练的商业化技能（水电解、变压吸附提纯等）和相对完好的标准体系，以氢源安全制取为中心，清晰了体系技能条件、安全要求等要点内容。
制氢提取工艺流程较多。设备设备杂乱，需求通过由气态到液态再到气态的多种状况转化，一旦管道或容器的安全监测及预警技能不到位易产生走漏事端，加之工厂的环境温度较高，简单产生事端。
氢气对制氢机的腐蚀。水电解制氢设备的气液出口存在严峻的冲蚀磨损现象，且跟着设备产气量的增大，磨蚀现象变得更严峻。在制氢过程中，氢气的分子小，一旦隔阂呈现问题，氢分子将向氧室浸透，就会引起氢气纯度下降和制氢设备的危险。
2、储氢：保证储氢安满是重中之重
众所周知，要想保证氢能如煤炭、石油等动力一般，便利顾客们的日常运用，怎么保证储氢安满是重中之重。
据了解，现在全球氢能赛道中，高压气态储氢是比较常用且技能开展比较老练的储氢方法。而高压气态储氢想要安全有用运用，离不开一个小小的零部件——瓶口组合阀。
储氢容器也简单因操作失误、资料问题而产生安全事端。“高压储氢容器归于压力容器，事端往往是因为在运用过程中没有严厉依照标准和操作标准而形成的，如氢气罐混入其他气体，在必定条件下会产生化学反应爆破。一起，某些储氢资料长时间在氢环境下作业，会呈现功能劣化的现象，严峻威胁设备安全。因而与氢气相关的部件，管路、阀门、泵、储氢容器有必要避免氢气走漏，装置氢气传感器并实时监测也尤为重要。
3、输氢：氢能完成安全运用的关键环节之一
现在，关于氢安全的研讨范畴首要会集在储氢体系和输氢体系，储氢和氢能运送的安全性，是氢能工业是否可以彻底市场化，终究完成安全运用的两个最关键环节。
输氢体系首要包含氢气长管拖车、氢气管道、专用运送船只、液氢或氢浆槽罐车和低温绝热管道。因为氢气没有大规模的运用，现在管道运送开展缓慢，国标、标准也没有跟上。液氢运送也短少必定的标准，所以现在大多数都用的是长管拖车这种运送方法。长管拖车运送方法比较陈旧，直到现在液化天然气都选用这种方法，十分安全。
4、加氢站：安全要求高，办理难度大
近年来多个国家和地区已将氢能和燃料电池开展进步到国家战略层面。加氢站是支撑氢燃料电池轿车开展必不可少的根底设备，其建造数量和遍及程度，在很大程度上决议了氢燃料电池轿车的工业化进程。
加氢站比加油站安全要求高，因为氢气无色无味，这就给加氢站安全办理加大了难度。一般的加氢站首要设备包含：大容量高压氢气管制车，无油隔阂式氢压机，加氢站高压储气瓶组，高压氢气加注机，高压氢气专用阀件等，其间高压储气瓶因储氢时间长，容量大，压力高级原因，简单产生氢气走漏。
此外，因为氢气具有分散系数大，爆破极限宽，焚烧温度低一级特色，因而一旦产生走漏，极易引起爆破与火灾，会对加氢站周围的生命和产业安全形成极大的丢失。
加氢站现在在国内处在开展阶段，加氢站的办理方法和批阅方法等各地没有一致，加氢站及氢能职业相关的国家标准仍不全面，近几年氢能相关国家标准也在不断更新和弥补。跟着氢能职业的开展，加氢站的建造速度将远远超越现在，而加氢站的建造和运营，尤其是运营安满是后续加氢站办理的重中之重。
5、燃料轿车：保证车载供氢体系安全性
关于氢能首要运用范畴之一——燃料轿车，车载供氢体系是燃料电池轿车的重要组成部分。该体系首要由高压储氢瓶、加注口、安全阀、溢流阀、减压阀、压力和温度传感器等组成。
一般来说，氢气爆破要满意焚烧的三要素，即到达氢气爆破极限，还要施加静电、明火或混合空气温度到达必定值。而车用紧缩氢气铝内胆碳纤维全环绕气瓶在运用过程中处于彻底关闭状况，产生安全事端的可能性极小。
“保证车载供氢体系安全性首要从防备与监控两方面着手。技能规划方面，不只具有过温维护、低压报警、过压维护、过流维护等功能，还考虑到了磕碰安全、氢气走漏的操控等要素；零部件制作方面，储氢瓶和体系管路有必要挑选适宜的资料以及维护结构。”
氢动力在安全性上的长处
凡事有利就有弊，氢动力在安全性上的长处也很重要：
氢气具有很高的分散系数和浮力，走漏时浓度会敏捷下降。
假如产生爆破，氢气的爆破能量是常见燃气中最低的，就单位体积爆破能而言，氢气爆破能仅为汽油气的1/22。
氢能安全运用的三个准则：
不走漏、早发现、不堆集
一是不走漏，即避免氢气尤其是紧缩氢气体系的氢气走漏。要保证储氢瓶、阀门、安全阀、管件、接头及连接件、外表、垫圈的可靠性，选用的金属资料与氢要有杰出的相容性。
二是早发现，即氢气走漏后能及早发现。要在简单产生氢气走漏的部位设置高灵敏度的氢气浓度主动检测外表及报警装置，一旦产生走漏能及时报警处理。
三是不堆集，即避免氢气走漏后的积累。受限空间如加氢站储氢瓶的贮存间和氢气紧缩机间要具有杰出的通风功能，易产生氢气走漏的部位要设置与氢气检测报警联动的防爆强制通风设备，氢气走漏时要可以敏捷发动强制通风设备，使氢气尽快向空中分散。
正所谓安全无小事，跟着氢动力技能的开展，这也鞭笞氢能工业链不同环节的企业，以及国内相关部分，在加速开展的一起有必要进步对安全问题的注重，将潜在危险消除在萌发状况。
中国轿车工程学会秘书长张进华曾表明，人们现已习惯于汽油作为燃料，对氢气这种燃料缺少了解，假如有必要的维护措施，安全运用是彻底可以做到的。所以，氢能的安全运用不只要从技能上保证，还要进步群众关于氢能安全性的知道。
