一、儲存環(huán)節(jié)的安全問題及防控措施

1. 高壓氣態(tài)儲氫（最常用）

• 核心風險：容器超壓爆炸、氫氣泄漏引發(fā)燃爆、材質脆化導致破裂。
• 防控措施：
  • 設備選型與檢測：儲氫罐需符合高壓容器標準（如我國 GB/T 35544），材質選用抗氫脆合金（如 316 不銹鋼、鋁內膽碳纖維纏繞瓶），定期進行水壓試驗、氣密性檢測和無損探傷（避免氫致裂紋）。
  • 壓力控制：配備多級安全閥、壓力表和壓力變送器，設定超壓自動排放閾值（如工作壓力 35MPa 的儲罐，超壓至 40MPa 時自動泄放），嚴禁超壓儲存。
  • 泄漏監(jiān)測：儲存區(qū)域安裝氫氣傳感器（檢測濃度下限≤0.1%），采用防爆型設備，通風系統(tǒng)保持每小時 12 次以上換氣次數（氫氣密度比空氣小，易積聚在頂部，需在上部設置排氣口）。
  • 環(huán)境管控：儲存區(qū)嚴禁明火、靜電（地面做防靜電處理，人員穿防靜電服），與火源、熱源（如暖氣片）的安全距離≥15 米，禁止存放氧化劑（如氧氣、氯氣）等助燃物質。

2. 低溫液態(tài)儲氫（適用于大規(guī)模儲存）

• 核心風險：低溫凍傷、容器絕熱失效導致壓力驟升、液態(tài)氫蒸發(fā)引發(fā)氫氣濃度超標。
• 防控措施：
  • 低溫防護：液態(tài)氫溫度為 - 253℃，接觸皮膚會導致凍傷，操作人員需穿專用低溫防護服、戴防凍手套，避免直接接觸容器外壁。
  • 絕熱與蒸發(fā)控制：儲罐采用真空絕熱層（如多層絕熱材料），定期檢查絕熱性能（避免結霜、冒汗現象，防止冷損過大導致罐內壓力驟升），設置蒸發(fā)氣體（BOG）回收系統(tǒng)（如壓縮后再利用），減少氫氣直接排放。
  • 壓力與溫度監(jiān)控：實時監(jiān)測罐內壓力（液態(tài)氫蒸發(fā)會導致壓力上升）和液位，當壓力超限時，通過安全閥泄放至火炬系統(tǒng)燃燒處理（禁止直接排放到大氣）。

3. 固態(tài) / 化學儲氫（如金屬氫化物、有機液體儲氫）

• 核心風險：化學儲氫材料泄漏（如有機氫化物毒性）、釋氫過程放熱失控、固態(tài)儲氫罐破裂。
• 防控措施：
  • 材料穩(wěn)定性管控：儲存金屬氫化物時避免受潮（部分材料遇水反應產生氫氣），有機儲氫劑（如甲基環(huán)己烷）需密封儲存，防止揮發(fā)（部分具有毒性或易燃性）。
  • 釋氫條件控制：通過溫控系統(tǒng)精準控制釋氫溫度（如某些金屬氫化物需加熱至 80-150℃釋氫），避免局部過熱引發(fā)材料分解或氫氣暴釋。

二、運輸環(huán)節(jié)的安全問題及防控措施

1. 高壓氣態(tài)運輸（公路 / 鐵路）

• 核心風險：運輸工具碰撞導致儲罐破裂、閥門泄漏、靜電或摩擦火花引發(fā)燃爆。
• 防控措施：
  • 運輸工具安全：長管拖車的氣瓶需經國家特種設備認證，每 3 年進行一次水壓試驗，配備緊急切斷閥（遇碰撞自動關閉）。
  • 路線與環(huán)境：避開人口密集區(qū)、高溫區(qū)域和易燃易爆場所，運輸途中禁止吸煙、明火，夏季需遮陽（防止陽光直射導致罐內壓力升高）。
  • 操作規(guī)范：裝卸氫氣時需接地（消除靜電），緩慢開啟閥門（避免高速氣流摩擦產生靜電），操作人員需持特種作業(yè)證，全程監(jiān)控壓力和泄漏情況。

2. 低溫液態(tài)運輸

• 核心風險：低溫凍傷、儲罐絕熱失效導致壓力驟升、蒸發(fā)氣體泄漏引發(fā)燃爆。
• 防控措施：
  • 儲罐保溫與壓力控制：槽車絕熱層需定期檢測（真空度下降會導致冷損增加），配備壓力泄放閥和緊急切斷裝置，運輸過程中監(jiān)控罐內壓力（通常維持在 0.2-0.3MPa），避免超壓。
  • 裝卸安全：低溫軟管需耐 - 253℃低溫，連接前檢查密封性，裝卸區(qū)設置防爆墻和氫氣檢測報警儀，禁止在雷雨天氣裝卸。
  • 應急處理：若發(fā)生液態(tài)氫泄漏，需立即撤離下風向人員，用惰性氣體（如氮氣）稀釋，禁止用水直接噴射（可能導致結冰堵塞或加速蒸發(fā)）。

3. 管道運輸（大規(guī)模、長距離運輸）

• 核心風險：管道腐蝕或第三方破壞導致泄漏、氫氣與空氣混合引發(fā)管道內爆炸。
• 防控措施：
  • 管道材質與鋪設：選用抗氫脆鋼管（如 X80 鋼），焊接處進行無損檢測，埋地管道需遠離地下管線和建筑物，設置警示標識。
  • 泄漏監(jiān)測：沿管道布置在線氫氣傳感器和光纖監(jiān)測系統(tǒng)（檢測微小泄漏或管道變形），定期進行清管和壓力試驗（每 2 年一次）。
  • 運行控制：管道內氫氣純度需≥99.97%（避免雜質引發(fā)腐蝕），壓力穩(wěn)定在 1-4MPa，禁止混入空氣（混合比例達到 4%-75% 時遇火源會爆炸）。

三、共性安全管理要求

1. 人員資質與培訓：
   • 操作人員需通過特種設備安全培訓，掌握氫氣泄漏處置、滅火器使用（推薦干粉、二氧化碳滅火器，禁止用水撲滅氫氣火焰，需先切斷氣源）等技能。
   • 定期開展應急演練（如泄漏點火、容器超壓等場景），確保人員能在 30 秒內啟動應急程序。
2. 設備維護與標識：
   • 所有儲氫、運氫設備需張貼 “易燃易爆”“高壓危險” 等標識，儲罐區(qū)設置圍堰（防止液態(tài)氫泄漏擴散）和防爆照明。
   • 安全閥、壓力表等安全附件需定期校驗（每年一次），確保靈敏可靠。
3. 應急處置預案：
   • 泄漏處理：立即關閉氣源閥門，啟動通風系統(tǒng)，用肥皂水檢測泄漏點（禁止明火檢測），小范圍泄漏可自然擴散，大范圍泄漏需用氮氣稀釋至爆炸下限以下。
   • 火災爆炸：若發(fā)生燃燒，在確保安全的前提下切斷氣源（火焰會自行熄滅），不可貿然滅火（防止氫氣繼續(xù)泄漏形成爆炸混合物）；若發(fā)生爆炸，立即撤離并撥打 119，配合專業(yè)人員處置。
4. 法規(guī)與標準依從：
   • 嚴格遵循《氫氣儲存運輸安全技術規(guī)程》（GB/T 3634.2）、《氫能車輛加氫設施安全要求》（GB 50516）等國家標準，以及地方特種設備安全管理規(guī)定。

總結