氫能是一種來源豐富、綠色低碳、可廣泛應(yīng)用的二次能源。隨著各國經(jīng)濟脫碳,當前國際社會普遍認為氫能是未來能源革命的關(guān)鍵技術(shù)。我國是世界上最大的制氫國,氫能是未來國家能源體系的重要組成部分,在“雙碳”背景下,氫能也是我國能源轉(zhuǎn)型的重要戰(zhàn)略選擇,引領(lǐng)著新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展方向,旨在實現(xiàn)凈零碳。在未來十年內(nèi),氫氣的應(yīng)用范圍將不斷增長,氫動力運輸、混合氫供熱、工業(yè)熱能和原料,以及氫發(fā)電預(yù)計將對大眾市場產(chǎn)生重大影響,未來世界圍繞氫能源的競爭將進一步加劇,氫能產(chǎn)業(yè)前景可期。根據(jù)全球氫能權(quán)威組織國際氫能委員會的預(yù)測,到2050年,氫能將占全球能源需求的18%,市場規(guī)模將達到2.5萬億美元。
在新興氫經(jīng)濟中,作為能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要載體之一,氫氣被稱為“能源解決方案的多功能工具”,但氫氣的生產(chǎn)、儲存和運輸均具有特殊的安全風(fēng)險,常伴有可燃可爆、高壓、低溫、氫脆等危險性,因此氫能的發(fā)展,需要高度重視氫氣安全。處置這些風(fēng)險需要工藝流程各階段的專業(yè)知識,也需要逐步積累必要的氫氣安全經(jīng)驗。
氫氣7大安全挑戰(zhàn)
01
爆炸
與現(xiàn)行的炸藥不同,純氫不能爆炸。風(fēng)險來自于空氣,氫氣和氧氣混合遇明火即可引起爆炸,并且氫氣在空氣中的體積濃度介于4%和77%之間,是爆炸下限和上限(LEL和UEL)。但如果讓氫氣逸出,即使衣服上的靜電火花也足以引發(fā)爆炸。
02
看不見的火焰
氫氣燃燒時發(fā)出的火焰非常蒼白,在白天是看不見的。因為它發(fā)出的高熱紅外輻射很少,所以它不能被感知為高熱。然而,氫火焰確實會發(fā)出大量的紫外線輻射,因此需要使用特殊的紫外線探測器來預(yù)警氫火焰的存在。
03
泄漏
由于氫氣的分子量小和粘度低,氫氣比密度更大的氣體更容易從管道和其他結(jié)構(gòu)中泄漏。事實上,當氫氣在足夠高的壓力下從管道中泄漏時,它甚至?xí)匀肌3斯艿酪獫M足標準外,還必須定期檢查和探測接頭處和管道沿線的泄漏點。固定式泄漏探測器增加了這一層安全性。
04
滲透
氫很容易滲透材料,在某些情況下會使材料變脆。因此,儲罐通常使用不銹鋼和復(fù)合材料。
05
一氧化碳警報
一氧化碳(CO)傳感器對氫氣具有交叉敏感性。如果在可能的氫氣暴露處附近使用CO傳感器,應(yīng)針對氫調(diào)整CO傳感器,以便將交叉靈敏度和誤報降至最低。
06
氣穴
與氨和甲烷一樣,氫氣的密度低于空氣,泄漏時會在室內(nèi)天花板下方形成氣穴,地面上的工人察覺不到這一情況。當氫和甲烷混合時,氫可以在甲烷上方形成氣穴,因此,氫氣探測器通常位于頂部,而甲烷探測器則位于該高度以下。
07
無色無味
氫氣沒有氣味也沒有顏色,所以人察覺不出。同樣是無色無味的甲烷(天然氣的主要成分),通過添加臭味劑來使其在泄漏時更容易察覺,目前正在進行研究,以確定氫氣是否也能用這種方法解決問題。因此,氣體探測器和泄漏探測器至關(guān)重要。
在此背景下,為更好地保障氫能安全,進一步為氫能發(fā)展解除障礙,為產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的安全運行提供支撐,12月7日(周三)“化里有話之氫能發(fā)展機遇與安全挑戰(zhàn)”將邀請氫氣生產(chǎn)端的標桿代表和儲運端的標桿代表,在線分享在生產(chǎn)過程及儲運過程中所遇到的安全難點與實踐經(jīng)驗;同時,作為氣體檢測與安全技術(shù)的國際先行者,德爾格也將在線為氫能用戶指引安全方向。德爾格與受邀嘉賓們將圍繞氫能生產(chǎn)安全、氫能儲運安全、制氫工藝與規(guī)范、氫能發(fā)展規(guī)劃與展望等話題一起交流及探討,對氫能產(chǎn)業(yè)提出展望,向在線觀眾提供實用性指導(dǎo),保障氫能安全,“氫”啟綠色未來。
原標題:科普 | 保障氫能安全,“氫”啟綠色未來