氢气事件的经验教训有哪些?

氢气常被誉为未来燃料，在清洁能源转型中蕴含巨大潜力。然而，像任何能源一样，它也存在理解和缓解的风险。

尽管氢气具有环境益处，但由于其独特的特性，氢气本身也面临安全挑战。氢气无色、没有味且极易燃，难以检测，存在潜在的点火危险。此外，氢气在加压储存时，如果处理不当，还可能引发爆炸。氢脆化，即削弱金属和材料，是另一个重要问题。

能源转型的历史提醒我们，采用新能源往往伴随着挑战。正如早期化石燃料使用遭遇了许多事故，影响了当今的安全措施，氢气的安全规程也正从过去事件中汲取经验教训。调查报告是分析根本原因和实施预防措施的重要资源。

在之前的博客中，我们更详细地讨论了氢气运营和储存相关的风险，并展示了这些风险的分析。

在本博客中，我们将探讨重要事件并总结宝贵经验，以确保氢能技术更安全地采用。了解这些风险对于推动氢气安全有效使用至关重要，因为我们迈向更清洁的能源未来。

这些事件凸显了理解和准备应对氢气作为新能源载体所带来独特挑战的重要性。

韩国江陵电解装置氢储罐爆炸，2019年

事件摘要

韩国江陵的悲惨事故提醒人们氢气储存本身存在的固有风险以及严格安全措施的重要性。

事故涉及一个测试场地氢缓冲罐爆炸，当时正在太阳能电池板供电的水电解槽中实验性地生产可再生氢气。爆炸造成2人死亡，6人受伤，并对坦克周围100米范围内的建筑造成重大破坏。

原因

法律调查的初步结果显示，爆炸是由氢缓冲罐内的静火花与氢流中存在氧气共同引起的。

这种氧气污染是由于电解槽中分离膜故障导致氧气扩散到氢流中。

膜故障因电解槽工作低于比较低功率而加剧，这种状况因太阳能电池板输出波动而频繁出现。

其他因素促成了此次事件，包括：

设计缺陷：系统设计缺少氢气储存罐中的氧气去除组件或静态火花预防机制，可能是出于成本削减。

被忽视的警告：尽管检测显示氧气水平已超过3%，生产仍在继续验证测试。

管理失误：未能遵守每日氢气流质量检测的安全要求。3

经验教训

江陵事故凸显了氢气安全处理和储存的几个关键教训：

了解潜在失效机制

理解电解槽膜气体渗透率与其潜在缺陷之间的相互关系至关重要，尤其是在动态运行条件下，尤其是在使用太阳能等可再生能源时。这种理解有助于预见并降低与可变功率输入相关的风险。

了解安全作限度，超过时应采取行动

在规定条件下作设备可能导致灾难性故障。实施能够在安全限制超过时触发紧急制动的原位诊断系统至关重要。缺乏自动气体储存隔离系统加剧了在不安全条件下的风险。

此外，还需要改进和标准化的性能和安全测试。这些测试应定义更现实的测试要求和条件，特别是针对部分负载和低负载循环，以确保安全运行和可变功率输入。

2019年<>月，加利福尼亚州圣克拉拉氢气运输拖车加油过程中发生爆炸和火灾

事件摘要

在圣克拉拉一个气体储存和运输设施为多缸拖车加注气态氢时存在缺陷，导致爆炸并引发喷气式火灾。虽然没有人员受伤，但爆炸的冲击波远达八公里。

原因

在装填管道拖车时发生了泄漏。其中一名司机试图未经授权修理泄漏的阀门。工作人员未遵循正确程序，两位司机之间的沟通失误导致气动阀门重新打开，导致氢气流入断开的歧管。

氢气在密闭空间内积聚，排气不足，形成易燃的空气-氢混合气体。这种混合物点燃，引发了爆炸。爆炸后发生喷气式火灾，由于多重压力释放装置（PRD）密封和受损的O型圈被激活，氢气火灾继续发生。

经验教训

危险意识

了解潜在故障，并加强挂车/油罐车转运站的消防防护措施。这包括实施改进的火灾探测系统、灭火设备和应急响应协议，以降低氢气处理过程中火灾和爆炸的风险。

人员培训与再培训

培训所有参与氢气作的人员，包括司机、技术员及其他员工。培训应涵盖正确的作程序、应急响应方案和危险意识，以确保人员具备有效识别和应对潜在安全风险的能力。

设计与工艺易受人为错误影响

实施标准化的加注程序，定期进行设备检查，并实施流量限制装置等安全措施，以防止氢气转移过程中的意外错误。此外，PRD也需要改进，以更好地应对火灾暴露和通风需求。

2007年荷兰宾嫩马斯氢气管道火灾

事件摘要

氢气管道中长期未被发现的泄漏导致氢气泄漏。这团气体云被附近焊接活动点燃，导致覆盖多条管道的土壤发生小火。

原因

氢气管道泄漏是由多种张力因素共同作用的结果。多年来，管道及周围土壤的逐渐沉降导致建筑穿透等固定点出现弯曲。这种弯曲对附近的CP联轴器产生了应力，最终导致了泄漏。未经授权的重型交通以及在覆盖管道的土壤上放置重型设备也加剧了此次事故。

此外，检查职责协调不佳。这种缺乏协调导致整体安全责任缺失，加剧了管道运营的风险。

经验教训

管道技术耐久性

制定严格的管道CP联结器质量、安装和维护标准，以减轻其运营寿命内的应力暴露。

监督实践

重新评估地面沉降测量政策，强调严格监测以防止管道顶部活动造成损害。优先考虑监督员和检查员之间的协调和效率，而非增加人数。明确监督和检查职责，确保明确的任务划分，并在管道走廊建设期间将外部人员纳入监督角色。

对处理氢气设施进行安全评估的重要性

对处理氢气的设施进行安全评估对于保护人员、社区和环境至关重要。这些评估主动识别并减轻与氢气处理、储存、运输和使用相关的潜在危害。通过整合过去事件的经验教训，设施能够利用对现实挑战和脆弱性的宝贵洞察，提升安全协议和应急响应计划。

安全评估在合规中也发挥着重要作用，体现了设施对安全和负责任运营的承诺。通过不断整合经验教训，设施能够改进安全实践，培养持续改进的文化，确保氢能技术的安全有效部署。

虽然安全评估可以在内部进行，但聘请第三方专家为弥合内部专业知识的差距提供了宝贵机会。外部专家为其带来新视角和专业知识，从而提升风险评估过程的准确性。

对于进行内部安全评估的机构，Gexcon提供了FLACS、EFFECTS和RISKCURVES等工具。这些工具通过模拟潜在的灾难性氢气场景，实现详细的安全评估，提高时间和资源的效率与可靠性，并支持预防措施的制定。通过从过去的事故中吸取经验并利用这些工具，我们可以为更安全、更可持续的氢能未来铺平道路。

结论

总之，虽然氢能为清洁能源转型提供了巨大潜力，但也存在解决的固有安全挑战。以往的事故凸显了实施强有力安全协议、为员工提供培训以及解决易受人为错误影响的设计漏洞的重要性。

安全评估基于以往事故的经验教训，在识别和缓解氢气处理、储存和运输相关风险方面发挥着关键作用。

通过优先考虑安全措施并利用技术进步，我们可以提升安全实践，确保氢能技术的负责任部署，实现可持续的能源未来。