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中图分类号：X825 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）31-0360-01
一.氢爆的概述
物质自一种状态迅速地转变成另一种状态，并在瞬间放出巨大能量同时产生巨大声响的现象成为爆炸。也可视为瞬间形成的高温，高压气体或蒸汽的骤然膨胀现象。爆炸常伴有发热，发光，压力上升真空的电离等现象。可燃性物质与空气或其它氧化剂的混合物，并不是在任何混合比例下都是可燃或可爆的，而且混合物的比例不同，燃烧的速度也不同。当混合物中可燃物质的含量接近于完全燃烧时的理论量时燃烧最快，最剧烈；若含量减少或增加，燃烧速度就降低；当浓度低于或高于某一极限时，火焰便不再蔓延。可燃物质在空气中达到刚好足以使火焰蔓延的最低浓度，称为该物质爆炸下限；同样达到刚足以使火焰蔓延的最高浓度，称为该物质的爆炸上限。发生氢爆的主要条件是氢气在其与含量必须达到一定比例，空气混合气体中的体积含量必须达到一定比例。当混合气体中，氢气含量低于某一极限时，少量氢气与空气中的氧气发生反应所产生的热量袮补不了散发的热量，不能使周围的混合气体达到着火温度这一限度称为氢爆下限，约为4%。但是混合气体中氢气的含量高于某一限度则由于缺氧无法燃烧，这一限度称为氢爆上限，约为75%。当一定空间内空气中的氢气含量处于爆炸的上下限之间，一遇明火局部首先着火，并放出大量的热量，使生成的水蒸气的体积膨胀，压力急剧增加，形成冲击波，使还未燃烧的混合气体压缩，并在极短时间内燃尽，空间内的压力猛然增大，这就是氢气爆炸。氢气的爆炸压力不仅与混合气体中的氢体积有关，与氢气的压力也有一定关系。混合气体的最初压力越高，爆炸压力也越高，在混合气体的初压为0.1HPa，最大的爆炸压力达1.2HPa.。而且爆炸性混合物的原始温度越高，则爆炸极限范围变大，即爆炸下限值变低，上限值变高。另外，氢气在一般温度下，性质不怎么活泼，在明火引燃或在触媒剂作用下，才能和氧气化合，所以氢气是一种能够自燃的互燃性气体，从管口喷射出来的纯氢气引燃后，能够在氧气或空气中徐徐燃烧，并且不断地接受从火焰传来的热量，当火焰的焰面的氢气传播的速度与氢气从管口流出的速度相平衡时，就能在管口处维持稳定燃烧.氢气着火都是发生在漏氢的地方，尤其是运行中温度较高的铜导体附近或氢气急剧漏出的地方容易着火。因此防止氢气着火的根本措施就是要消除漏氢。综上所述，制氢站火灾或爆炸事故可用以下事故树图表示：
双线矩阵形符号，表示事故，即顶端事件（top event）；
单线矩阵形符号，表示基本事件，即中间事件和末端事件（middle event and end event），末端事件是不需要展开事件；
屋形且内有“·”符号，表示事件之间的逻辑关系“与门”（and gate），即表示两个以上原因事件同时发生时特定结果事件（屋尖所向事件）才会发生；
屋形且内有“﹢”符号，表示事件之间的逻辑关系“或门”（or gate），即表示一个或多个原因事件发生，特定结果事件就会发生。
二.采取的防火防爆措施
2.1 点火源的控制
在制氢过程中，可能遇到的点火源，一是固有火源；如：配电保护，电力线路，照明等，还有维修用火，机械摩擦热，撞击火星及其它火种等。这些点火源经常是引起易燃易爆物着火爆炸的原因，控制这类火源的使用范围，严格用火管理，对于防火防爆是十分重要的.
1.配电保护在制氢站内，为了防止爆炸和火灾事故，必须避免电线
路超载，以免导致组件发热，加速绝缘老化，甚至引起火灾。为此，在配电线路上一般装设熔断器保护。熔断器必须安装位置合理，型号选择合适，熔体选择正确，才能起到应有的保护作用。
2.电力线路在氢站内的电力，照明线路应遵循“在爆炸危险场所
内，严禁采用绝缘导线明敷”的要求。同时为了安全起见，要求电线穿金属管密封，并经气密试验检查合格，而且力求沿墙敷设，尽量避免沿屋或紧靠屋顶敷设。
3.照明制氢站的照明最低要求为15-30Lx，由于电解间的温度高，
而防爆的散热性能又差，容易造成灯泡损坏，为了便于更换，采用壁灯较为合适。此外，氢气容易聚集在上部空间，因此，装壁灯也有利于防爆，其安装高度一般距地地面3m左右，以便于维修。
4.维修用火的控制在制氢站如需要用到电焊，气焊等动火作业，必
须严格按照我国电业安全工作规程中关于在制氢站动火作业安全规程进行。
5.预防摩擦与撞击产生的火花
（1）在电解装置上进行维护的工作，应使用铜制的工具，以防发生火
花；必须使用钢制工具时，应涂上黄油。
（2）不准穿带钉鞋，进入易燃易爆区，不能随意抛、撞金属设备、管线。
（3）值班人员必须穿着防静电服进行作业。
（4）排出带有压力的氢气、氧气或向储氢罐、发电机输送氢气时，应均匀缓慢的打开设备的阀门，使气体缓慢的放出或输送。
6.电器火花的控制
氢气与空气形成爆炸混合物，电气火花是引起这种混合物燃烧爆炸的重要火源.最有效的防火防爆措施，是选用最有效的防爆措施。电源开关、插座、电话等电器设备应采用防爆型的。
7.其它火源的控制
（1）严禁携带一切火种进入氢站（如手机、火机、香烟等）；
（2）进入氢站人員必须将身体上静电释放后才可进入，触摸静电释
放器后方可进入；
（3）汽车、拖拉机等机动车进入氢站，必须装备防火罩；
（4）制氢室内和其它装有氢气的设备附近，均必须严禁烟火，严禁
防止易燃易爆物品，并应设“严禁烟火”的标示牌；
2.2 参数的安全控制
在制氢生产中，参数主要指温度、压力、电流、电压等。按要求严格控制各参数，在安全限制之内，不仅可以防止操作中的超温、超压和漏氢等，而且是防止火灾爆炸发生的根本措施。
2.3防止漏氢
在制氢过程中，由于设备的损坏、管道破裂、人为操作错误等原因，常出现跑、冒、滴、漏等现象，从而导致火灾爆炸事故，为杜绝跑、冒、滴、漏等现象，确保安全生产，应采取如下措施
1.加强操作人员和维修人员的责任心，提高他们的技术水平，稳
定工艺操作提高设备完好率。
2.对工艺指标，设备结构方面应采取相应措施，对氢站岗位进行
危险点分析，对易泄漏的重要阀门定一级控制点，平时操作次数少的氢管路上的阀门定为二级控制点，其它氢气系统上的阀兰，及操作次数甚少的氢管路上的阀门定三级控制点，进行三级管理。
3.安装氢气报警控制器，在制氢设备间、储罐间均须安装报警探头，同时安装风机联动装置，以便随时发现漏点和及时将氢气排出。
三、人员安全意识的重要性
人员的安全意识非常重要，时刻将安全植入心中。人人应有强烈的责任心、安全感，严格按照安规、技规进行各项操作，查漏、堵漏工作是工作的重点，将隐患消灭在萌芽状态，可以进一步预防氢爆事故的发生。
一.氢爆的概述
物质自一种状态迅速地转变成另一种状态，并在瞬间放出巨大能量同时产生巨大声响的现象成为爆炸。也可视为瞬间形成的高温，高压气体或蒸汽的骤然膨胀现象。爆炸常伴有发热，发光，压力上升真空的电离等现象。可燃性物质与空气或其它氧化剂的混合物，并不是在任何混合比例下都是可燃或可爆的，而且混合物的比例不同，燃烧的速度也不同。当混合物中可燃物质的含量接近于完全燃烧时的理论量时燃烧最快，最剧烈；若含量减少或增加，燃烧速度就降低；当浓度低于或高于某一极限时，火焰便不再蔓延。可燃物质在空气中达到刚好足以使火焰蔓延的最低浓度，称为该物质爆炸下限；同样达到刚足以使火焰蔓延的最高浓度，称为该物质的爆炸上限。发生氢爆的主要条件是氢气在其与含量必须达到一定比例，空气混合气体中的体积含量必须达到一定比例。当混合气体中，氢气含量低于某一极限时，少量氢气与空气中的氧气发生反应所产生的热量袮补不了散发的热量，不能使周围的混合气体达到着火温度这一限度称为氢爆下限，约为4%。但是混合气体中氢气的含量高于某一限度则由于缺氧无法燃烧，这一限度称为氢爆上限，约为75%。当一定空间内空气中的氢气含量处于爆炸的上下限之间，一遇明火局部首先着火，并放出大量的热量，使生成的水蒸气的体积膨胀，压力急剧增加，形成冲击波，使还未燃烧的混合气体压缩，并在极短时间内燃尽，空间内的压力猛然增大，这就是氢气爆炸。氢气的爆炸压力不仅与混合气体中的氢体积有关，与氢气的压力也有一定关系。混合气体的最初压力越高，爆炸压力也越高，在混合气体的初压为0.1HPa，最大的爆炸压力达1.2HPa.。而且爆炸性混合物的原始温度越高，则爆炸极限范围变大，即爆炸下限值变低，上限值变高。另外，氢气在一般温度下，性质不怎么活泼，在明火引燃或在触媒剂作用下，才能和氧气化合，所以氢气是一种能够自燃的互燃性气体，从管口喷射出来的纯氢气引燃后，能够在氧气或空气中徐徐燃烧，并且不断地接受从火焰传来的热量，当火焰的焰面的氢气传播的速度与氢气从管口流出的速度相平衡时，就能在管口处维持稳定燃烧.氢气着火都是发生在漏氢的地方，尤其是运行中温度较高的铜导体附近或氢气急剧漏出的地方容易着火。因此防止氢气着火的根本措施就是要消除漏氢。综上所述，制氢站火灾或爆炸事故可用以下事故树图表示：
双线矩阵形符号，表示事故，即顶端事件（top event）；
单线矩阵形符号，表示基本事件，即中间事件和末端事件（middle event and end event），末端事件是不需要展开事件；
屋形且内有“·”符号，表示事件之间的逻辑关系“与门”（and gate），即表示两个以上原因事件同时发生时特定结果事件（屋尖所向事件）才会发生；
屋形且内有“﹢”符号，表示事件之间的逻辑关系“或门”（or gate），即表示一个或多个原因事件发生，特定结果事件就会发生。
二.采取的防火防爆措施
2.1 点火源的控制
在制氢过程中，可能遇到的点火源，一是固有火源；如：配电保护，电力线路，照明等，还有维修用火，机械摩擦热，撞击火星及其它火种等。这些点火源经常是引起易燃易爆物着火爆炸的原因，控制这类火源的使用范围，严格用火管理，对于防火防爆是十分重要的.
1.配电保护在制氢站内，为了防止爆炸和火灾事故，必须避免电线
路超载，以免导致组件发热，加速绝缘老化，甚至引起火灾。为此，在配电线路上一般装设熔断器保护。熔断器必须安装位置合理，型号选择合适，熔体选择正确，才能起到应有的保护作用。
2.电力线路在氢站内的电力，照明线路应遵循“在爆炸危险场所
内，严禁采用绝缘导线明敷”的要求。同时为了安全起见，要求电线穿金属管密封，并经气密试验检查合格，而且力求沿墙敷设，尽量避免沿屋或紧靠屋顶敷设。
3.照明制氢站的照明最低要求为15-30Lx，由于电解间的温度高，
而防爆的散热性能又差，容易造成灯泡损坏，为了便于更换，采用壁灯较为合适。此外，氢气容易聚集在上部空间，因此，装壁灯也有利于防爆，其安装高度一般距地地面3m左右，以便于维修。
4.维修用火的控制在制氢站如需要用到电焊，气焊等动火作业，必
须严格按照我国电业安全工作规程中关于在制氢站动火作业安全规程进行。
5.预防摩擦与撞击产生的火花
（1）在电解装置上进行维护的工作，应使用铜制的工具，以防发生火
花；必须使用钢制工具时，应涂上黄油。
（2）不准穿带钉鞋，进入易燃易爆区，不能随意抛、撞金属设备、管线。
（3）值班人员必须穿着防静电服进行作业。
（4）排出带有压力的氢气、氧气或向储氢罐、发电机输送氢气时，应均匀缓慢的打开设备的阀门，使气体缓慢的放出或输送。
6.电器火花的控制
氢气与空气形成爆炸混合物，电气火花是引起这种混合物燃烧爆炸的重要火源.最有效的防火防爆措施，是选用最有效的防爆措施。电源开关、插座、电话等电器设备应采用防爆型的。
7.其它火源的控制
（1）严禁携带一切火种进入氢站（如手机、火机、香烟等）；
（2）进入氢站人員必须将身体上静电释放后才可进入，触摸静电释
放器后方可进入；
（3）汽车、拖拉机等机动车进入氢站，必须装备防火罩；
（4）制氢室内和其它装有氢气的设备附近，均必须严禁烟火，严禁
防止易燃易爆物品，并应设“严禁烟火”的标示牌；
2.2 参数的安全控制
在制氢生产中，参数主要指温度、压力、电流、电压等。按要求严格控制各参数，在安全限制之内，不仅可以防止操作中的超温、超压和漏氢等，而且是防止火灾爆炸发生的根本措施。
2.3防止漏氢
在制氢过程中，由于设备的损坏、管道破裂、人为操作错误等原因，常出现跑、冒、滴、漏等现象，从而导致火灾爆炸事故，为杜绝跑、冒、滴、漏等现象，确保安全生产，应采取如下措施
1.加强操作人员和维修人员的责任心，提高他们的技术水平，稳
定工艺操作提高设备完好率。
2.对工艺指标，设备结构方面应采取相应措施，对氢站岗位进行
危险点分析，对易泄漏的重要阀门定一级控制点，平时操作次数少的氢管路上的阀门定为二级控制点，其它氢气系统上的阀兰，及操作次数甚少的氢管路上的阀门定三级控制点，进行三级管理。
3.安装氢气报警控制器，在制氢设备间、储罐间均须安装报警探头，同时安装风机联动装置，以便随时发现漏点和及时将氢气排出。
三、人员安全意识的重要性
人员的安全意识非常重要，时刻将安全植入心中。人人应有强烈的责任心、安全感，严格按照安规、技规进行各项操作，查漏、堵漏工作是工作的重点，将隐患消灭在萌芽状态，可以进一步预防氢爆事故的发生。