氫氣安全使用技術(shù)及常識(shí)

1、 2 一、一、氫氣的理化性質(zhì)氫氣的理化性質(zhì) 1、氫氣的物理性質(zhì) 氫氣（H2）是一種易燃易爆的氣體（屬于 危險(xiǎn)化學(xué)品）。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（一個(gè)標(biāo)準(zhǔn) 大氣壓/760mm Hg，氫氣是一種無色，無 味、無毒的氣體,無腐蝕性，有很強(qiáng)的滲 透性，常溫下可透過橡皮和乳膠管。氫氣 的密度為0.09kg/m3，比空氣輕。氫氣氫氣不不 溶于水溶于水、不溶于乙醇、乙醚、不溶于乙醇、乙醚 。 3 2、氫氣的化學(xué)性質(zhì) （1 1） 可燃性可燃性 氫氣極易燃燒，純凈的氫氣在空氣里安靜地燃?xì)錃鈽O易燃燒，純凈的氫氣在空氣里安靜地燃 燒，產(chǎn)生燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色的火焰淡藍(lán)色的火焰，放出熱量。由于氫氣，放出熱量。由于氫氣 無色無味，燃燒時(shí)

2、火焰是透明的，因此其存在無色無味，燃燒時(shí)火焰是透明的，因此其存在 不易被感官發(fā)現(xiàn)。氫氣、氧氣混合燃燒火焰溫不易被感官發(fā)現(xiàn)。氫氣、氧氣混合燃燒火焰溫 度為度為2100-2500.2100-2500.氫氣的氫氣的爆炸極限爆炸極限為為4.2%-74%4.2%-74% 氫氣和氟、氯、氧、一氧化碳以及空氣混合均氫氣和氟、氯、氧、一氧化碳以及空氣混合均 有爆炸的危險(xiǎn)，其中，氫與氟的混合物在低溫有爆炸的危險(xiǎn)，其中，氫與氟的混合物在低溫 和黑暗環(huán)境就能發(fā)生自發(fā)性爆炸，與氯的混合和黑暗環(huán)境就能發(fā)生自發(fā)性爆炸，與氯的混合 比為比為1 1：1 1時(shí)，在光照下也可爆炸。時(shí)，在光照下也可爆炸。 4 （2）還原性 氫氣具

3、有很強(qiáng)的還原性。利用其還原性 ，氫氣被廣泛的應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)不銹鋼冷 軋和碳鋼冷軋卷板退火時(shí)的保護(hù)氣體。氫 氣不但對帶鋼具有防氧化的作用，而且對 帶鋼上的鐵銹具有還原作用，這樣就實(shí)現(xiàn) 了帶鋼的光亮退火 。 5 1、含氫量：高達(dá)99.999%（體積比濃度）。 2、含氧量：小于等于5ppm,在線安裝了防 爆微量氧在線分析儀測定，也可采用氣相 色譜儀進(jìn)行人工化驗(yàn)方式。 二、高純氫氣質(zhì)量要求二、高純氫氣質(zhì)量要求 6 1、基本要求 （1）氫氣使用區(qū)域應(yīng)通風(fēng)良好。保證空氣中氫氣最高 含量不超過1%(體積)。采用機(jī)械通風(fēng)的建筑物，進(jìn)風(fēng) 口應(yīng)設(shè)在建筑物下方，排風(fēng)口設(shè)在上方。 （2）氫氣有可能積聚處或氫氣濃度可能

4、增加處宜設(shè)置 固定式可燃?xì)怏w檢測報(bào)警儀，可燃?xì)怏w檢測報(bào)警儀應(yīng) 設(shè)在監(jiān)測點(diǎn)(釋放源)上方或廠房頂端，其安裝高度宜 高出釋放源0.5 m2 m且周圍留有不小于0.3 m的凈 空，以便對氫氣濃度進(jìn)行監(jiān)測?？扇?xì)怏w檢測報(bào)警儀 的有效覆蓋水平平面半徑，室內(nèi)宜為7.5 m，室外宜 為15 m。 三、氫氣安全使用技術(shù)三、氫氣安全使用技術(shù) 7 （3）氫氣灌(充)裝站、供氫站、實(shí)瓶間、空瓶 間周邊至少10 m內(nèi)不得有明火。 （4）禁止將氫氣系統(tǒng)內(nèi)的氫氣排放在建筑物內(nèi) 部。 （5）供氫站、氫氣罐、和匯流排間應(yīng)按要求設(shè) 置防雷接地設(shè)施。防雷裝置應(yīng)每年檢測一次。 所有防雷防靜電接地裝置應(yīng)定期檢測接地電阻 每年至少檢測

5、一次，對爆炸危險(xiǎn)環(huán)境場所的防 雷裝置宜每半年檢測一次。 (6)任何場所的民用輕氣球不得使用氫氣作為充 裝氣體。 8 （7）作業(yè)人員要求： 作業(yè)人員應(yīng)經(jīng)過崗位培訓(xùn)、考試合格后持證 上崗。特種作業(yè)人員應(yīng)經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，持有特 種作業(yè)資格證，并在有效期內(nèi)持證上崗。 作業(yè)人員上崗時(shí)應(yīng)穿符合規(guī)定的阻燃、防靜 電工作服和符合規(guī)定的防靜電鞋。工作服宜上、 下身分開，容易脫卸。嚴(yán)禁在爆炸危險(xiǎn)區(qū)域穿 脫衣服、帽子或類似物。嚴(yán)禁攜帶火種、非防 爆電子設(shè)備進(jìn)入爆炸危險(xiǎn)區(qū)域。 9 （7）作業(yè)人員要求： 作業(yè)時(shí)應(yīng)使用不產(chǎn)生火花的工具。 嚴(yán)禁在禁火區(qū)域內(nèi)吸煙、使用明火。 10 2、氫氣系統(tǒng) （1）氫氣系統(tǒng)停運(yùn)后，應(yīng)用盲板或

6、其他有效隔 離措施隔斷與運(yùn)行設(shè)備的聯(lián)系，應(yīng)使用符合安 全要求的惰性氣體進(jìn)行置換吹掃。 （2）首次使用和大修后的氫氣系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行耐壓、 清洗(吹掃)和氣密試驗(yàn)，符合要求后方可投入 使用。 11 2、氫氣系統(tǒng) （3）氫氣系統(tǒng)中氫氣中氧的體積分?jǐn)?shù)不得超過 0.5%，氫氣系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有氧含量小于3%的惰性 氣體置換吹掃設(shè)施。 （4）氫氣系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)，禁止敲擊、帶壓維 修和緊固，不得超壓。禁止處于負(fù)壓狀態(tài)。 （5）氫氣系統(tǒng)檢修或檢驗(yàn)作業(yè)應(yīng)制定作業(yè)方案 及隔離、置換、通風(fēng)等安全防護(hù)措施，并經(jīng)過 設(shè)備、安全等相關(guān)部門審批。 12 3、氫氣設(shè)備及管道 （1）氫氣設(shè)備應(yīng)嚴(yán)防泄漏，所用的儀表及閥門 等零部件密封應(yīng)確保

7、良好，定期檢查，對設(shè)備 發(fā)生氫氣泄漏的部位應(yīng)及時(shí)處理。 （2）對氫氣設(shè)備、管道和閥門等連接點(diǎn)進(jìn)行漏 氣檢查時(shí)，應(yīng)使用中性肥皂水或攜帶式可燃?xì)?體檢測報(bào)警儀，禁止使用明火進(jìn)行漏氣檢查。 （3）爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)電氣設(shè)備應(yīng)符合防爆要求， 因需要在爆炸危險(xiǎn)區(qū)域使用非防爆設(shè)備時(shí)應(yīng)采 取隔爆措施。 13 3、氫氣設(shè)備及管道 （4）氫氣管道應(yīng)采用無縫金屬管道，禁止采用 鑄鐵管道，管道的連接應(yīng)采用焊接或其他有效 防止氫氣泄漏的連接方式。管道宜采用球閥、 截止閥。管道之間不宜采用螺紋密封連接，氫 氣管道與附件連接的密封墊，應(yīng)采用不銹鋼、 有色金屬、聚四氟乙烯或氟橡膠材料，禁止用 生料帶或其他絕緣材料作為連接密封手

8、段。 （5）氫氣管道應(yīng)設(shè)置分析取樣口、吹掃口，其 位置應(yīng)能滿足氫氣管道內(nèi)氣體取樣、吹掃、置 換要求；最高點(diǎn)應(yīng)設(shè)置排放管，并在管口處設(shè) 阻火器。 14 3、氫氣設(shè)備及管道 （6）氫氣管道應(yīng)避免穿過地溝、下水道及鐵路 汽車道路等，應(yīng)穿過時(shí)應(yīng)設(shè)套管。 （7）室內(nèi)氫氣管道不應(yīng)敷設(shè)在地溝中或直接埋 地，室外地溝敷設(shè)的管道，應(yīng)有防止氫氣泄漏、 積聚或竄人其他地溝的措施。埋地敷設(shè)的氫氣 管道埋深不宜小于0.7 m。濕氫管道應(yīng)敷設(shè)在 冰凍層以下。 15 3、氫氣設(shè)備及管道 （8）在氫氣管道與其相連的裝置、設(shè)備之間應(yīng) 安裝止回閥，界區(qū)間閥門宜設(shè)置有效隔離措施， 防止來自裝置、設(shè)備的外部火焰回火至氫氣系 統(tǒng)。氫氣

9、作焊接、切割、燃料和保護(hù)氣等使用 時(shí)，每臺(tái)(組)用氫設(shè)備的支管上應(yīng)設(shè)阻火器。 （9）氫氣管道、閥門及水封等出現(xiàn)凍結(jié)時(shí)，作 業(yè)人員應(yīng)使用熱水或蒸汽加熱進(jìn)行解凍，且應(yīng) 帶面罩進(jìn)行操作。禁止使用明火烘烤或使用錘 子等工具敲擊。 16 3、氫氣設(shè)備及管道 （10）室內(nèi)外架空或埋地敷設(shè)的氫氣管道及其連 接的法蘭間宜互相跨接和接地。氫氣設(shè)備與管 道上的法蘭間的跨接電阻應(yīng)小于0.03。 （11）氫氣罐放空閥、安全閥和置換排放管道系 統(tǒng)均應(yīng)設(shè)排放管，并應(yīng)連接裝有阻火器或有蒸 汽稀釋、氮?dú)饷芊?、末端設(shè)置火炬燃燒的總排 放管。 （12）按照規(guī)定涂安全色，并設(shè)安全標(biāo)志和標(biāo)識(shí)。 17 （13）氫氣管道的施工及驗(yàn)收符合

10、下列規(guī)定： 接觸氫氣的表面徹底去除毛刺、焊渣、鐵銹和 污垢等 。 碳鋼管的焊接宜采用氬弧焊作底焊；不銹鋼應(yīng) 采用氬弧焊。 氫氣管道、閥門、管件等在安裝過程中及安裝 后采用嚴(yán)格措施防止焊渣、鐵銹及可燃物等進(jìn) 入或遺留在管內(nèi)。 氫氣管道強(qiáng)度試驗(yàn)合格后，使用不含油的空氣 或惰性氣體，以不小于20 m/s的流速進(jìn)行吹掃， 直至出口無鐵銹、無塵土及其他污垢為合格。 18 （13）氫氣管道的施工及驗(yàn)收符合下列規(guī)定： 長距離埋地輸送管道設(shè)計(jì)、安裝時(shí)宜做電化學(xué) 保護(hù)措施，吹掃前宜做通球處理。電化學(xué)保護(hù) 宜每年檢測一次并存檔備案。 19 4、氫氣的置換 （1）氫氣系統(tǒng)被置換的設(shè)備、管道等應(yīng)與系統(tǒng) 進(jìn)行可靠隔絕。

11、 （2）采用惰性氣體置換法應(yīng)符合下列要求： a)惰性氣體中氧的體積分?jǐn)?shù)不得超過3%。 b)置換應(yīng)徹底，防止死角末端殘留余氫。 c)氫氣系統(tǒng)內(nèi)氧或氫的含量應(yīng)至少連續(xù)2 次分析合格，如氫氣系統(tǒng)內(nèi)氧的體積分?jǐn)?shù)小于 或等于0.5%，氫的體積分?jǐn)?shù)小于或等于0.4% 時(shí)置換結(jié)束。 20 5、氫氣的排放 （1）氫氣排放管應(yīng)采用金屬材料，不得使用塑料管或 橡皮管。 （2） 氫氣排放管應(yīng)設(shè)阻火器，阻火器應(yīng)設(shè)在管口處。 （3） 氫氣排放口垂直設(shè)置。當(dāng)排放含飽和水蒸氣的氫 氣(產(chǎn)生兩相流)時(shí)，在排放管內(nèi)應(yīng)引入一定量的惰性 氣體或設(shè)置靜電消除裝置，保證排放安全。 （4） 室內(nèi)排放管的出口應(yīng)高出屋頂2m以上。室外設(shè) 備

12、的排放管應(yīng)高于附近有人員作業(yè)的最高設(shè)備2m以 上。 （5） 排放管應(yīng)設(shè)靜電接地，并在避雷保護(hù)范圍之內(nèi)。 （6） 排放管應(yīng)有防止空氣回流的措施。 （7）排放管應(yīng)有防止雨雪侵入、水氣凝集、凍結(jié)和外 來異物堵塞的措施。 21 6、消防與緊急情況處理 （1）氫氣發(fā)生大量泄漏或積聚時(shí)，應(yīng)采取以下措施： 應(yīng)及時(shí)切斷氣源，并迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風(fēng) 處。 對泄漏污染區(qū)進(jìn)行通風(fēng)，對已泄漏的氫氣進(jìn)行稀釋， 若不能及時(shí)切斷時(shí)，應(yīng)采用蒸汽進(jìn)行稀釋，防止氫氣 積聚形成爆炸性氣體混合物。 若泄漏發(fā)生在室內(nèi)，宜使用吸風(fēng)系統(tǒng)或?qū)⑿孤┑臍馄?移至室外，以避免泄漏的氫氣四處擴(kuò)散。 22 6、消防與緊急情況處理 （2) 氫氣發(fā)生泄漏并著火時(shí)應(yīng)采取以下措施： 應(yīng)及時(shí)切斷氣源；若不能立即切斷氣源，不得熄滅 正在燃燒的氣體，并用水強(qiáng)制冷卻著火設(shè)備，此外， 氫氣系統(tǒng)應(yīng)保持正壓狀態(tài)，防止氫氣系統(tǒng)回火發(fā)生。 采取措施，防止火災(zāi)擴(kuò)大，如采用大量消防水霧噴 射其他引燃物質(zhì)和相鄰設(shè)備；