氢气安全 – 一种具有特殊风险的新型能源

氢气（H₂）是一种重要的清洁能源。在迈向更具可持续性未来的进程中，氢气生产和运输设施正在不断增加。德尔格在流程工业领域拥有数十年经验，是客户和利益相关者（特别是市场上的新参与者）在风险评估以及提供全面咨询和氢气安全解决方案方面的重要合作伙伴。德尔格深谙氢气作业的危险性，妥善处理氢气安全问题。

如何应对氢气安全挑战

氢气本身没有毒性，但它会对工厂的安全以及生产、运输或使用氢气的基础设施带来特殊风险。请阅读电子书了解相关安全挑战以及德尔格如何在流程的各个阶段通过全面的风险分析、项目规划、选择和安装正确的安全解决方案和服务来支持氢能经济的发展。

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氢气爆炸和其他主要风险

七大氢气安全挑战

与其他气体相比，氢气不会带来新的重大风险。但在有人参与从生产到使用的氢价值链中的任务时就会发生问题。尽管不同的应用面临的挑战有所不同，但工厂安全是个普遍问题。以下是德尔格根据与客户合作的项目总结的一些风险因素：

爆炸

与真正的炸药不同，纯氢不会爆炸。但是当氢气和空气接触时，就会产生危险。因为氢气要引起爆炸，需要有氧的参与。如果发生氢气泄漏，即使是衣服上的静电火花也足以引发爆炸。

看不见的火焰

氢气燃烧时的火焰非常苍白，在白天看不见。因为它释放的红外线辐射非常少，所以人类无法感知到热量存在。但是，氢气火焰会释放大量紫外线辐射。因此，需要使用特殊的紫外线探测器才能确定是否存在氢气火焰。

泄漏

由于分子小，粘度低，所以氢气比密度大的气体更容易从管道和其他结构体中泄漏。实际上，当在足够高的压力下从管道中泄漏时，氢气甚至可以自燃。除了按照“氢气就绪”规范设计管道，定期检测接头处和管道沿线是否存在泄漏点也必不可少。而固定式泄漏检测仪可以增加一重安全保障。

渗透性

氢气很容易渗透到材料中，在某些情况下会使材料变脆。因此，储罐通常采用不锈钢和复合材料。

一氧化碳报警

一氧化碳（CO）传感器对氢气交叉敏感。如果在可能接触氢气的地方附近使用，一氧化碳传感器应获得氢气补偿，从而将交叉灵敏度和误报降至更低。

气穴

像氨和甲烷一样，氢气的密度低于空气，泄漏时会在室内天花板下方形成气穴。即使天花板下积累的氢气达到了危险值，地面上也感知不到氢气的存在。当氢气和甲烷混合时，氢气会在甲烷上方形成气穴。因此，氢气检测仪通常放置在气层上方，而甲烷检测仪放置在气层下方。

无色无味

氢气无色无味，所以人类无法察觉。对于甲烷，这个问题可以通过添加气味物质来解决，而关于该方法是否也适用于氢气，仍在研究中。因此，目前必须借助气体和泄漏检测仪。

氢气爆炸

氢气的存在增加了安全风险，必须采取适当措施加以解决。由于其特殊性质，需要选择氢气传感器来应对氢气安全挑战，尤其是氢气爆炸这一重大威胁。

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氢气的应用领域

氢气生产

在全球向寻求碳中和可再生能源转变的过程中，对更具可持续性的氢能的需求日益增加。风力和太阳能发电场可以选择生产“绿色”氢气，但由于氢气的易燃易爆性，这会给他们的工厂带来新的重大安全隐患。特别是在生产初期，氢气处于高压状态，易燃烧。燃烧的火焰几乎不可见，因此工厂需要采取安全的氢气爆炸防护措施。

氢气运输和存储

工业量级的氢气生产需要高效且安全的运输、输送和存储方法和设施，才能到达供应商和消费者手中。现有的燃气管网和管道基础设施通常可用于将氢气输送到相关市场，但检测、监控和维护设施必须进行专门改装，才能防止发生泄漏。储罐和阀门等大多数储存设施通常是安全的，但现场的人员和机器活动会加大安全隐患。

氢气的使用

为了减少化石燃料排放及其对环境的不利影响，人们对清洁能源的需求越来越大，如通过燃料电池生产的氢气。相关应用包括长途公路、铁路和海上运输所用的燃料电池电动车。为满足这一新型消费市场的需求，加油站、维修店和车库设施都在自己的核心业务中增加了氢气。这意味着他们还必须遵守新的安全措施，并积累相关的必要安全经验。