确保氢气工厂安全的 5 条建议
1.选择适合的压缩氢气储罐
氢气可以以气体或液体形式储存。前者需要高压罐（100 - 1000 bar 或 1400 - 14500 psi），而后者则需要低温。在本文中，我们重点介绍压缩氢气。
为了保证出色的氢气工厂安全性，储罐材料的选择至关重要。
根据容积和压力，应使用这四种类型压力容器来储存压缩氢气。
- I 型
这些金属罐通常由钢或铝制成。它们可以承受 175 bar（铝）至 200 bar（钢）的预计压力上限。1 型储罐的生产成本很低，但很重，因为它们由金属制成。它们用于储存液态和气态氢。
- II 型
这些金属罐由铝制成，但在金属圆柱体周围缠绕着纤维。这些纤维可以由玻璃纤维/芳纶或碳纤维制成。这类储罐可以承受高达 299 bar 的压力上限，具体取决于材料。
II 型储罐重量更轻、更坚固，但也更昂贵。
- III 型
这些储罐由复合材料制成，带有金属衬里，可承受更高的压力。例如，铝/芳纶储罐可承受高达 438 bar 的压力。另一方面，铝/碳复合材料甚至可以承受高达 700 bar 的压力。因此也会更加昂贵。
- IV 型
这些储罐不含金属成分。它们由碳纤维制成，带有聚合物衬里。尽管重量低于其他类型，但它们可以承受 700 bar 的压力上限。缺点是使用大量碳纤维也会使其变得更加昂贵。
2. 选择适合的材料
氢气对所有材料的机械特性都有不利影响。例如，它会导致金属变脆。这反过来会导致拉伸强度、延展性和断裂韧性的丧失，并导致疲劳裂纹加速增长。
这种劣化的程度具体取决于材料、氢气的压力和温度以及机械负载。这意味着某些材料要比其他材料更合适。
理想情况下，应对材料进行测试，以确保它们能在预期的运行条件下工作。
如果无法做到这一点，下面是一些常用材料：
- 奥氏体不锈钢
- 铝合金
- 低合金素体钢
- C-Mn 铁素体钢
- 铜合金
另一方面，应避免使用以下材料：
- 高强度铁素体钢和马氏体钢
- 灰铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁
- 镍合金
- 钛合金
3. 选择安装氢气储罐的理想位置
在氢气工厂的安全方面，不仅选择合适的储罐非常重要，而且选择安装储罐的理想位置同样非常重要。
虽然可在室内储存小型氢气瓶，但不建议储存容量较大的氢气瓶。
室外储存总体上更安全，甚至是储存大量氢气所必需的，因为这样可以在发生氢气意外泄漏时让气体轻松消散掉。
以下是压缩氢气理想储存位置的一些特征。
- 通风良好，以防止氢气积聚
- 安装时与建筑物和通风入口保持一定的安全距离
- 防止受车辆交通或坠落物的影响
- 无阳光直射，环境温度不应超过 52°C (~126°F)
- 已进行妥善保护，防止未经授权进入
压缩氢气理想储存位置的 5 个特征。
- 通风良好，以防止氢气积聚
- 安装时与建筑物和通风入口保持一定的安全距离
- 防止受车辆交通或坠落物的影响
- 无阳光直射，环境温度不应超过 52°C (~126°F)
- 已进行妥善保护，防止未经授权进入
4. 防止氢气在容器或外壳中积聚
如上所述，使用氢气时，通风良好非常重要。
这可确保气体迅速消散，无法与空气中的氧气形成潜在的易燃混合气体。
因为氢气很轻，所以这种积聚肯定会发生在房间天花板或外壳附近。
在设计这些设施时必须考虑到这一点。
这意味着需要采取适当的高空间通风、检测和控制措施。
此外，由于永远不能排除氢气泄漏的可能性，因此安装火焰和/或气体探测器以及灭火系统（理想情况下）也很重要。
当 氢气在空气环境中释放时，气体会立即以 10m/s 的速度上升。因此，必须在房间的最高点检测氢气浓度。此外，您还需要预测房间的通风位置：要将空气从房间内的较高位置抽出。如果您将探测器放在房间的较低位置，则在检测到气体之前，探测器上方的房间部分会首先充满浓度过高的氢气。通风也一样。如果您从顶部引入空气并在低位抽出，则将无法排空氢气。要将通风气流从底部引至顶部。
正常运行期间，通风量不是很高。只有当您在房间顶部检测到气体时，才需要立即抽出大量空气（气体混合物）。用于建造氢气运输卡车的新建筑物（该建筑物内也会填充气体），可在屋顶附近安装气体探测器（高度超过 10 米），检测到气体时，屋顶就会打开。
5. 防止氢气泄漏
泄漏是使用氢气操作时会遇到的一个主要问题，因为少量氢气泄漏却是大量事故的元凶。
防止发生泄漏的一种方法是安装检漏仪，应对其定期进行维护和测试。在任何情况下，都应定期进行检漏，包括对阀门进行运行检查。
两种常用的测试方法是使用肥皂泡溶液或手持式氢气探测器。除了定期测试外，工厂操作员还应在每次重新装配接头时检查是否存在泄漏状况。此外，应检查系统的连接是否有腐蚀、侵蚀、开裂、凸起、起泡或任何其他形式的劣化。