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氢安全经验分享丨氢能设备安全风险分析必要性思考

来源:特嗨氢能检测 发布时间:2025-04-15 15:28:41
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近期某车辆高速碰撞爆燃事件冲上热搜,引发公众对新能源汽车安全性的高度关注。尽管事故初步定性为单方责任交通事故,尚不直接指向车辆本身技术缺陷,但引发的社会舆论已对涉事企业造成显著的经济损失和信任危机。这场事故不仅暴露出公众对新技术安全性的焦虑,也折射出创新技术发展进程中普遍存在的风险传播效应。

值得关注的是,这种技术应用与安全监管的平衡难题在氢能领域同样凸显。从去年12月至今韩国连续发生的多起氢能事故,涉及储运、加注、应用全产业链环节,反映出韩国在氢能技术商业化过程中面临材料腐蚀防护、泄漏监测响应、应急处理体系等多重安全挑战。在今年3月24日下午3时54分,位于韩国京畿道龙仁市的一个氢燃料电池实验室发生爆炸。当时研究人员正在进行氢燃料电池核心部件的测试,实验装置突发异常,瞬间喷出火焰并产生大量烟雾,导致现场5名科研人员受伤。这些事件敲响了警钟:氢能装备的安全设计与管理容不得半点疏漏。

无论是新能源车辆或是氢能设备安全设计,都需要进行全面的风险评估,分析各种异常发生时产生哪些后果和影响,对应的管控措施是否能降低风险到可接受的程度,因此建议氢能设备生产厂商、设备使用方,需通过类似HAZOP等安全分析方法,确认并提升氢能设备安全性,才能降低事故发生的可能性。

涉氢设备HAZOP分析的必要性

氢气具有易燃易爆(爆炸极限4%-75%)、高扩散性、氢脆效应等特殊风险,涉氢设备(如储氢罐、电解槽、加氢机)的微小设计缺陷或工艺偏差均可能引发泄漏、燃爆等连锁事故,传统经验式风险评估难以覆盖复杂耦合风险。

HAZOP(Hazard and Operability Study,危险与可操作性分析)作为系统化的风险评估工具,通过结构化审查工艺设计,识别潜在偏差与风险,被公认是有效的风险评估技术,现已广泛应用于各类工艺过程和项目的风险评估工作中,也适用于氢能行业,可精准识别氢能场景中隐蔽的失效模式与事故诱因。

HAZOP分析

氢能设备的全方位安全保障

特嗨氢能检测于2018年投入使用高压涉氢测试设备,而设备厂家并未进行HAZOP分析。在进厂开展实验前,我司氢安全团队开展HAZOP分析进行设备进厂验收,发现十余项隐患,现重点讲述下面两项:

①氢气换热器导热油侧安全阀泄放位置设计不合理。换热器为导热油和氢气进行换热,导热油侧为壳层,其设计压力为0.7MPa,氢气侧操作压力为2.5MPa,设计压力为2.8MPa,当换热器发生内漏,氢气漏至导热油循环侧,造成导热油侧超设计压力,现有的保护措施为,导热油侧压力高联锁停机(但未切断氢气进料),安全阀超压泄放至实验室室内,可能引发爆炸和火灾,造成财产损失和人员伤亡‌。

②氢气换热器联锁设计不合理。换热介质压力低于氢气,故设计有超压保护措施,压力高联锁停机,安全阀超压泄放,但未联锁至氢气紧急切断,一但发生泄漏,易造成氢气混合换热介质大量泄漏,静电起火引发火灾。

上述问题厂家已纳入整改,但如果将该氢能设备投用,如发生上述情况引发事故,后果是任何氢能企业都无法承担的。

涉氢产品HAZOP分析

前置的重要性

涉氢设备制造商应将HAZOP分析前置至产品研发阶段,通过早期识别氢泄漏、燃爆风险、材料兼容性等关键问题,从源头优化设计,从本质上消除“先天性缺陷”,避免设备“带病出厂”。

涉氢设备使用单位应主动要求制造商提供第三方权威机构出具的HAZOP分析报告,将报告作为设备验收与技术协议的核心附件。同时开启自身周期性复评和动态触发机制,除年度HAZOP复评外,在设备改造、工艺变更、事故复盘后,启动专项分析,及时识别新风险。

当然HAZOP分析一定程度依赖安全分析团队的专业性,最好有氢能设备HAZOP分析的经验积累,才能发现并提出更多问题。

HAZOP分析

团队涉氢经验的重要性

特嗨氢安全团队多年深耕于涉氢场所安全管理与氢安全咨询,我们具备丰富的经验,具有注册安全工程师、安全生产类高级工程师、HAZOP主席的领衔团队,深度融合氢能产业特性与安全方法论,主导过十余项氢能项目风险评估,掌握制氢设备、氢能测试装备、加氢站、制氢加氢一体综合能源站、复杂工艺的氢能实验室等氢能产业的HAZOP分析标准化流程,积累了大量的行业评估经验。

利用HAZOP分析评估氢能设备时,主要针对氢气的易燃易爆、高扩散性、低点火能量及氢脆等特殊性质,系统识别设备设计、工艺参数、操作维护中的潜在风险,包括材料氢脆失效、密封泄漏、压力/温度异常、杂质混入、静电点火等场景,覆盖制氢、储运、用氢全流程;通过分析偏差后果(如储氢罐超压爆炸、加氢站泄漏积聚),提出针对性防控措施(如冗余泄压、氢浓度监测联锁、防爆设计),并结合工程控制、管理规范和应急预案,确保氢能设备安全运行。

结语

多起安全事故的发生,让我们要认识到对任何个人和企业来说“安全无小事”。聚焦氢能行业,由于氢的活泼特性,更需要将安全基因植入每一台设备、每一道工序。无论是新装备的“健康筛查”,还是在用系统的“定期体检”,HAZOP分析都是不可或缺的守护屏障。

碳索氢能网 https://h2.solarbe.com/news/20250415/50001783.html

责任编辑:来思语

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