氢听剧场 | 孙辉：《基于实践的氢安全保障与测试技术提升》

我是来自特嗨氢能检测的安全总监孙辉，特嗨氢能检测前身是长城汽车氢能检测中心，是从长城汽车孵化出来的独立三方检测实验室，今天很荣幸有机会跟大家结合氢安全以及检测技术做一个分享和交流。

今天分享主要是三部分：第一部分是围绕着氢能的风险和相关事故案例；第二部分结合特嗨对氢能安全解决方案；第三部分给大家介绍一下特嗨氢能检测。我们的展位在C01—17，大家有时间欢迎来我们展位现场交流。

首先关于氢能这个产业，目前有两个问题需要解决。第一个问题是成本的问题，第二个问题是安全的问题。成本的问题随着技术的提升，产业的规模化，相信未来会有一个很好的下降趋势，但是安全的问题可能在整个产业链，无论是制、储、运、加、用全产业链任何一个环节，都有不同的安全问题。在东莞，可能是因为一个软管的质量问题，一企业在充装氢气的过程中发生火灾燃爆事件。在韩国，可能是因为实验的过程中安全装置缺失，现场人员为了冲击1000小时的运行时长里程碑，造成了储氢容器爆炸，导致两人死亡。在美国，仅仅是因为违规操作，简单的氢气泄漏也变成后果严重的火灾爆炸事故。在挪威，加氢站因为储运装配问题出现泄漏，进而发生氢气燃爆事故。在沈阳，又是因为软管，在用氢的过程中也发生了火灾事故。所以在这样全产业链事故背景下，我们觉得氢能是承受不起事故影响的，为了做好涉氢风险管控，我们需要了解涉氢的安全风险。

从事故发展曲线来看，企业安全生产的目标是为了追求安全事故为零。企业业务会随着生产能力与技术提升，稳步向好发展，但目前氢能企业大多处在初期发展阶段，大家需要对氢能安全保持足够的重视，下面几张图给大家展示了氢能安全风险的特点。

首先，我们明白氢气的火焰是淡蓝色的，起火不易发现，在冬奥会的时候，通过显色剂的加入，我们看到了氢气火焰的形态。同时氢气是无色的，在氢气泄漏扩散的过程我们通过技术手段观测了氢气泄漏的形态。第三个氢能它的爆炸区间是比较宽，4%-75%，相比于天然气具有更大的危险性，最后，我们知道极低的点火能量就能够引燃氢气，能够造成极大的后果和影响。

为什么特嗨氢能检测关注氢安全，我们从16年开始建设氢能实验室，在这样一个过程中我们自己现场遇到的大量的问题。有的时候可能是一个小的喉箍，如果我们紧固扭矩超限，就可能导致喉箍崩开，引发现场氢气泄漏。有的时候可能是一个涉氢的管路，管壁发生了开裂，区别于以往，我们觉得焊接处、连接处、弯折处这样的薄弱环节容易发生泄漏。我们这样一个案例，在管壁因为镍含量低于12%这样一个要求，它发生了相关的泄漏，后续案例也会给大家介绍。因为我们知道在国标里面关于临氢管路镍含量不能低于12%，镍铛量不能低于28.5%，如果镍含量变低了，管壁可能会直接开裂，所以在现场发生了大量的异常事件，也让我们积累了大量的安全运营经验。我们自己也运营着两座加氢站，其中一座是有1.5吨/天加氢的能力，安全运营难度较大，同时测试现场涉氢作业最高可达105兆帕超高压的测试能力，因此特嗨氢能现场安全风险管控存在较大压力，所以最开始我们是非常关注氢安全的，我们也是氢安全的一个需求方。

在我们的实验室最开始建设过程中，从设计、施工到运营有大量的问题，验收过程中也没有发现，所以导致后续出现了大量改造的动作，相信目前国内很多检测实验室，他们都也被同样的问题困扰，设计的时候可能不太了解需求，验收的时候可能经验层略显不足，在后续运营中，会发现大量问题需要改造，需要大量的成本，也存在大量的安全隐患，所以特嗨也是久病成良医，开始我们也是氢安全的需求方，因此我们也搭建了相对比较可靠的安全团队，具备注册安全工程师、注册化工工程师，安全生产类的高级工程师等等，包括消防、特种设备、光伏、燃料电池等一系列专业人才的安全团队，这个团队同时负责对内安全管理和对外氢安全的咨询。在这样一个团队的技术与经验积累下，我们总结了相关涉氢风险管控经验。

首先要对现场的核心风险进行有效的预防，对现场容易出现故障的零部件进行有效管控。比如说这样一个O圈，在它损坏之前，在氢气泄漏之前能够预防性的维修，避免氢气泄漏发生是最重要的本质安全保障。可能大家的认知和对设备的了解、以及产品的性能都达不到预防维修的水平，如果临氢设备出现泄漏，更重要的就是要及时发现，在现场可燃气体探测器布置的位置就至关重要了。结合国标，它只会有一些高度相关的要求，比如说在泄漏源上方2米内，这种高度相关的要求，它怎么保证现场氢气、可燃气探测器覆盖率达到80%呢？这需要通过模拟，需要通过计算，仅满足国家可能只是一个最低要求。

有的时候泄漏事件没有被预测，泄漏以后也没有发现，现场要有一个可靠的通风能力，通过计算，我们需要确认，现场能够达到事故状况下12次换风。有的时候当氢气发生泄漏，如何避免发生燃爆，最重要的是要做好静电防护，消除点火源是有效的一个路径，需要做好现场的静电防护与点火源管控。

目前我们觉得在整个行业需要关注的问题是以下三类：关于氢能的基础认知问题，关于涉氢的管理以及关于氢能风险管控技术，下面结合这三类分享一下特嗨的理解。

首先关于认知，我们可以通过培训去做好关于认知和管理相关的一些基础的理念。对氢气储存、泄漏、模拟仿真，包括氢能爆炸、临氢材料有基础的认知。对涉氢管理能力、重点人员的培训、临氢设备运营、涉氢场所环境的管理也至关重要。

第二是法规标准认知，需要了解标准条款跟实际应用的联系，仅仅知道标准要求是不够的，更重要的是按标准法规要求进行执行。第三，氢安全事故给我们留下深刻的印象，在这样一个过程中我们需要吸取事故教训，避免重复犯错，我们会把我们踩过的坑给到整个行业进行分享，让大家对防止事故复发的改进措施进行学习和掌握。第四，不要总说氢气很危险，同时我们也要了解氢能产品的功能安全，比如氢能车辆，我们向公众传递氢车很安全这样一个理念，其实氢车也不见得比锂电池或者其他能源相关的产品有更多的危险，它也是有自己的相关功能安全设计、本质安全设计、防爆抗爆等等相关的设计。第五，将异常事件进行总结分享，这张图我们看到涉氢的管路、管壁的一些损伤，由内至外直接开裂，我们把这些案例进行了相关的总结，然后进行了相应的一些分析，相关的异常事件进行了总结，将经验分享给到我们合作伙伴，第六，需要通过安全培训保障现场人员具备足够的应急能力，能够保障足够的安全距离避免被烧伤。

第二个大方面围绕氢安全管理，需要对项目开展全生命周期的安全管理，覆盖设计、建设、验收和运营。验收过程中我们觉得是非常关键的，很多项目最后的的收尾阶段如果没有及时发现问题，在后续运行过程中可能会造成严重后果，比如说个阻火器，我们结合GB 50177-2005的要求，阻火器安装的位置应该是接近出口侧，这个加氢站在实际将阻火器安装在排空管底部是错误的，在国外相关的一些标准也提到可以不装阻火器，这是一个有争议的事件，但是装在排空管底下明显是错误的，后续的改造成本比较大，如果能够在设计阶段进行明确，将极大避免浪费。在运营过程中涉氢风险是需要有效管控的，结合国内双重预防预防机制，我们也对国内的涉氢实验室、加氢站也做了相关安全评估工作。

最后，在氢安全技术方面我们觉得技术的提升也非常重要。比如开展Hazop分析，确认风险是否达到可接受水平，管控措施是否有效。有的时候也需要做一些仿真，来看一看现场探测器布置得是否合理，氢气不会如我们所想直上直下的扩散，氢气有的时候因为环境阻塞，它会有很大的聚集，当氢气聚集到达爆炸下限的时候非常容易起火燃爆，这是我们更不愿意看到的。包括火焰探测器，包括一些产品功能安全的风险，其实在氢能这个角度我们从技术能做很多工作。

最后给大家介绍一下我们特嗨氢能检测。

特嗨氢能检测是一个独立三方氢能检测实验室，我们具备CNAS、CMA、CCS等相关的资质，做为民营企业具备零部件强检公告，同时我们也有相关的设备平台，有电氢设备以及储氢设备两套系统，包括燃料电池测试，燃料电池系统测试以及电解槽相关的测试，以及瓶阀测试、真空舱测试相关的装备，如果大家感兴趣，欢迎大家来到C01—17展位现场交流。

第三部分业务就是氢安全这部分服务，实验室投资5.7亿，在2016年始建，2018年投入运营，在这里也邀请大家来保定，来长城集团作客，我们的检测实验室还是值得参观的。

关于测试能力，燃料电池从100W到250KW，40余台套的相关测试设备。储氢105兆帕超高压氢气循环系统，这个在国内不超过5套，是我们在国内领先稀缺的测试能力。燃电系统测试，并具有氢内燃机相关的测试能力。我们的测试优势简单说，包括方案的合理性评估，测试方案的优化复盘以及非常有竞争力的测试价格。我们也为客户提供了很多测试解决方案，提供了很多产品开发的咨询，特嗨的氢安全服务包括氢安全培训，项目检查与评估，定性定量分析的风险分析以及定制化服务。

因为氢能这个场景产业链太长了，所以我们很难用一种方式管控所有的风险，所以在不同的场景下需要的是一些组合的咨询方案，如果大家感兴趣希望大家跟我们取得联系。关于我们的涉氢装备，关于氢电以及储氢，测试设备，大家感兴趣的话欢迎来我们展位C01—17去做一些交流，包括燃料电池，燃料电池系统、PEM电解槽等等测试的氢电装备，也包括阀门测试台、真空舱等储氢相关的测试装备，测试装备也是结合多年测试装备应用经验的基础上，组建专业团队，并且的经过现场测试使用验证，才会给客户进行交付，因此安全性还是有保证的，同时也从使用方的需求出发，保证设备具备舒适的交互界面。

最后给大家特嗨氢能检测关于培训的一些能力，我们每个月都有一些研习班，下期的研习班在11月5日—7日，关于燃料电池系统相关的技术分享，为期三天，如果大家感兴趣欢迎报名，同时我们也有每周一次的线上直播，关注我们的公众号就有相关的直播通知，结合加氢站，结合行业，结合储氢，结合氢安全都有相应的研习班主题，我们也有相应的配套课程，结合氢安全、燃料电池相关、储氢的以及加氢站都有相应培训课程的总结。以上是关于培训直播的一些总结，时间关系就不给大家赘述了。

最后给大家看一看我们的合作伙伴，传递信任，这也是我们的一个使命。最后大家如果对氢安全感兴趣，对特嗨感兴趣的话也可以关注我们的公众号，在今天交流最后，分享我们特嗨氢能的理念，让测试与安全为氢能客户创造更大的价值。

谢谢！

▲氢听剧场现场▲