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《氣象與減災(zāi)研究》2017年第4期
摘要:隨著我國(guó)氣象探空水電解氫逐步普及,如何安全高效制氫成為首要技術(shù)難題。本文將從技術(shù)層面來(lái)分析和解決這一系列問(wèn)題,從工作環(huán)境、操作方法、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)等方面提出相關(guān)安全防范措施和注意事項(xiàng)。
關(guān)鍵詞:氣象;水電解;安全措施
在現(xiàn)代社會(huì)中,氫氣具有重要作用和利用價(jià)值。在工業(yè)領(lǐng)域,氫氣是重要的化工原料;在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,氫氣可以治療多種疾病,尤其對(duì)腫瘤、器官衰竭、腦病、內(nèi)臟損傷等疾病有顯著效果;在航天航空領(lǐng)域,氫氣是新型高效能原料;在環(huán)保領(lǐng)域,氫氣作為燃料使用,無(wú)任何污染。因此如何保證安全制氫顯得格外重要。
1工業(yè)制氫
隨著社會(huì)科技的進(jìn)步,氫氣的應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越多,以往的化學(xué)制氫法已逐步淘汰,現(xiàn)工業(yè)制氫大多采用氣象探空水電解制氫的方法。由于該技術(shù)對(duì)于環(huán)境無(wú)污染,因而近年在各領(lǐng)域加速推展。利用水電解制氫在氣象部門(mén)是較為常見(jiàn)的技術(shù),相關(guān)原理也較為簡(jiǎn)單,對(duì)于設(shè)備和技術(shù)要求也較低。利用濃度25.7%的電解質(zhì)與電極形成2個(gè)電解室,在接通電源之后,水發(fā)生物理反應(yīng),被分離成氧氣和氫氣。利用該技術(shù)產(chǎn)生的氫氣純度較高、無(wú)公害、綠色環(huán)保,對(duì)于設(shè)備和空間無(wú)特殊要求,適用于各種場(chǎng)合制取氫氣。
2技術(shù)缺陷和安全隱患
2.1氫氣性質(zhì)不穩(wěn)定
純度不高的氫氣具有易爆的特點(diǎn)。在相關(guān)硬件設(shè)施和管理制度不完善的場(chǎng)所,容易發(fā)生安全事故,有爆炸的安全隱患,如果發(fā)生氫氣泄漏會(huì)對(duì)周邊居民的人身安全造成重大影響。
2.2設(shè)備品質(zhì)存在問(wèn)題
目前我國(guó)生產(chǎn)的水電解制氫設(shè)備裝置根據(jù)操作方式的不同分為高壓式、中壓式和常壓式,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)裝置壓力一般要求為0.65~2.85Mpa之間,操作溫度在75~85℃,氧氣純度達(dá)到98.5%,氫氣純度達(dá)到96.6%,設(shè)備使用年限25~35a間。機(jī)械式水電解制氫設(shè)備要求壓力1.73Mpa,這和國(guó)際設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)要求仍有較大差距。
2.3設(shè)計(jì)安裝不能夠多樣化
由于設(shè)備安裝和設(shè)計(jì)要考慮房間布局和視野條件,因而設(shè)計(jì)和安裝設(shè)備時(shí)使其間隔較小,不能夠擁有良好的通風(fēng)散熱條件,不能達(dá)到相關(guān)技術(shù)規(guī)定中房間隔離要求的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),尤其對(duì)于新型設(shè)備,各項(xiàng)性能數(shù)據(jù)不穩(wěn)定,在今后的使用過(guò)程中需要全方位觀(guān)察記錄,良好的設(shè)備空間有利于發(fā)現(xiàn)和修正問(wèn)題,只有防范于未然才能保證水電解制氫設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn),保證氫氣的高效生產(chǎn),保護(hù)好從業(yè)人員的人身安全。
3如何安全進(jìn)行氣象探空水電解制氫
3.1規(guī)范化啟動(dòng)生產(chǎn)
在啟動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備之前,對(duì)設(shè)備進(jìn)行巡視和檢查,查看周?chē)袩o(wú)易燃易爆物,有無(wú)無(wú)關(guān)作業(yè)人員停留,水箱是否完好,電源有無(wú)漏電現(xiàn)象,線(xiàn)材是否有破裂破損,電解質(zhì)濃度是否達(dá)標(biāo),壓力是否過(guò)大,排氣閥是否通暢等;在接通電源啟動(dòng)設(shè)備之后,檢測(cè)相關(guān)指示燈是否亮起,一切正常后,進(jìn)行設(shè)備增壓,同時(shí)提高電壓(電壓最高不超65V),觀(guān)察水溫表和設(shè)備工作壓力表,在主機(jī)達(dá)到所需工作壓力之后,關(guān)閉增壓器保持壓力不變。
3.2采用標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)操作
生產(chǎn)部門(mén)應(yīng)每月進(jìn)行一次設(shè)備檢修和維護(hù),并將每次檢查結(jié)果報(bào)告記錄于值班日志上,所檢修項(xiàng)目、問(wèn)題、結(jié)論都應(yīng)記錄在案,以備日后查詢(xún)。對(duì)于老化和磨損的部件進(jìn)行及時(shí)定期更換,在進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間設(shè)備內(nèi)作業(yè)時(shí),應(yīng)2人或2人以上同時(shí)作業(yè),以避免發(fā)生事故。
3.3合理規(guī)范儲(chǔ)存氫氣
當(dāng)氣體儲(chǔ)存到規(guī)定量時(shí),在打開(kāi)儲(chǔ)氣閥門(mén)使氣體進(jìn)入儲(chǔ)氣艙體之前,對(duì)艙體進(jìn)行檢測(cè),查看有無(wú)裂痕和漏液現(xiàn)象存在,艙內(nèi)氣體壓力是否達(dá)標(biāo),同時(shí)打開(kāi)氣體含量表實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)艙內(nèi)氣體含量變化,在監(jiān)測(cè)一切正常后,打開(kāi)進(jìn)氣閥門(mén),記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。在儲(chǔ)氣艙周?chē)鷩?yán)禁出現(xiàn)煙火或易燃易爆化學(xué)物品,增強(qiáng)散熱通風(fēng)條件,確保儲(chǔ)氣倉(cāng)工作在適當(dāng)壓力和溫度。
3.4加強(qiáng)從業(yè)人員專(zhuān)業(yè)素質(zhì)培訓(xùn)
加大對(duì)于專(zhuān)業(yè)人員的培訓(xùn)力度,在開(kāi)展專(zhuān)項(xiàng)專(zhuān)練的同時(shí)開(kāi)展多元化培訓(xùn),拓展從業(yè)人員的知識(shí)層面,提高其專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)以避免面對(duì)突發(fā)情況。在進(jìn)行專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)時(shí),可同時(shí)進(jìn)行面對(duì)突發(fā)情況應(yīng)變能力的培訓(xùn)。對(duì)于從業(yè)人員實(shí)行責(zé)任負(fù)責(zé)制,明確責(zé)任劃分,實(shí)行值班日志自簽字到,提高從業(yè)人員責(zé)任心。
3.5加大相關(guān)安全知識(shí)宣傳
主管部門(mén)可組織相關(guān)安全知識(shí)講座,深入企業(yè)當(dāng)中進(jìn)行宣傳,加強(qiáng)安全知識(shí)技能學(xué)習(xí),同時(shí)對(duì)從業(yè)人員普及技術(shù)規(guī)程,以提高從業(yè)人員的安全意識(shí)。同時(shí)在相關(guān)考試中可加大對(duì)于安全防范措施題目的比重,提高資格證書(shū)獲取難度,切實(shí)地保護(hù)相關(guān)人員安全,也能保證水電解制氫生產(chǎn)工作的順利展開(kāi)。
4結(jié)語(yǔ)
氣象探空水電解質(zhì)制氫是目前較為常見(jiàn)制氫方式,而氫氣在我國(guó)國(guó)民生產(chǎn)當(dāng)中占有重要地位。氫氣雖然其性質(zhì)不穩(wěn)定,但只要我們掌握學(xué)習(xí)和了解了其特性,充分考慮相關(guān)因素,建立起一套行之有效的管理方法制度,就能夠在安全的前提下,高效地實(shí)行氣象探空水電解制氫的生產(chǎn)。
作者:孫海燕 單位:松山市氣象局