氢安全
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1.1.2 点火源

在含氢系统的建筑物或特殊房间内,所有的点火源,如明火、电气设备或加热设备,应消除氢或安全隔离。氢系统的潜在点火源见表1-2。

表1-2 氢系统的潜在点火源[3]

注:此列表不应视为完整列表,可能存在其他的点火源。

(1)火花

电火花可能是不同电势的物体之间放电导致的结果,如电路断开或静电放电。

静电火花可以点燃氢气或氢氧混合物。静电可由许多常见物品产生,例如梳理或抚摸头发或毛皮,或操作传送带。当人们在合成纤维地毯或干燥的地面上行走,穿着合成纤维衣服运动,在汽车座椅上滑动或梳理头发时,人体可以自行产生高压静电。与任何其他非导电液体或气体一样,容器中的GH2(气态氢)或LH2(液态氢)流,或容器中的湍流会产生静电电荷。此外,在电风暴中可能也会产生静电。

剪切接触的硬物体会产生摩擦火花,如金属撞击金属、金属撞击石头或石头撞击石头等情况。摩擦火花是燃烧材料的颗粒,最初由摩擦和碰撞的机械能加热,这些机械能由于接触而减小。手动工具产生的火花通常能量较低,而钻头和气动凿子等机械工具可产生高能量火花。

最小点火能定义为能够引起氢气-空气或氢气-氧气燃烧的最小火花能量。如:氢-空气在101.3kPa(1atm)时最小点火能为0.019mJ;5.1kPa(0.05atm)时为0.09mJ;在2.03kPa(0.02atm)时为0.56mJ。氢气在空气中最小点火能比甲烷(0.2mJ)或汽油(0.24mJ)要小得多。即:只要存在任何弱点火源(例如火花、火柴、热表面、明火等),甚至是由人体静电释放引起的微弱火花都会点燃氢气。

(2)热物体和火焰

773~854K(500~581℃)的物体可在一个大气压下点燃氢气-空气或氢气-氧气混合物。低于大气压时,基本上较低温的物体[约590K(317℃)],在长时间接触后,也可以点燃这些混合物。明火很容易点燃氢气混合物。