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中国工程院院士曹湘洪: 管控氢能安全风险要坚持预防为主

中国工程院院士曹湘洪日前在氢能应用现代产业链高质量发展推进会暨专家咨询委员会成立大会上表示,管控氢能安全风险要以预防为主、防患未然,同时要坚持本质安全、系统防控。从技术角度讲,一方面要系统开展氢能安全技术研究,并修订和完善氢能安全国家标准,另一方面要建立进行氢能系统各种设备、管道管件、阀门、仪器、仪表等的检测检验机构。

氢气的安全防控在我国工业生产中并非新鲜命题。在石化产业中,氢气作为石油炼制、生产甲醇及合成氨等的重要原料被广泛应用;随着我国航天事业的发展,液氢已经成为新一代发动机燃料。2021年,我国氢气产量超过3300万吨,在制氢与用氢中已积累了不少安全管控经验。

“双碳”目标下,氢气的清洁能源属性更加受到重视,新的应用场景纷沓而至,由此也为氢能安全风险管控带来新的挑战。例如,在制氢过程中,如何做好各类大规模电解水制氢装置和大规模储氢装置的安全防控;在氢气运输过程中,如何应对高压气瓶运输中氢气装瓶、车辆行驶、氢气卸车全过程的安全风险等。

氢气储运装备一旦失效,可能发生泄漏、燃烧、爆炸,造成重大人员伤亡和财产损失。不过,与另一种易燃易爆的气体——天然气相比,防控氢气爆炸更具有利条件。

据曹湘洪介绍,与天然气相比,氢气泄漏积聚到爆炸浓度下限需要更大的泄漏量或更长的泄漏时间。

曹湘洪表示,氢气和天然气物理化学性质的对比表明,氢气从产到用全过程做到一不泄漏,二泄漏后及时发现,三泄漏后不积聚,就能实现不发生燃爆事故。概括起来,就是要和管控天然气安全一样管控氢气安全。

谈及管控氢能安全风险的具体方针,曹湘洪概括为16个字:预防为主、本质安全、系统管控、防患未然。

从技术角度来讲,首先,要系统开展氢能安全技术研究。形成以国家重点实验室为主体,社会科技力量积极参与的氢能安全技术研究体制,坚持问题导向和发展目标导向,总体规划,加大投入。已经进入氢能业务的国内企业和科研单位也要根据自己的业务需求,针对安全风险管控中的问题开展研究工作。

其次,要修订和完善氢能安全国家标准。组织专门团队,梳理我国已有的和正在制定过程的氢能安全国家标准,从氢能全产业链现状和发展对氢能安全管控的要求出发,进行顶层设计,制定、修订、完善标准的规划,尽早形成系统完整的标准体系。

最后,要建立进行氢能系统各种设备、管道管件、阀门、仪器、仪表等的检测检验机构。曹湘洪表示,建设氢能设施检测检验技术研究院技术要求高,资金投入大,还要有专业素质高的专门人才队伍,建议大型国企主动担当,国家和地方政府对检测检验技术研究院要有支持和扶持政策

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