2025年12月23日,法国里昂Elkem硅材料公司实验室发生氢气爆炸,4名研究人员受伤,其中2人伤势危重,事故再次为新能源实验室的氢气安全管理敲响警钟。随着氢能源产业加快速度进行发展,各类新能源实验室对氢气的使用需求激增,如何确保氢气存储的绝对安全已成为行业关注焦点。
氢气作为最轻的气体,具有极强的渗透性和扩散性,其爆炸极限范围宽广(4%-75%),遇到明火、静电甚至金属摩擦产生的微小火花都可能引发爆炸。2025年2月,山东淄博正拓气体公司在管道维修时发生闪爆,造成2死1伤,事故原因正是在未进行充分置换和吹扫的情况下进行带压密封作业,摩擦火花引燃泄漏的氢气。2018年北京交通大学的实验室爆炸事故中,镁粉与磷酸反应产生的氢气在搅拌轴摩擦下点燃,造成3名学生遇难。这些惨痛教训告诉我们,氢气存储绝不能有丝毫大意。
传统的气瓶存储方式已经没办法满足现代实验室的安全需求。目前,采用物联网技术的智能防爆气瓶柜正在成为新能源实验室的标配。以华巨升等国内领先企业研发的智能气瓶柜为例,集成了实时压力监测、温度监控、泄漏检测、自动报警等多重安全功能。当柜内氢气浓度达到爆炸下限的25%时,系统会自动启动强制排风装置,并向管理人员发送手机预警信息。
根据2025年1月1日正式实施的《气瓶安全作业规程》TSG 23/XG1-2024最新修订版,所有新制造的气瓶都必须配备电子追溯标签,实现一瓶一码全生命周期管理。这在某种程度上预示着从气瓶充装到使用、检验、报废的每个环节都有据可查,极大提升了氢气存储的可追溯性。
根据GB/T 34525-2017《气瓶搬运、装卸、储存和使用安全规定》,氢气瓶必须与氧气瓶分开存放,间距不少于8米,或采用防火墙隔离。实验室内氢气存储量不允许超出2瓶(每瓶40L),超过此标准必须设置独立气瓶间。气瓶柜应配备持续排风系统,换气次数不少于每小时12次,排风口应设在柜体顶部。
北京、天津等区域标准更为严格。天津DB12/T 1383-2024明确规定,实验室内氧化性、易燃性或毒性气体各类最多只能存放1瓶。这就要求新能源实验室在规划氢气使用时,必须精确计算用量,合理配置气瓶数量。
建立每日巡检制度至关重要。检查内容有:气瓶固定装置是否牢固、压力表读数是不是正常、阀门有无泄漏迹象、柜内温度是否超标、报警系统功能是不是正常。使用肥皂水或便携式氢气检测仪进行泄漏检测,禁止使用明火试漏。
一旦发生氢气泄漏,应立即启动应急预案:迅速关闭气瓶阀门、开启强制通风、切断附近电源、疏散不相关的人员、禁止一切产生火花的操作。必须等到氢气浓度降至安全范围后,才能进行下一步处理。
氢能源作为未来能源转型的关键方向,新能源实验室的氢气安全管理不容有失。只有将先进的技术设备与严格管理制度相结合,才能在推动科研创新的同时,守住安全底线。
