国家标准计划《电解水制氢系统风险评估指南》由 TC309(全国氢能标准化技术委员会)归口 ,主管部门为国家标准委。
主要起草单位 国家电投集团科学技术研究院有限公司 、中国标准化研究院等 。
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| 27.010 能源和热传导工程综合 |
氢能对于减少温室气体排放并实现碳中和、碳达峰的“双碳”目标有重要意义。
近年来,受能源供应结构、环保、气候和政治等因素的综合影响,世界各国均提高了对氢能的重视程度,定位氢能为未来能源战略的重要组成部分,是未来能源系统转型的重要保障。
目前,我国高度重视氢能和燃料电池汽车产业并将其作为我国创新战略、交通、制造业及汽车产业战略的重要组成部分。
其中,制氢站、加氢站是交通氢产业链的重要环节,截止2024年9月底,我国已建成的加氢站432座,其中制氢加氢一体站占比约为10%,预计2025年,加氢站将超过1000座,制氢加氢一体站占比有所增加。
随着氢产业的快速蓬勃发展,社会对氢能源利用的安全问题的关注度逐步提升。
作为密度最小的气体,氢气泄漏后的扩散速率比其他气体更快,氢气在空气中的扩散系数为6.1×10-5 - 6.8×10-5 m2/s,在室温下的石膏材料中,氢气的扩散速率也可达到1.4×10-5 m2/s,这一扩散性质表明,与其他气体或液体相比,氢气在利用过程中更容易发生气体的泄漏甚至渗漏。
此外,比起其他可燃气体,氢气具有更低的点火能,研究表明,其最小点火能可低至0.017mJ,这也意味着在氢气泄漏发生的同时也可能伴随着氢气的燃烧甚至爆炸过程。
氢气本身无色透明,其燃烧过程也不可视,但在氢气燃烧爆炸过程中会产生较高的温度场和压力场,对临氢场景的人员及建筑等财产安全都有巨大影响。
与此同时,氢能产业多产业链中的设备在使用过程中都涉及到操作压力高,设备材料特殊的情况,存在材料劣化、疲劳失效的风险。
如未能及时处理或处理不得当氢能源的安全利用问题,将对氢产业的发展产生不利影响,尤其妨碍其在民用领域的发展。
量化风险评估(QRA)是识别系统风险,提出应对措施的重要方法。
基于氢能装备部件失效概率、氢气泄漏扩散行为等进行应用场景风险后果演化的全流程氢安全量化评估,对可能出现的氢泄漏及对应后果进行评价,提供了关于安全状况的全面视图,能够提升我国电解水制氢系统的安全设计水平和运行控制能力,实现安全资源合理分配,优先处理高风险领域,提高安全管理效率,?以支撑氢产业的健康、平稳、快速发展。
本文件规定了电解水制氢系统风险评估的评估流程和工作内容等技术要求。 本文件适用于集中式、规模化电解水制氢系统的安全风险评估。