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《氣象與減災研究》2017年第4期

摘要：隨著我國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難題。本文將從技術層面來分析和解決這一系列問題，從工作環(huán)境、操作方法、設備運轉(zhuǎn)等方面提出相關安全防范措施和注意事項。

關鍵詞：氣象；水電解；安全措施

在現(xiàn)代社會中，氫氣具有重要作用和利用價值。在工業(yè)領域，氫氣是重要的化工原料；在醫(yī)學領域，氫氣可以治療多種疾病，尤其對腫瘤、器官衰竭、腦病、內(nèi)臟損傷等疾病有顯著效果；在航天航空領域，氫氣是新型高效能原料；在環(huán)保領域，氫氣作為燃料使用，無任何污染。因此如何保證安全制氫顯得格外重要。

1工業(yè)制氫

隨著社會科技的進步，氫氣的應用領域也越來越多，以往的化學制氫法已逐步淘汰，現(xiàn)工業(yè)制氫大多采用氣象探空水電解制氫的方法。由于該技術對于環(huán)境無污染，因而近年在各領域加速推展。利用水電解制氫在氣象部門是較為常見的技術，相關原理也較為簡單，對于設備和技術要求也較低。利用濃度25.7%的電解質(zhì)與電極形成2個電解室，在接通電源之后，水發(fā)生物理反應，被分離成氧氣和氫氣。利用該技術產(chǎn)生的氫氣純度較高、無公害、綠色環(huán)保，對于設備和空間無特殊要求，適用于各種場合制取氫氣。

2技術缺陷和安全隱患

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。在相關硬件設施和管理制度不完善的場所，容易發(fā)生安全事故，有爆炸的安全隱患，如果發(fā)生氫氣泄漏會對周邊居民的人身安全造成重大影響。

2.2設備品質(zhì)存在問題

目前我國生產(chǎn)的水電解制氫設備裝置根據(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℃，氧氣純度達到98.5%，氫氣純度達到96.6%，設備使用年限25~35a間。機械式水電解制氫設備要求壓力1.73Mpa，這和國際設備標準要求仍有較大差距。

2.3設計安裝不能夠多樣化

由于設備安裝和設計要考慮房間布局和視野條件，因而設計和安裝設備時使其間隔較小，不能夠擁有良好的通風散熱條件，不能達到相關技術規(guī)定中房間隔離要求的技術標準，尤其對于新型設備，各項性能數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，在今后的使用過程中需要全方位觀察記錄，良好的設備空間有利于發(fā)現(xiàn)和修正問題，只有防范于未然才能保證水電解制氫設備的安全運轉(zhuǎn)，保證氫氣的高效生產(chǎn)，保護好從業(yè)人員的人身安全。

3如何安全進行氣象探空水電解制氫

3.1規(guī)范化啟動生產(chǎn)

在啟動生產(chǎn)設備之前，對設備進行巡視和檢查，查看周圍有無易燃易爆物，有無無關作業(yè)人員停留，水箱是否完好，電源有無漏電現(xiàn)象，線材是否有破裂破損，電解質(zhì)濃度是否達標，壓力是否過大，排氣閥是否通暢等；在接通電源啟動設備之后，檢測相關指示燈是否亮起，一切正常后，進行設備增壓，同時提高電壓（電壓最高不超65V），觀察水溫表和設備工作壓力表，在主機達到所需工作壓力之后，關閉增壓器保持壓力不變。

3.2采用標準化生產(chǎn)操作

生產(chǎn)部門應每月進行一次設備檢修和維護，并將每次檢查結(jié)果報告記錄于值班日志上，所檢修項目、問題、結(jié)論都應記錄在案，以備日后查詢。對于老化和磨損的部件進行及時定期更換，在進行長時間設備內(nèi)作業(yè)時，應2人或2人以上同時作業(yè)，以避免發(fā)生事故。

3.3合理規(guī)范儲存氫氣

當氣體儲存到規(guī)定量時，在打開儲氣閥門使氣體進入儲氣艙體之前，對艙體進行檢測，查看有無裂痕和漏液現(xiàn)象存在，艙內(nèi)氣體壓力是否達標，同時打開氣體含量表實時監(jiān)測艙內(nèi)氣體含量變化，在監(jiān)測一切正常后，打開進氣閥門，記錄相關數(shù)據(jù)。在儲氣艙周圍嚴禁出現(xiàn)煙火或易燃易爆化學物品，增強散熱通風條件，確保儲氣倉工作在適當壓力和溫度。

3.4加強從業(yè)人員專業(yè)素質(zhì)培訓

加大對于專業(yè)人員的培訓力度，在開展專項專練的同時開展多元化培訓，拓展從業(yè)人員的知識層面，提高其專業(yè)素養(yǎng)以避免面對突發(fā)情況。在進行專業(yè)培訓時，可同時進行面對突發(fā)情況應變能力的培訓。對于從業(yè)人員實行責任負責制，明確責任劃分，實行值班日志自簽字到，提高從業(yè)人員責任心。

3.5加大相關安全知識宣傳

主管部門可組織相關安全知識講座，深入企業(yè)當中進行宣傳，加強安全知識技能學習，同時對從業(yè)人員普及技術規(guī)程，以提高從業(yè)人員的安全意識。同時在相關考試中可加大對于安全防范措施題目的比重，提高資格證書獲取難度，切實地保護相關人員安全，也能保證水電解制氫生產(chǎn)工作的順利展開。

4結(jié)語

氣象探空水電解質(zhì)制氫是目前較為常見制氫方式，而氫氣在我國國民生產(chǎn)當中占有重要地位。氫氣雖然其性質(zhì)不穩(wěn)定，但只要我們掌握學習和了解了其特性，充分考慮相關因素，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