氢气物料性质及事故

从四起氢气着火爆炸事故

谈化工装置氢气系统的安全防护与应急处理

一、四起氢气着火爆炸事故

1.中国石化广州分公司氢气管线爆裂着火事故

2007年2月12日8时45分，中国石化广州分公司炼油四部6.5万m3/h制氢装置脱碳工段的低压蒸发器（E1451A）出口至再沸器（E1401B）入口工艺管线的弯头突然发生爆裂，大量工艺气泄漏着火，装置紧急停车。10min后将火扑灭，事故中没有人员伤亡。事故主要原因是弯头设计选材错误，根据工况及操作条件，应该选耐碳酸冲刷腐蚀的不锈钢材质，而设计却选用了碳钢20。工艺气（主要成分为H2、CO2，及少量的H2O）中冷凝水与CO2形成碳酸，长时间冲刷碳钢材质弯头，加上碳酸对碳钢的腐蚀，使弯头壁厚减薄，最终不能承受内压而发生爆裂。 2.厦门翔鹭石化公司氢气贮罐泄漏着火事故

2005年10月23日21时13分许，位于厦门海沧区的翔鹭石化（厦门）有限公司发生氢气泄漏事故。厦门市消防支队接到报警后，立即调动8个中队100多人前往现场施救，厦门翔鹭石化氢气备用贮罐（容积103m3，压力107kg/cm2）泄漏着火，工厂操作员立即报告并紧急启动消防应急小组。

根据现场氢气泄漏起火的情况，火场指挥部迅速采取应急措施，对着火罐尤其是泄气着火的法兰处进行强化冷却，确保短时间内不发生意外，并进一步划定警戒线对现场进行严格的监护，疏散人员，采取以下措施：一是确保冷却不间断，保证冷却水供应；二是关闭有关工序；三是利用原设备上的排气设施向空气中排放氢气，并架设水枪进行水雾驱散稀释；四是禁止无关人员进入着火区；五是做好压力下降后充氮驱赶吹扫准备。

24日5时32分，罐体压力降到9kg/cm2，明火熄灭，充氮气置换，同时打开高点排气；6时20分，压力稳定在5.5kg/cm2,险情基本排除。同时继续用水雾稀释保护，并着手进行氢气取样检测，当氢气体积浓度下降到爆炸极限下限的50％（2.05%）以下时，险情即可消除。由翔鹭石化公司组织进行开罐检测。消防官兵在现场连续奋战了9小时。事故没有造成人员伤亡。 3.氯碱厂离子膜烧碱装置氢气着火事故

2005年10月17日，某氯碱厂新进离子膜烧碱装置副产氢气通过阻火器放空，在距放空管不足3米处，设备保温施工人员使用手电钻钉铁皮产生火花，将放空氢气引燃，造成1施工人员手背轻度烧伤，另一人眉毛烧焦。由于发现及时，处理措施得当，火灾被及时扑灭，未影响到生产装置正常生产和其他人员受伤等损失。及时打开接在氢气放空管的蒸汽阀门，向氢气放空管中通入蒸汽，并调集人员接通就近楼层的两路消防水带，一路水对氢气管进行降温，另一路喷向附近设备防止被烧坏；通过水和蒸汽的双重作用，15分钟后火被扑灭。

4.沈阳东进环保产业股份公司氢气瓶着火事故

2001年8月16日10时至11时20分，沈阳东进环保产业股份公司将280瓶满瓶氢气在汇流排（装置）平台卸完，并将400瓶空瓶运走。汇流排（装置）大组长张某与当班操作者在平台下拔草，代班长沈某在平台上进行操作；12时，操作者汪某吃完饭后到平台上进行作业，由于西侧汇流排（装置）接近充完，汪某与张某将东侧汇流排（装置）安上满瓶（将夹具有与瓶嘴固定）；安完满瓶后，张某站在平台中部观看，汪某将西侧汇流排（装置）切换到东侧汇流排（装置），并对东侧汇流排（装置）2０个满瓶从西向东（1号至20号）逐个打开瓶嘴，当打到13号时（时间大约在12时15分），突然“嘭”的一声响，氢气瓶嘴与夹具间起火，汪某喊着“着火了”，张某与沈某冲上前去用干粉灭火器进行扑救，迟某跑到后边东港和丙炔醇公司气库处，与当班工人将通往气库的6个阀门全部关闭；但由于火焰温度非常高，不能靠近，便打报警电话；仓储处30多名同志得知消息后奔赴现场进行抢救，将火扑灭。相消防队赶到后对氢气瓶进行了喷水降温措施。

二、氢气的主要理化性质

氢是主要的工业原料，也是重要的工业气体和特种气体，在石油化工、电子工业、冶金工业、食品加工、浮法玻璃、精细有机合成、航空航天等方面有着广泛的应用。

氢气是化肥工业的重要原料。据估计，全球用于合成氨的氢气，约占氢气总量的一半左右。氢气大量用于燃料加工工业。如把煤加压加氢，能制造人造石油。石油的裂解脱硫，煤的地下气化等，也需要使用大量的氢气。氢气还用于油脂氢化（制造人造油脂、人造奶油等），和其他含有不饱和键物质的催化加氢、一氧化碳合成甲醇和合成盐酸等工业。 1.物理性质 分子式：H2

沸点：－252.77℃（20.38K） 密度：0.09kg/m3

相对分子质量：2.016

生产方法：电解，裂解，煤制气等

氢气是一种无色、无嗅、无毒并且密度比空气小的气体（在各种气体中，氢气的密度最小。标准状况下,1L氢气的质量是0.0899g，比空气轻得多）。氢气是世界上最轻的气体，只有空气的1/14。因为氢气难溶于水，所以可以用排水集气法收集氢气。另外，在101KPa压强下，温度-252.87℃时，氢气可变为无色的液体；-259.1℃时，变成雪状固体。常温下氢气的性质很稳定，不容易跟其他物质发生化学反应。但当条件改变时（如点燃、加热、使用催化剂等），情况就不同了。

氢气虽然无毒，在生理学上为惰性气体，仅在高浓度时，由于空气中氧分压降低才引起窒息。与所有低温液体一样，直接接触液氢引起冻伤。液氢外溢并突然大面积蒸发还会造成环境缺氧。 2.燃烧和爆炸特性

氢气是易燃易爆气体，和氟、氯、氧、一氧化碳以及空气混合均有爆炸的危险。氢气在空气里的燃烧，实际上是与空气里的氧气发生反应，生成水。这一反应过程中大量热放出，是相同条件下汽油的3倍。不纯的氢气点燃时会发生爆炸。当空气中所含氢气的体积占混合体积的4.0％～74.2％时，点燃都会产生爆炸。氢气的点火能量很小，只要0.019mJ。与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热或明火即爆炸。氢气比空气轻，在室内使用和储存时，漏气上升滞留屋顶不易排出，遇明火，火星会引起爆炸。氢气与氟、氯、溴等卤素会剧烈反应。

其中，氢与氟的混合物在低温和黑暗环境就能发生自发性爆炸，与氯的混合比为1：1时，在光照下也可爆炸。氢由于无色无味，燃烧时火焰是透明的，因此其存在不易被感观发现，在许多情况下向氢气中加入乙硫醇，以便感官察觉，并可同时赋予火焰以颜色。氢氧火焰的温度可高达2500℃～3000℃，就连熔点很高的石英（熔点在1715℃）也能在氢氧焰灼烧下熔融。 三、氢气系统的安全防护要求和措施 1.对氢气系统设施的安全防护要求 ⑴氢气瓶

氢气瓶的设计、制造和检验应符合《气瓶安全监察规程》的要求。多层建筑内使用气瓶，除生产特殊需要外，一般宜布置在顶层靠外墙处。使用气瓶，禁止敲击、碰撞；不得靠近热源；夏季应防止曝晒。必须使用专用的减压器，开启时，操作者应站在阀门的侧后方，动作要轻缓。阀门或减压器泄漏时，不得继续使用；阀门损坏时，严禁在瓶内有压力的情况下更换阀门。瓶内气体严禁用尽，应保留0.5kg/cm2以上的余压。因生产需要，必须在现场（室内）使用气瓶，其数量不得超过5瓶，并应符合下列要求：

①室内必须通风良好，保证空气中氢气最高含量不超过1％（v/v,下同）。建筑物顶部或外墙的上部设气窗（楼）或排气孔。排气孔应朝向安全地带，室内换气次数每小时不得低于3次，事故通风每小时换气次数不得少于7次。

②氢气瓶与盛有易燃、易爆、可燃物质及氧化性气体的容器和气瓶的间距不应小于8m。 ③与 …… 此处隐藏：4660字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……