氢气安全知识题库

氢气知识题库氢气在生产现场中属于重大危险源，全面学习并掌握好相关知识，对保证安全生产有重要意义。我厂的#3、4发电机的冷却介质为氢气，而对氢气系统的认识、运行、维护等等，对我们来说是个全新的课题。因此，本年度冬季安全培训活动将其列为学习重点。氢气本身的性质，决定了其对发电机的优越冷却效果。但众所周知，氢气一旦与少量氧气（或空气）混合，会形成极具破坏性的爆炸气体，导使设备损坏及人身伤亡事故。但充分认识安全使用氢气的重要性，加强安全教育，从理论上理解发生事故的机理、按规程操作，小心谨慎从事，是可以避免事故的。1、氢气的一般知识氢气是无色无嗅无味无毒的气体，密度为0.09kg/m3（标准状况），是各种元素中质量最轻的一种，沸点-253。」熔点-259。。看不见、摸不到、闻不着。氢气，微溶于水，渗透性强、扩散快、易着火、燃烧和爆炸，是一种窒息性气体。当空气中含量达50%时，人有明显症状，浓度达75%即可致死。氢气在空气中着火点所需的能量仅为20微焦，很容易着火，而一般化纤织品摩擦所产生的静电火花的能量就比20微焦大好几倍，所以在一般想象不到的情况下1即可引起氢气的燃烧。爆燃，是氢气燃烧的瞬间，扩散而且在扩散的范围内有连锁反应，燃烧所供给的氢气不继续，爆燃时有爆鸣声，爆燃时火焰的速度是音速范围。爆轰，是爆燃的进一步扩大，即爆轰时氢气的量比爆燃充足，爆轰的冲击波是超音速范围。爆炸是爆燃、爆轰的合并现象，即爆炸时氢气的量比爆轰更大，尤其在封闭状态下则危险性更大。氢能自燃而不能助燃，氢与氧的的混合气体点燃时有爆鸣声，氢与氧（或空气）混合时在极短的时间内就能形成均匀状态，燃烧时放出大量的热，体积急剧膨胀造成爆鸣声。氢与氧的混合气体中，氢的含量在4〜7%时就能爆炸.纯氢在空气中燃烧呈兰色火焰，温度1000〜12000C。2、我厂制氢设备的特点采用ZhDQ-32/10-W2的中压水电解制氢设备。体积小而出力大，压力为3.2Mpa，每小时产氢量10立方米。采用微机控制模式，自动化程度高，液位、压力、碱液流量、补水及温度调节全部自动。主要设备：电解槽、气体冷却及分离装置、氢气干燥装置、除盐水冷却装置、氢气储罐等。氢气爆炸是由于氢气不纯，氢气中混入氧气或空气，形成爆炸的条件,这种爆炸的范围很广，如在不同温度下氢气和空气混合后的爆炸界限，氢气的浓度增大、环境温度升高爆炸区都在扩2大。在不同压力下氢气和空气混合后的爆炸界限。氢的浓度增大，环境压力升高爆炸区也同样在扩大。因此工作中规定了保险的上下界限：氢气加氧气：上限96%H4%O22下限5%H 95%O22 氢气加空气：上限73%H 27%空气2 下限5%H 95%空气2 3、出入厂制氢站的规定答：①、非工作人员未经许可，禁止进入制氢站。②、所有人员进入制氢站，必须经值班人员许可后，将火机、火柴等火种放入门外的火种箱内，并关闭随身携带的手机、BP机等无线通讯工具，按规定检查登记后，方可进入。③、严禁穿带铁钉鞋子的人员进入制氢站。④、严禁穿化纤、混纺衣服的人员进制氢站。⑤、严禁携带易燃易爆等化学危险品进入制氢站⑥、严禁任何车辆进入制氢站内。⑦、所有进入制氢站的人员必须严格遵守站内各项安全管理规定。4、如何防止氢气爆炸答：①了解氢气的性质和氢气爆炸的条件。②保证氢系统内氢气的纯度。严格按电解工艺的规定进行操作，保证电解所产生氢气的纯度在99.5%以上，一旦发生氢纯度下降，必须立即找出原因，排除故障。③置换充分，在进行充氢、排氢的操作中,公3严格做好氢气的置换工作，充入的氢要保证纯度，排氢时务必排尽，绝对不能怕麻烦，图省事而简化操作。④加强巡回检查运行人员加强对氢系统的巡回检查工作，定期用检漏仪对氢系统进行全面检测，发现问题及时处理。⑤严格按规程操作规程是科学工作的依据，是经验总结的结晶。违反规程操就是违反自然规律。⑥严格监督、准确化验，制氢系统中必须装有能了解各有关过程中氢气纯度的仪表，并保证处于正常工作状态。必须备有随时可以在有关部位进行人工取气化验的设备。准确即时化验监督氢气的纯度，杜绝图省事凭经验简化或省略任何一次应当进行的化验监督。5、氢气系统安全运行的要点是什么？答：①氢冷系统中氢气纯度不低于96%，含氧量不得超过2%。②、制氢系统中氢气纯度不应低于99.5%，含氧量不得超过0.5%。③氢气系统运行时，不准敲击、不准带压修理和紧固，不得超压，严禁负压。④管道、阀门和水封装置冻结时，只能用热水或蒸汽加热解冻，严禁使用明火烘烤。⑤设备、管道和阀门等连接点泄漏检查，可采用肥皂水或携带式可燃性气体检漏仪，禁止使用明火。⑥不准在室内排放氢气。吹洗置换，排空降压，必须通过放空管排放。⑦当氢气发生大量泄漏或积聚时，应立即切断气源，进行通风，不得进行可能发生火花的一切操作。⑧新安装或大修后的氢气系统必须进行耐压试验、清4洗和气密试验，符合有关的检验要求，才能投入使用。⑨氢气系统吹洗置换，一般可用氮气置换法或注水排气法。6、 氮气置换法应符合什么要求？答：①氮气中含氧量不得超过3%。②置换必须彻底，防止死角末端残留余气。③置换结束，系统内混合气体氧或氢的含量必须连续三次分析合格。④氮气置换时应有两台以上的测爆仪进行现场监测。⑤氢气系统任何检修和试验工作，都必须使检修和试验系统与运行系统有明显的断开点，并在充氢侧加装金属法兰和堵板。⑥氢气设备，动火检修工作或进行能产生火花的作业时，应尽可能的将需要修理的部件移到厂房外安全地点进行，如必须在现场进行动火作业，应严格执行“动火工作票制度”并保证动火区域空气中氢气最高含量不得超过0.3%.⑦防止明火和其他激发能源。禁止使用电炉、电钻、火炉、喷灯等一切产生明火、高温的工具与热物体；⑧不得携带火种进入氢系统禁火区；⑨不得在制氢系统区和氢冷发电机旁使用各类无线通讯工具；⑩在氢系统上，应选择和使用铜质或铍铜合金工具。（11）氢系统工作人员应穿棉质工作服和防静电鞋。7、 供氢装置的防火防爆规定有哪些？答：①氢气瓶的设计、制造和检验应符合《气瓶安全监察规程》要求。②储气罐应设放空阀、安全阀和压力表。其设计、5制造和检验应符合《压力容器安全监察规程》要求。③氢气管道应采用符合国家标准规格并适合氢气工作压力、温度要求的无缝金属管道，禁止使用铸铁管道。管道上应设放空管、取样口和吹扫口，其位置应能满足管道内气体吹扫和置换的要求。8、 供氢管道的敷设应符合什么要求？答：①室内管道不应敷设在地沟中或直接埋地。②室外地沟敷设的管道，应有防止氢气泄漏、积聚或窜入其他沟道的措施。③埋地敷设的管道埋深不宜小于0.7米。④含湿氢气的管道应敷设在冰冻层以下。⑤管道穿过墙壁或楼板处，应设套管，套管内的管段不应有焊缝，管道与套管之间应用不燃材料填充。⑥管道应避免穿过地沟、下水道及机动车道路，必须穿过时应设套管。⑦管道不得穿过生活间、办公室、配电室、仪表室、楼梯间或其他不使用氢气的房间。不宜穿过吊顶、技术（夹）层，必须穿过时，应采取安全措施。⑧室内外架空或埋地敷设的管道及连接的气罐均应执行有关规定、互相跨接和接地的有关规定。9、 氢气系统灭火器材的配备有什么要求：答：①氢气系统应按消防规程规定设置消防用水。②应根据需要配备“干粉”“1211”“二氧化碳”等轻便灭火器。③应根据需要配置氮气、蒸汽灭火系统。④应配置阻止和密封漏6氢的石棉布。10、 二氧化碳灭火器作用、分类及作用有什么规定？答：作用：主要适用于扑救贵重设备、档案资料、仪器仪表、600V以下的电器及油脂等的火灾，但不适用于扑灭某些化工产品（如金属钾、钠等）的火灾。分类：主要为手提式，分为手轮式和鸭嘴式两种，大容量的也有推车式的。使用鸭嘴式CO灭火器时，一手拿喷筒对准2火源，一手握紧鸭舌即可喷出。使用手轮式CO灭火器时，一2手拿喷筒对准燃烧物，一手拧开梅花轮即可喷出。CO是电的2不良导体，但超过600KV时，必须先停电后灭火。二氧化碳灭火器怕高温，存放地点的温度不得超过42C。使用二氧化碳灭火器时，不要用手摸金属导管，也不要把喷管对着人以防冻伤。使用时还应注意风向，逆风喷射会影响灭火效果。维护：钢瓶内的二氧化碳重量要定期检查，如二氧化碳重量比额定重量减少十分之一时，应进行灌装。11、 如何对氢冷发电机进行防火防爆？答：①氢冷发电机及其氢冷系统、制氢设备中的氢气纯度和含氧量，必须在运行中按专用规程的要求进行分析化验，氢纯度和含氧量必须符合规定的标准，如达不到标准，应立即进行处理，直到合格为止。②氢冷发电机的轴封必须严密，当机组开始起动时，无论有无充氢气，轴封油都不准中断，且油压大于氢压，以防氢气进入发电机外壳或充入汽轮机的油系统中而引起爆炸起火。③氢冷发电机运行时，排烟机应保持经常运行，并定期从排烟机出口和主油箱顶取样（漏氢增大时应随时取样检查），监视含氢量是否超过制造厂规定。如超过则应查明原因并予削除。④密封油系统应运行可靠，并设自动投入双电源或交直流密封泵联动装置，备用泵必须经常处于良好备用状态，并定期校验。两泵电源线应用埋线管或外露部分用而燃材料外包。⑤氢冷发电机密封油箱应设置火灾检测和水喷雾灭火设施。⑥在氢冷发电机及其氢冷系统上，不论动火作业还是检修、试验工作，都必须断开氢气系统，并与运行系统有明显的断开点，充氢侧加装法兰短管，并加装金属堵板。⑦动火或检修试验前，应对检修设备和管道用氮气或其他异性惰性气体吹洗置换，在置换过程中应有专职人员定期取样，分析混合气体的成分。取样点应选在排出母管和气体不易流动的死区，取样前先放气1-2分钟，以排出管内余气。⑧氮气置换时，氮气中含氧量不得超过3%,置换结束后，系统内混合气体的含量必须连续三次分析合格，并应有二台以上测爆仪进行现场监测。⑨气体介质的置换避免在起动、冻死过程中进行。氢气置换过8程中不得进行预防性试验和拆卸螺丝等工作。⑩机组漏氢量实测计算每月进行一次，用以考核漏氢水平。（11）设备和阀门等连接点泄漏检查，可采用肥皂水或合格的携带式燃气体防爆检测仪，禁止使用明火。（12）管道阀门和水封装置冻结时，只能用热水或蒸汽加热解冻，严禁用明火烤烘。12、发电机漏氢的薄弱环节是什么？答：①机壳的结合面，②密封油系统，③定子冷却水引入管接头，④氢冷却器，⑤出线套管。13、如何安全使用氢气瓶？答：①因生产需要必须在现场（室内）使用氢气瓶时，其数量不得超过5瓶。②氢气瓶与盛有易燃、易爆、可燃性物质、氧化性气体窗口的间距不小于8米。③氢气瓶与明火或普通电气设备的间距不应小于10米。④氢气瓶与空调设备、空气压缩机、通风设备等吸风口的间距不应小于20米。⑤当氢冷发电机失火时，应切断氢源和电源，使发电机解列停机，并使用固定的灭火装置进行灭火。⑥由于漏气而着火时，首先应断绝氢源或用石棉二氧化碳灭火器布密封漏氢处，不使氢气逸出。14、氢冷发电机及其系统，发生爆炸燃烧起火的原因是什么？答：①氢气纯度降到规定以下。②漏氢、氢压不正常使外界空气进入机壳。③氢气充满汽轮机油系统。④置换冷却介质时误操作误判断。⑤发电机有油和水。⑥发电机及其氢冷系统有电焊明火。⑦励磁机电刷冒火。⑧发电机局部过热以及金属摩擦。⑨氢气跑入封闭母线引起爆炸等。15、氢冷发电机及其系统氢气纯度降低的主要原因答：密封瓦的检修质量不好或密封瓦结构不合理，致使密封瓦的氢气侧回油量过大，使氢油分离后的可能是：油吸收水分和空气，而在一定温度下又分离出这些气体混入氢气里，机壳因某些原因，例如甩负荷氢压短时低于大气压，使外部空气进入机壳内，补充的氢气不符合标准，置换冷却介质剩有二氧化碳等。16、氢气跑到油系统的原因？答：氢气，跑出机壳的唯一途径是轴封与密封瓦之间的间隙，因此氢冷发电机一定不能使密封瓦断油。一般氢冷发电机，原规定低氢压力为0.3000-0.005Mpa，高氢压为0.03-0.05Mpa。为了提高出力，现有许多发电机提高氢压运行，—般提高至0.08-0.2Mpa,而密封油压都要高于相应的氢压（一般0.05Mpa）,要注意油压不应过低或过高。过低时轴颈周围的油层便会产生断续现象，氢气会穿过中断处进入疏油管道，并在管内形成有爆炸起火危险的混合气体。1017、氢冷发电机常用的中间置换气体是什么?答：常用的中间气体是二氧化碳或氮气，一般二氧化碳用的多一些，这是因为二氧化碳比重大于氮气，易于和氢气分离。瓶装的二氧化碳或氮气应经常放置在系统接口处，以便在任何紧急情况下都随时排氢。18、补氢时有什么安全要求？答：①充氢前先将CO（或氮气）充入发电机内，因CO22比重大，由发电机下部进入，而空气则从上部排氢管排出。②当测得CO含量达85%，压力大于50kPa,可停止充CO,关22闭排空气阀门。③充CO停止后，开始充入H，置换出CO，222此时开下部排CO阀门。开上部氢气进口门，利用氢气比重小2将CO逐步压至下部排气门排掉。④当测定氢气纯度达90%后，2开始注意监督H含量达到95-96%时，关闭排放CO阀门。当22继续充入H直至氢压达到额定压力，再测H的纯度此时应达〃到98%以上，充氢工作结束。⑤充H排CO的过程应慢速进22行，操作过快时纯度更难达到要求。⑥由于运行中发电机因某种原因泄漏氢气，致使氢压逐步下降，要补入一定的氢气使氢压达到规定。⑦发现发电机内氢气纯度下降，需补入新的高纯度氢气，以提高机内氢气的纯度。可采用从下部排掉一部分纯度低的氢气，同时从上部补入适量的新氢气，以提高氢气的纯11度。19、排氢有什么安全要求?答：在停机检修前或事故停机后，进行排氢的操作是充氢的反向。由下部通入CO或氮气，开上部排氢的阀门，直至CO22或氮气含量达到85%时，停止排氢和进CO或氮气。确认CO22含量分析正确后，可由CO进入阀改送压缩空气，排出机内2CO，若此时机壳内已完全置换成空气，可以进行解体检修，2焊接动火等工作。20、 漏氢量的控制标准是什么？答：国标GB7064—86《汽轮发电机通用技术条件》规定：交接试验项目中需测定漏氢量，在额定氢压下每昼夜整个机组转动的漏氢量，不超过发电机氢气量的5%。21、 事故案例例1：微量氢气爆炸造成人员受伤。事故经过：1985427.日，四川豆坝发电厂#2发电机小修，电气值班人员用二氧化碳置换排氢。化学取样分析排氢合格。5月3曰电气车间电机班黄x杨x等三人，在#2发电机底部检查清扫工作。黄等人带上36V行灯，先后两次进入#2发电12机壳内进行检查，发现机内掉有一块绝缘胶木垫块。当下午再次进入发电机内准备取胶木垫块时彳亍灯熄灭，在发电机壳内清扫的杨X刚一开灯，即发生爆炸，爆炸气浪将

站在人孔门外、半截身子在人孔门内的黄冲出人孔门，碰倒在脚手架上受伤，右臂骨折截肢重伤，在发电机内的杨某轻微烧伤。事故原因：①、发电机排氢过去事故原因：①、发电机排氢过去直用空气直接置换氢,因不安全后改用二氧化碳作中间置换介质，化验人员对分析化验二氧化碳经验不足，分析有误，排氢不彻底，使发电机内残存有微量的氢气。②、工作人员违反《电业安全工作规程》规定，使用带开关的行灯进入有爆炸可能的地方工作彳亍灯熄灭后，按动行灯手柄上开关时，产生火花,引起氢气爆炸。③、采用二氧化碳作中间置换介质排氢，在操作技术上经验不足，管理不细，贯彻规程制度不严。防范措施：①进入有可能发生气体爆炸的场所工作，所用的行灯等工具应为防爆型。②加强人员培训，提高化验人员的技术水平，对发电机排氢进行正确的分析。③检修工作票中所列的技术措施和安全措施应明确完。例2氢系统检修违章，氢爆炸两死一伤。事故经过:1984.06.28,某电厂#5机（20万千瓦），因主油泵推力瓦损被迫停机。停机后,厂利用停机时间处理缺陷,因有两处要动火作业，决定发电机排氢。1314时15分化学分场制氨站，值班员用C0排氢,CO浓度22合格后，用空气排出C0气体。17时20分机内取样化验合格，2工作结束。作业主要是由电机检修班检查#5发电机内部接结管是否流胶，并擦拭发电机内部渗泊。#5机检修开一张工作粟,工作内容为#5发电机检查，安某列出了电气一次线需拉开的开关、刀闸等内容，但未列氢气项目。27日，电机班人员打开#5发电机下部汽机侧励磁机两个人孔门，进入发电机风道内进行了部分工工作后，在发电机内有发闷的感觉,准备第二天用轴流风机通风，因轴流凤机找不到，请示车间领导,改用一台家用台式电风扇。6月28日，继续工作。上班后,王、陶二人，上到汽机侧人孔门下的脚手板上朱上到励磁机侧人孔门下的脚手板上,苏去领东西。8时45分，当陶进入人孔门内放置电扇并几次开停寻找合适位置时,一声巨响，氢气爆炸。爆炸后检查，朱x被气浪由励磁机侧人孔门处向汽机侧冲出约5米，并撞在管道等物上摔下，头骨粉碎性骨折，全身皮肤多处烧伤,其他部位也有不同程度伤害，当场死亡。陶、王二人也同时被气浪随脚手板一起冲下，陶的头部骨折，全身皮肤部分烧伤，抢救无效死亡，王某因在陶身后，负重伤。原因分析：①经检查,倒氢后，由制氢站到发电机内部的氢气管道中只有两道阀门在关闭状态，但两道门均泄漏、补氢管路任何部位均14未加堵板。根据试验估算分析，事故时，发电机内氢气已达到爆炸浓度。②工作使用的家用电风扇的按键，在启停特别是换档时均产生电火花。成为引爆火源。另外，发现朱X随身带有火柴和卷烟，并且在事故前一天工作时，朱王二人在#5发电机下抽过烟，事故现场有烟头和火柴棍。爆炸时,朱是否抽烟无法证实。③这次事故暴露该厂在氢气系统作业方面，思想麻痹,执行制度很不认真。电气分场在安排#5发电机检查工作时，从领导到工人都认为发电机排了氢就没有问题了，没有考虑阀门漏氢的可能，没有按照《电业安全工作规程》要求采取可靠安全措施，违反《电业安全工作规程》第444条关于〃发电氢冷系统进行检修前，必须将检修部分与相连的部分隔断，装严密的堵板的规定。例3发电机