(1)液氫危險的性質。
1)由于液氫低溫引起的危險性。液氫沸點低、易氣化會引起超壓危險。液氫中的固態氣體雜質會破壞有關設備的正常工作(如閥門卡住、管路堵塞)。液氫中存在固態氧、固態空氣,極易引起爆炸。液氫濺到皮膚上會引起凍傷。
2)易燃易爆危險性。氫與空氣混合物的點火能量小,燃速高,在一定條件下易引起爆轟。氫與空氣(氧或其他氧化劑)可燃混合物的燃燒速度高,在封閉、半封閉條件下爆燃可轉化為爆轟或爆炸。在非封閉條件下,需要有很大能量的點火源才會引起爆轟。氫火焰的滅火距離很小,只有0. 57mm,因此氫火焰有很強的穿透能力。
3)由于易泄漏和擴散引起的危險。液氫的黏度小,易泄漏,其泄漏速度比烴類燃料大100倍,比水大50倍,比液氮大10倍。氫氣的泄漏速度比空氣大2倍。
氫氣的擴散速度比空氣大3.8倍。漏出的液氫會很快蒸發形成易燃易爆的混合物。與此同時,這種易放易爆混合物消放得也很快,例如,溢出500加侖(1加侖=4.546dm3)液氫,1 min
后就擴散成為不可燃的混合物。
(2)氫一氧的爆轟效應氫一氧可燃混合物爆轟會產生沖擊波,其破壞能力取決于沖擊波升起的超壓大小和持續時間長短。超壓可由沖擊波本身的峰壓、動壓或反射壓力等引起。
氫一氧(空氣)可燃混合物爆轟的TNT當量系數可用表8-6近似確定。混合物的總量乘以
表中的系數,即可求出對應的TNT當量。應當指出,這種計算方法是很不準確的,因為爆轟當量和爆轟特性、混合物的狀況、封閉情況等關系極大。
沖擊波對建筑物和人員的作用如下:
木結構和磚石結構的建筑物,在分別受到170~230mbar (17~23kPa)和300~330mbar(30~33kPa)峰值超壓作用時,會發生中等程度到斷裂性的破壞。這里所說中等程度的破壞是指對承載結構做較大修復后刁能使用,斷裂性的破壞是指要對建筑物重新構筑以后才能使用的破壞。
薄的或安裝不佳的玻璃窗在10mhar (1 kPa)超壓作用下會破碎。35mbar (3. 5kPa)超壓作用會使大部分玻璃窗破碎。
350mbar (35kPa)超壓作用會使人的耳膜破裂;2.5~3.5 bar (250~350kPa)超壓的致死率為1%,3.9~4.6bar (390~46O k Pa)超壓的致死率為99%。
峰流超壓為200mbar (20kPa)的沖擊波風會吹走站立著的人。
(3)液氫安全操作在操作使用前應當對系統及設備檢漏,對系統進行吹除、置換,清除系統中的氣體和固體雜質。
在使用中應當對容器、管路、閥件進行正確的維護、保養,容器要定期排空,清除其中的氣體和固體雜質。為了檢查真空夾層的密封性,在排出容器中的低溫液體并回溫后,檢查夾層的真空度,夾層真空度應高于5 bar。管路、閥門在使用前應檢漏,使用后應清理。
液氫操作必須遵守防漏、通風和防火三原則。
在危險區,任何熱表面的溫度不應高于450℃,如果進行焊接、切割等動火的工作,現場必須無氫氣。不允許吸煙、帶火柴或打火機。采用防爆或無火花的電氣設備。對于非防爆的電氣設備可采用把設備封閉在箱中,箱中充以微壓惰性氣體,阻止可燃氣體進入箱內;把設備埋設在防護材料(油或粉末)中;把設備罩在火焰消除器中,消除器能有效地防止火焰向外傳播等防爆措施。所有電氣設備應防雷、接地。
操作人員不許穿著易產生靜電的工作服(如化纖工作服)。參加操作的人員應盡量少,但不應少于兩人,操作應按規定的程序進行。