天下氢能第一,古今易燃无双。尚能安否?(由安全事故引发的对氢能发展的几点思考...
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(由安全事故引发的对氢能发展的几点思考和疑问)
这几年氢能话题长期占据新能源热搜榜,氢能话题持续保持很高的热度。诸如“世纪终极能源”、“万亿市场”、“双碳最佳……”之类的吸睛标题刷爆网络,在国家“十四五”规划以及“双碳”目标出台的背景之下,全国各地“高端大气上档次”的展会,“低调奢华有内涵”的论坛,此起彼落。在各地氛围营造大师们的催谷之下,氢能赚足眼球、人气爆棚、嗨翻全场,氢能行业已然成为了资本的饕餮盛宴,有行业跨界的、证券市场改名的、合作共赢的、兼并收购的不一而足。如今,线上大部分推文里面的“氢能”已然成为了无所不能的“孙悟空”,是人类储能、能源、环保、生存等等问题的最佳解决方案,一度掀起了社会主义建设高潮。
说起这个“氢”确实有点像“孙悟空”,猴子是“跳出三界外,不在五行中”。氢单质是不存在于(地球)自然界的,但氢在宇宙中是普遍存在的,氢作为元素也存在“五行”里面的“水”中。“氢”也有着本事大、脾气大、跑得快(一个筋斗十万八千里),不同的是孙悟空石头蹦出来的,氢气是从H2O或CH4、CH4O等分离出来的。氢气本事大是因为它在各行各业的应用广,如:液氢火箭发射、冶炼金属、有机合成、石油炼制、食品、半导体等行业。脾气大是因为氢气的爆炸范围广(4.1%~74.1%)点火能量低(0.017mJ),属于暴脾气一点火星就着。跑得快是氢气是最轻的气体,易泄漏(分子量2密度0.07空气=1)。基于氢气的这些特点,生产、储、运、用都需要较大的成本,安全性也被质疑,因此它作为能源在能源领域的应用占比还很低。
对比在工业能源领域得到了大量应用,与人类生活已密不可分的天然气,到底是谁更危险呢?假如把氢气比作“孙悟空”的话,那么“天然气”就好像“猪八戒”。看似“人畜无害亲民”的猪八戒在编制内(天庭)的时候就不是一个“安分守己”的货,有着调戏“女同事”的前科。估计是被八项规定憋坏了,被贬下凡后吃人度日祸害人间,每天就是吃喝,不但情史多、婚史多,还强抢民女,意图潜规则女妖。
天然气在地下被开发后,在工业领域和能源领域得到大量应用,对经济发展民生改善起到了很大作用的同时,安全事故也不断发生,对人民群众生命财产安全造成了很大的破坏和伤害。
以下盘点一下近几年发生的一些安全事故。
[*]2019年10月13日11时06分许,无锡市锡山区鹅湖双乐小吃店发生一起液化石油气爆炸事故,造成9人死亡、10人受伤,部分房屋倒塌,直接经济损失约1867万元。
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无锡市锡山区鹅湖双乐小吃店发生一起液化石油气爆炸事故
[*]2019年12月3日2时43分许,位于北京顺义区牛栏山镇的北京京日东大食品有限公司一期生产车间内发生燃气爆炸事故,造成4人死亡,10人受伤,直接经济损失1429.563万元。
[*]2020年11月18日,湖南省岳阳市汨罗市新市镇紫园土菜馆发生一起液化气罐泄漏燃爆事故,造成34人受伤,直接经济损失约760万元。
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液化气罐泄漏燃爆事故
[*]2021年1月7日下午17时17分,浙江绍兴市上虞区曹娥街道小陈小吃店发生一起瓶装液化石油气泄漏爆燃较大事故,造成3人死亡,直接经济损失约255万元。
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小吃店发生一起瓶装液化石油气泄漏爆燃
[*]2021年1月25日6时,辽宁省大连市金普新区友谊街道金渤海憬附近燃气管道泄漏,发生爆炸事故,导致3人死亡、6人受轻伤。
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[*]2021年6月13日6时42分许,湖北省十堰市张湾区艳湖社区集贸市场发生燃气爆炸事故,造成26人死亡,138人受伤,其中重伤37人,直接经济损失约5395.41万元。
[*]2021年9月10日23时38分,辽宁大连市普兰店区商业大街130号楼5单元402室发生管道液化石油气泄漏爆炸事故,事故造成9人死亡,4人受伤。
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管道液化石油气泄漏爆炸
[*]2021年10月21日,辽宁沈阳市和平区太原南街222号盛王二牛烧烤店,发生管道燃气泄漏爆炸事故,造成5人死亡、3人重伤、49人轻伤,直接经济损失约4425万元。
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管道燃气泄漏爆炸
[*]2022年10月29日20时20分许,位于江西赣州经济技术开发区的香溢华小区4号楼商铺内发生爆炸事故,造成4人死亡、18人受伤,直接经济损失约861.92万元。
[*]2022年6月21日16时45分许,天津市宝坻区北城东路与吴苏路交口附近发生燃气爆燃事故。事故导致23人受伤,其中3人重度烧伤。
[*]2023年6月21日,宁夏银川市兴庆区富洋烧烤民族街店操作间液化石油气(液化气罐)泄漏引发爆炸。截至2023年6月22日8时,事故造成31人死亡、7人受伤。
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宁夏烧烤燃气爆炸
天然气2020年至今发生的安全事故数据统计:
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近年燃气事故数据统计(来源于部门公布)
以下为近年燃气事故原因统计的图表:
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2020年数据
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2021年数据
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2022年数据
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2023年数据
引起天然气大部分安全事故的原因居然是小小的一根软管,无独有偶,氢能行业蓬勃发展的这几年发生的两次事故也跟软管有关。 2020 年 7 月 30 日,位于广东省东莞市沙田镇立沙岛的某公司厂内南区 PSA 制氢装置装卸台1辆管束式集装箱在充装氢气过程中,充车软管断裂发生氢气泄漏进而引发火灾,造成直接经济损失 21760 元,未造成人员伤亡。
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氢气充装台
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充装软管
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着火点图
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着火点图
2021年8月4日,位于辽宁沈阳经济技术开发区一企业内的氢气管束车装卸金属软管破裂爆燃,现场冒起浓烟,所幸的是此次事故未造成人员伤亡。事故是由于氢气管束车卸氢软管断裂引发着火,进而导致车胎燃烧并产生浓烟。https://pic4.zhimg.com/v2-6a99478247bece8f2892d127609edceb_b.jpg
再看看国外的几起氢气着火事故。https://mp.weixin.qq.com/s/ORHvwuuglc7VhQ9ciigNzw
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对比一下氢气与天然气的理化特性和危险性。
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氢气、天然气的理化特性
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氢气、天然气的危险性
可见天然气和氢气都是极其危险的,特别氢气是高压(运输20MPa、使用35MPa、储存45MPa、天然气≤4MPa),对比之下氢气理论上存在更容易泄漏的可能性,而且由于氢气点火能量低,氢气泄漏后着火燃烧的几率更高。但是,由于氢气轻,泄漏时向上扩散,天然气偏重泄漏时向四周扩散,所以天然气比氢气更容易与空气混合形成可怕的爆炸云。
因这俩师兄弟的危险性,早在2011年6月21日,国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化学品名录的通知,安监总管三〔2011〕95号文件中,哥俩都被纳入首批重点监管榜单。
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首批重点监管危化品
国家对于重点监管的危化品有着非常严格的规定,特别是涉及到“两重点、一重大”的项目。安委办〔2008〕26号文《国务院安委会办公室关于进一步加强危险化学品安全生产工作的指导意见》中,有着详细严格的规定如:需进入化工园区、安全生产许可等等,相当于给“哥俩”都戴上了“紧箍”。而后国家相关部门经常不断的念起“紧箍咒”(出台了更多、更严厉、更具体的法规和管理办法),目的就是把这“哥俩”给管好管住,使“哥俩”能“一心上西天取经”(造福人民发展经济)。
在2022年3月,国家发展改革委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,规划中确定了氢能战略定位:氢能是未来国家能源体系的重要组成部分;氢能是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体;氢能产业是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。规划中也确定了基本原则:创新引领,自立自强;安全为先,清洁低碳;市场主导,政府引导;稳妥应用,示范先行。在十四五规划中,国家明确了氢能能源属性的定位,接着在2022年到2023年间,全国各地都分别出台了关于“允许在非化工园区建设制氢加氢一体站”的相关政策。
① 山东发探索可再生能源制氢、制氢加氢一体站试点项目在非化工园区发展;② 广东发文允许在非化工园区建设制氢加氢一体站;③ 河北绿氢生产不需取得危险化学品安全生产许可,允许在化工园区外建设电解水制氢(太阳能、风能等可再生能源)等绿氢生产项目和制氢加氢一体站;④ 上海临港区探索在非化工园区现场制氢、制储加一体化加氢站及非固定式加氢站建设等领域改革创新;⑤ 唐山市支持在非化工园区建立光伏制氢、风电制氢项目,并依托开展制氢工厂加氢站一体的制氢加氢项目;⑥ 武汉市探索在非化工园区满足安全生产条件的区域开展能源型氢气制取项目等,在此不再一一列举。
终于,戴在氢能头上的“紧箍”摘下来了,被“紧箍”折磨多年“苦大仇深”的氢能从业者们欢呼雀跃、奔走相告、弹冠相庆啊,诸如“氢气不纳入危化品管理、不再成为危化品、搬走氢能发展最大拦路虎”之类的消息在网路甚嚣尘上。
“紧箍”是摘下来了,估计各地主管氢能的职能部门是有疑问的,针对“两重点、一重大”的那些“紧箍咒”(法规管理办法等)是继续念还是不念呢?那就让看看之前都有哪些“紧箍咒”。
① 安委办〔2008〕26号《国务院安委会办公室关于进一步加强危险化学品安全生产工作的指导意见》;② 安监总管三〔2012〕103号《危险化学品企业事故隐患排查治理实施导则 》;③ 安监总管三〔2012〕87号《关于开展提升本危险化学品领域本质安全水平专项行动的通知》;④ 安监总管三〔2013〕76号《国家安全监管总局住房城乡建设部关于进一步加强危险化学品建设项目安全设计管理的通知》;⑤ 安监总管三〔2013〕88号《国家安全监管总局关于加强化工过程安全管理的指导意见》;⑥ 国办发〔2016〕88号《国务院办公厅关于印发危险化学品安全综合治理方案的通知》;⑦ 安委办(2017)7号国务院安委会办公室关于实施遏制重特大事故工作指南全面加强安全生产源头管控和安全准入工作的指导意见》。为了更利于氢能未来的安全发展,在此抛砖引玉,带出以下的几点思考和疑问!Ø 氢气的物化性质因明确其能源属性而会发生改变吗?
Ø 明确氢气能源属性,是否需要弱化甚至否定氢气作为“危化品”的监管吗?
Ø 氢气作为危化品的属性因制氢允许进入非化工园区而会发生改变吗?
Ø 天然气作为使用较广的能源,因其危化品属性而影响了其推广和使用了吗?
Ø 氢气、天然气安全事故发生概率因其俩的能源属性而可以降低了吗?
Ø 摘下氢气的“紧箍”,那么“紧箍咒”是继续念还是不念呢?应该怎么念呢?
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血的教训 警钟长鸣
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