氢能利用关键技术系列--氢安全

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作者: 编著
2020-11
版次: 1
ISBN: 9787122374653
定价: 128.00
装帧: 精装
开本: 16开
纸张: 胶版纸
页数: 263页
分类: 工程技术
  • 《氢安全》介绍氢气利用过程中的安全原理、策略,为目前国内外日益高涨的氢能健康利用提供安全理论保障。按照氢能利用的全流程从氢制取、储运、应用和氢能基础设施等环节阐述全氢产业链的安全问题及其对策。
      本书还介绍了有关氢安全的基础知识,涉及氢泄漏扩散、氢火灾爆炸、氢与材料相容性、氢风险评估、氢安全仪器设备和标准规范等,以及氢安全的国际国内现状与发展方向。
      全书内容丰富,系统性和科学性强,适合从事或准备进入氢能行业的企业家、投资家,政策决策者,工程技术人员阅读,也适合高校和研究院所的教师、研究人员和学生参考,还可供从事能源领域的工程管理人员参考。 第1章氢安全基础/1

    1.1氢气性质/1

    1.1.1氢安全基本特性/1

    1.1.2点火源/3

    1.1.3氢燃烧极限/4

    1.2氢安全通则/7

    1.3氢事故种类/7

    1.3.1氢泄漏扩散/8

    1.3.2氢火灾/11

    1.3.3氢爆炸/16

    1.4氢脆/27

    1.4.1氢脆机理/27

    1.4.2氢脆类型/27

    1.4.3氢脆导致力学性能劣化/28

    1.4.4氢脆的主要影响因素/28

    1.4.5氢脆的防控/28

    1.5氢风险评估/28

    1.5.1定量风险评价方法概述/29

    1.5.2风险矩阵计算/29

    1.5.3场景模型/29

    1.5.4气态氢泄漏扩散的频率/30

    1.5.5后果模型/31

    1.5.6伤害和损失模型/31

    1.5.7事故频率和概率数据/32

    参考文献/34

    第2章氢气生产安全/36

    2.1水电解制氢安全/36

    2.1.1水电解制氢过程安全性分析/37

    2.1.2水电解制氢系统的安全体系/39

    2.2重整制氢安全/41

    2.3氢气提纯安全/44

    2.3.1氢气提纯的方法/44

    2.3.2氢气纯度对安全性的影响/46

    2.4液氢生产安全/46

    2.4.1液氢生产/46

    2.4.2液氢储存与运输/50

    2.4.3液氢装卸/56

    参考文献/58

    第3章氢储运安全/60

    3.1氢压力容器安全/60

    3.1.1固定式氢压力储罐/60

    3.1.2车用轻质高压氢气瓶/63

    3.2氢输送管道安全/66

    3.2.1氢气管道安全/66

    3.2.2掺氢天然气管道安全/68

    3.3氢储运设备风险评价/71

    3.3.1风险评价方法/71

    3.3.2风险控制策略/73

    参考文献/74

    第4章氢燃料电池及系统安全/77

    4.1氢燃料电池氢气的安全性/77

    4.2燃料电池汽车氢系统的安全性/77

    4.2.1材料安全防护/78

    4.2.2元器件防护/79

    4.2.3氢系统安全防护/79

    4.2.4氢系统安全监控/80

    4.2.5碰撞安全防护/81

    4.2.6日常安全维护/81

    4.3燃料电池车载氢系统安全性现状/82

    4.3.1加氢系统/83

    4.3.2供氢系统/84

    4.3.3储氢系统/86

    4.3.4燃料电池系统氢气子系统/91

    4.4燃料电池堆的安全性/91

    4.4.1正常和非正常运行条件下的特性/92

    4.4.2管路和管件装配/93

    4.4.3接线端子和电气连接件/93

    4.4.4安全监控方法/94

    4.5电安全/98

    4.5.1高压互锁的设计/98

    4.5.2碰撞保护及绝缘检测设计/98

    4.5.3手动隔离开关/100

    4.5.4调试状态及漏电检测设计/100

    4.6直接甲醇燃料电池安全/100

    4.6.1通用安全要求/100

    4.6.2物理环境与运行条件/101

    4.6.3材料安全要求/102

    4.6.4泄漏安全要求/102

    4.6.5废气排放要求及防护措施/102

    4.6.6电气安全要求/103

    4.6.7高温暴露/103

    4.6.8振动/103

    4.6.9跌落/103

    4.6.10湿度/104

    4.6.11淋雨/104

    参考文献/104

    第5章氢燃料电池车安全/105

    5.1引言/105

    5.2氢气安全/107

    5.2.1氢气扩散特性/107

    5.2.2氢气燃烧/爆炸时的危害/107

    5.3车辆设计安全/108

    5.3.1氢气安全的设计指南/108

    5.3.2氢气安全的试验方法/109

    5.3.3高压防护/111

    5.3.4保护机构的设计/113

    5.4生产阶段的安全管理/114

    5.4.1车载式诊断装置的开发/114

    5.4.2单体试验/114

    5.4.3模块试验、整车试验/115

    5.5车辆运输安全/115

    5.5.1船舶运输/115

    5.5.2铁路运输/115

    5.6使用阶段的安全措施/116

    5.6.1报警、诱导、通报/116

    5.6.2对于修理业人员的指导/116

    5.6.3定期检查制度/116

    5.7多种使用场景下的事故与危害/118

    5.7.1氢气泄漏事故可能发生的场景与危害/118

    5.7.2安全研究机构与设施/118

    5.7.3研究实例/119

    5.8社会安全管理体系的建立/123

    5.8.1对使用者进行教育——驾驶培训制度/123

    5.8.2社会教育/123

    5.8.3对监督和管理者实施教育(消防当局、行政机关)/123

    5.8.4检查部门·设备的整备/124

    5.8.5监督部门的重组/124

    5.9总结与建议/126

    5.9.1总结/126

    5.9.2建议/127

    参考文献/127

    第6章氢燃料电池船舶安全/128

    6.1氢燃料电池船舶安全规范和设计原则/128

    6.1.1氢能安全标准规范/128

    6.1.2船舶气体燃料规范/129

    6.1.3氢安全设计原则/129

    6.2氢燃料电池船舶布置安全性设计/130

    6.2.1船体布置安全性原则/130

    6.2.2燃料舱/130

    6.2.3燃料电池室/131

    6.2.4空气闸/131

    6.3材料安全性/132

    6.4压力容器和管路安全性设计/132

    6.4.1压力容器/132

    6.4.2管路系统/132

    6.4.3排气系统/133

    6.4.4气体传输部件/134

    6.5供氢系统安全设计/134

    6.5.1氢气储存/134

    6.5.2氢气加注/135

    6.6消防安全设计/135

    6.6.1防火/135

    6.6.2灭火/136

    6.6.3火灾探测和报警系统/136

    6.7电气系统安全性设计/136

    6.7.1危险区域划分/136

    6.7.2危险区域内的电气设备和电缆选型/137

    6.8监控系统和安保系统设计/138

    6.8.1概述/138

    6.8.2监控系统/139

    6.8.3安保系统/140

    参考文献/140

    第7章氢其他应用安全/141

    7.1氢氧混合发生器/141

    7.1.1氢氧混合发生器概况/141

    7.1.2氢氧混合发生器安全要求/143

    7.2氢锅炉/149

    7.2.1氢锅炉概况/149

    7.2.2氢锅炉安全要求/151

    7.3氢燃气轮机/151

    7.3.1氢燃气轮机概况/151

    7.3.2氢燃气轮机安全要求/153

    参考文献/154

    第8章加氢站安全/155

    8.1加氢站安全设计/155

    8.1.1安全设计理念及相关标准/155

    8.1.2加氢站站址选择和平面布置要求/156

    8.1.3加氢站关键设备的安全考量/159

    8.2加氢站安全运行与事故防范/164

    8.2.1安全运行管理体系/164

    8.2.2事故应急防范/166

    8.3加氢站风险评价/167

    8.3.1加氢站定性风险评价/168

    8.3.2加氢站半定量风险评价/169

    8.3.3加氢站定量风险评价/169

    8.4加氢站风险评价案例/176

    8.4.1大连加氢站定量风险评价/176

    8.4.2日本加氢站定性风险评价/182

    参考文献/187

    第9章氢安全监测与设备/188

    9.1氢气异嗅剂/188

    9.1.1异嗅剂的两个重要量化参数/188

    9.1.2常用异嗅剂/189

    9.1.3现有氢气异嗅剂的局限性/190

    9.1.4小结/192

    9.2氢气传感器/192

    9.2.1氢气传感器类型/192

    9.2.2氢气传感器的要求/194

    9.2.3常用的氢气传感器工作原理/195

    9.2.4小结/198

    9.3氢气报警装置/198

    9.3.1氢气报警装置的分类/198

    9.3.2氢气报警装置的标定校准要求/201

    9.3.3氢气报警点设置/201

    9.3.4小结/202

    参考文献/202

    第10章国际氢安全标准法规概况及发展/204

    10.1国际氢安全组织/204

    10.2国际氢安全会议/210

    10.3国际氢安全法规与标准/212

    10.3.1GTR法规/212

    10.3.2国际标准化组织(ISO)在氢安全标准方面的工作/217

    10.3.3美国氢安全法规及标准/223

    10.3.4欧洲氢安全标准与法规/229

    10.3.5日本氢安全法规与标准/233

    10.4国际氢安全数据库/236

    参考文献/238

    第11章我国氢安全管理机构与国家标准/240

    11.1我国与氢相关的政府部门/240

    11.2我国的氢安全最高管理机构/241

    11.3危险化学品目录/243

    11.4我国有关氢安全国家标准/246

    参考文献/247

    第12章氢安全伦理/249

    12.1氢安全伦理概念/251

    12.1.1氢伦理介绍/251

    12.1.2氢安全伦理基本内容/252

    12.1.3氢安全伦理主要基础/253

    12.1.4氢安全伦理基本关系/254

    12.1.5氢安全伦理承担主体/257

    12.1.6氢安全伦理学在安全伦理学中的地位/258

    12.2氢安全伦理的重要性/259

    12.2.1安全伦理的缺失导致生产事故频发/259

    12.2.2氢安全伦理对安全的指导作用/260

    12.2.3加强氢安全伦理宣传和教育,保障氢安全/261

    参考文献/262

     
  • 内容简介:
    《氢安全》介绍氢气利用过程中的安全原理、策略,为目前国内外日益高涨的氢能健康利用提供安全理论保障。按照氢能利用的全流程从氢制取、储运、应用和氢能基础设施等环节阐述全氢产业链的安全问题及其对策。
      本书还介绍了有关氢安全的基础知识,涉及氢泄漏扩散、氢火灾爆炸、氢与材料相容性、氢风险评估、氢安全仪器设备和标准规范等,以及氢安全的国际国内现状与发展方向。
      全书内容丰富,系统性和科学性强,适合从事或准备进入氢能行业的企业家、投资家,政策决策者,工程技术人员阅读,也适合高校和研究院所的教师、研究人员和学生参考,还可供从事能源领域的工程管理人员参考。
  • 目录:
    第1章氢安全基础/1

    1.1氢气性质/1

    1.1.1氢安全基本特性/1

    1.1.2点火源/3

    1.1.3氢燃烧极限/4

    1.2氢安全通则/7

    1.3氢事故种类/7

    1.3.1氢泄漏扩散/8

    1.3.2氢火灾/11

    1.3.3氢爆炸/16

    1.4氢脆/27

    1.4.1氢脆机理/27

    1.4.2氢脆类型/27

    1.4.3氢脆导致力学性能劣化/28

    1.4.4氢脆的主要影响因素/28

    1.4.5氢脆的防控/28

    1.5氢风险评估/28

    1.5.1定量风险评价方法概述/29

    1.5.2风险矩阵计算/29

    1.5.3场景模型/29

    1.5.4气态氢泄漏扩散的频率/30

    1.5.5后果模型/31

    1.5.6伤害和损失模型/31

    1.5.7事故频率和概率数据/32

    参考文献/34

    第2章氢气生产安全/36

    2.1水电解制氢安全/36

    2.1.1水电解制氢过程安全性分析/37

    2.1.2水电解制氢系统的安全体系/39

    2.2重整制氢安全/41

    2.3氢气提纯安全/44

    2.3.1氢气提纯的方法/44

    2.3.2氢气纯度对安全性的影响/46

    2.4液氢生产安全/46

    2.4.1液氢生产/46

    2.4.2液氢储存与运输/50

    2.4.3液氢装卸/56

    参考文献/58

    第3章氢储运安全/60

    3.1氢压力容器安全/60

    3.1.1固定式氢压力储罐/60

    3.1.2车用轻质高压氢气瓶/63

    3.2氢输送管道安全/66

    3.2.1氢气管道安全/66

    3.2.2掺氢天然气管道安全/68

    3.3氢储运设备风险评价/71

    3.3.1风险评价方法/71

    3.3.2风险控制策略/73

    参考文献/74

    第4章氢燃料电池及系统安全/77

    4.1氢燃料电池氢气的安全性/77

    4.2燃料电池汽车氢系统的安全性/77

    4.2.1材料安全防护/78

    4.2.2元器件防护/79

    4.2.3氢系统安全防护/79

    4.2.4氢系统安全监控/80

    4.2.5碰撞安全防护/81

    4.2.6日常安全维护/81

    4.3燃料电池车载氢系统安全性现状/82

    4.3.1加氢系统/83

    4.3.2供氢系统/84

    4.3.3储氢系统/86

    4.3.4燃料电池系统氢气子系统/91

    4.4燃料电池堆的安全性/91

    4.4.1正常和非正常运行条件下的特性/92

    4.4.2管路和管件装配/93

    4.4.3接线端子和电气连接件/93

    4.4.4安全监控方法/94

    4.5电安全/98

    4.5.1高压互锁的设计/98

    4.5.2碰撞保护及绝缘检测设计/98

    4.5.3手动隔离开关/100

    4.5.4调试状态及漏电检测设计/100

    4.6直接甲醇燃料电池安全/100

    4.6.1通用安全要求/100

    4.6.2物理环境与运行条件/101

    4.6.3材料安全要求/102

    4.6.4泄漏安全要求/102

    4.6.5废气排放要求及防护措施/102

    4.6.6电气安全要求/103

    4.6.7高温暴露/103

    4.6.8振动/103

    4.6.9跌落/103

    4.6.10湿度/104

    4.6.11淋雨/104

    参考文献/104

    第5章氢燃料电池车安全/105

    5.1引言/105

    5.2氢气安全/107

    5.2.1氢气扩散特性/107

    5.2.2氢气燃烧/爆炸时的危害/107

    5.3车辆设计安全/108

    5.3.1氢气安全的设计指南/108

    5.3.2氢气安全的试验方法/109

    5.3.3高压防护/111

    5.3.4保护机构的设计/113

    5.4生产阶段的安全管理/114

    5.4.1车载式诊断装置的开发/114

    5.4.2单体试验/114

    5.4.3模块试验、整车试验/115

    5.5车辆运输安全/115

    5.5.1船舶运输/115

    5.5.2铁路运输/115

    5.6使用阶段的安全措施/116

    5.6.1报警、诱导、通报/116

    5.6.2对于修理业人员的指导/116

    5.6.3定期检查制度/116

    5.7多种使用场景下的事故与危害/118

    5.7.1氢气泄漏事故可能发生的场景与危害/118

    5.7.2安全研究机构与设施/118

    5.7.3研究实例/119

    5.8社会安全管理体系的建立/123

    5.8.1对使用者进行教育——驾驶培训制度/123

    5.8.2社会教育/123

    5.8.3对监督和管理者实施教育(消防当局、行政机关)/123

    5.8.4检查部门·设备的整备/124

    5.8.5监督部门的重组/124

    5.9总结与建议/126

    5.9.1总结/126

    5.9.2建议/127

    参考文献/127

    第6章氢燃料电池船舶安全/128

    6.1氢燃料电池船舶安全规范和设计原则/128

    6.1.1氢能安全标准规范/128

    6.1.2船舶气体燃料规范/129

    6.1.3氢安全设计原则/129

    6.2氢燃料电池船舶布置安全性设计/130

    6.2.1船体布置安全性原则/130

    6.2.2燃料舱/130

    6.2.3燃料电池室/131

    6.2.4空气闸/131

    6.3材料安全性/132

    6.4压力容器和管路安全性设计/132

    6.4.1压力容器/132

    6.4.2管路系统/132

    6.4.3排气系统/133

    6.4.4气体传输部件/134

    6.5供氢系统安全设计/134

    6.5.1氢气储存/134

    6.5.2氢气加注/135

    6.6消防安全设计/135

    6.6.1防火/135

    6.6.2灭火/136

    6.6.3火灾探测和报警系统/136

    6.7电气系统安全性设计/136

    6.7.1危险区域划分/136

    6.7.2危险区域内的电气设备和电缆选型/137

    6.8监控系统和安保系统设计/138

    6.8.1概述/138

    6.8.2监控系统/139

    6.8.3安保系统/140

    参考文献/140

    第7章氢其他应用安全/141

    7.1氢氧混合发生器/141

    7.1.1氢氧混合发生器概况/141

    7.1.2氢氧混合发生器安全要求/143

    7.2氢锅炉/149

    7.2.1氢锅炉概况/149

    7.2.2氢锅炉安全要求/151

    7.3氢燃气轮机/151

    7.3.1氢燃气轮机概况/151

    7.3.2氢燃气轮机安全要求/153

    参考文献/154

    第8章加氢站安全/155

    8.1加氢站安全设计/155

    8.1.1安全设计理念及相关标准/155

    8.1.2加氢站站址选择和平面布置要求/156

    8.1.3加氢站关键设备的安全考量/159

    8.2加氢站安全运行与事故防范/164

    8.2.1安全运行管理体系/164

    8.2.2事故应急防范/166

    8.3加氢站风险评价/167

    8.3.1加氢站定性风险评价/168

    8.3.2加氢站半定量风险评价/169

    8.3.3加氢站定量风险评价/169

    8.4加氢站风险评价案例/176

    8.4.1大连加氢站定量风险评价/176

    8.4.2日本加氢站定性风险评价/182

    参考文献/187

    第9章氢安全监测与设备/188

    9.1氢气异嗅剂/188

    9.1.1异嗅剂的两个重要量化参数/188

    9.1.2常用异嗅剂/189

    9.1.3现有氢气异嗅剂的局限性/190

    9.1.4小结/192

    9.2氢气传感器/192

    9.2.1氢气传感器类型/192

    9.2.2氢气传感器的要求/194

    9.2.3常用的氢气传感器工作原理/195

    9.2.4小结/198

    9.3氢气报警装置/198

    9.3.1氢气报警装置的分类/198

    9.3.2氢气报警装置的标定校准要求/201

    9.3.3氢气报警点设置/201

    9.3.4小结/202

    参考文献/202

    第10章国际氢安全标准法规概况及发展/204

    10.1国际氢安全组织/204

    10.2国际氢安全会议/210

    10.3国际氢安全法规与标准/212

    10.3.1GTR法规/212

    10.3.2国际标准化组织(ISO)在氢安全标准方面的工作/217

    10.3.3美国氢安全法规及标准/223

    10.3.4欧洲氢安全标准与法规/229

    10.3.5日本氢安全法规与标准/233

    10.4国际氢安全数据库/236

    参考文献/238

    第11章我国氢安全管理机构与国家标准/240

    11.1我国与氢相关的政府部门/240

    11.2我国的氢安全最高管理机构/241

    11.3危险化学品目录/243

    11.4我国有关氢安全国家标准/246

    参考文献/247

    第12章氢安全伦理/249

    12.1氢安全伦理概念/251

    12.1.1氢伦理介绍/251

    12.1.2氢安全伦理基本内容/252

    12.1.3氢安全伦理主要基础/253

    12.1.4氢安全伦理基本关系/254

    12.1.5氢安全伦理承担主体/257

    12.1.6氢安全伦理学在安全伦理学中的地位/258

    12.2氢安全伦理的重要性/259

    12.2.1安全伦理的缺失导致生产事故频发/259

    12.2.2氢安全伦理对安全的指导作用/260

    12.2.3加强氢安全伦理宣传和教育,保障氢安全/261

    参考文献/262

     
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