社稷的原意：氢气的易燃易爆特性与氢气球充灌放气时的静电防护措施示范文本

2020年12月3日发(作者：柏子庭)

氢气的易燃易爆特性与氢
气球充灌放气时的静电防
护措施示范文本


In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The
Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each
Link To Achieve Risk Control And Planning





某某管理中心
XX年XX月

方案文书样本 QCTFS-ZH-GZ-K905

氢气的易燃易爆特性与氢气球充灌放气
时的静电防护措施示范文本

使用指引 ：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个
环节之间的关系，每 个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，
文档经过下载可进行自定义修改 ，请根据实际需求进行调整与使用。
1氢气的易燃易爆特性
国家标准GB6944 －86《危险货物分类与品名编号》
将氢气划分为危险品第二类。氢气是以燃烧、爆炸为主要
特 征的危险气体(表1)。

1.1最小点火能
指可燃物质处在最敏 感条件下，点燃所需的最小能
量。最小点火能越低，点燃所需的能量越小，火灾危险性
也就越大 。氢气的最小点火能为0.02 mJ，只需很小的能量
如静电火花，就足以引起燃烧、爆炸。
1.2爆炸极限
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指遇火种时会产生爆炸的空气中含有该种气体的体积
比范围。氢气的爆炸极限为4.0％～75.6％。氢气爆炸极限
的下限很低，范围宽，遇火极 易爆炸。
1.3相对密度和扩散系数
氢气对空气的相对密度很小，为0.07；扩散系数很
大，为0.634 cm2s。一旦大量泄漏，便 可逸散在空中迅
速大范围扩散，与空气形成爆炸混合物，且遇火爆炸燃烧
后的火焰容易顺风迅速 蔓延扩展。
2氢气球充灌、放气过程中的静电现象
引起可燃烧的火源有直接火源和 间接火源。由于静电
看不见、摸不着，容易被忽视，所以静电火花是引起氢气
球发生火灾事故的 重要隐患，必须引起高度重视。
2.1气体带电性
当气体从容器、管道口或其破损 处高速喷出时产生静
电的性质为气体带电性。气体中一般都混有固体或液体杂
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质。这些杂质与气体一起高速喷出，使杂质与气体一起在
容器内(管道内)运动，与容器内壁(管内壁)发生摩擦和碰
撞，在相向分离时，微粒和容器壁 (管壁)分别带上等量异号
的电荷，即产生静电。氢气从钢瓶、制氢缸、球皮中高速
喷出时，瓶 内部存有铁锈、水、螺栓衬垫处的石墨或氧化
铝等杂质都是产生静电的主要原因。
2.2影响氢气高速喷出时产生静电量大小的因素
(1) 与氢气流速有关。氢气的流喷速度越大，带电量越
大。
(2) 与所含杂质的量有关。所含的液体或固体杂质越
多，带电量越多。
(3) 与容器、管道和喷出嘴的材料性质以及内表面的污
染状况或吸附层等有关。一般塑料比橡胶带电量多。
2.3氢气球充灌、收球过程中产生高电位的途径
(1) 由于气体的带电性，充灌时氢气从钢瓶或制氢缸喷
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出通过橡皮管到球皮的过程中，氢气瓶(制氢缸)、导管、球
皮由于静电作用而带有高电位。
(2) 收球放气时，氢气从球皮中喷出后，球皮由于静电
作用而产生高电位。在实际工作 中我们遇到2次收球时由
静电火花引起的球皮燃烧现象。如：在有沥青隔水层的楼
面上，将氢气 基本放完后将球皮折叠起来时发生球皮燃
烧。这是因为球皮高速放气后带有大量静电电荷，在绝缘
的楼面上静电不能顺利导除，折叠球皮时球皮面积减小，
单位面积的静电电量越来越大而产生静电火花 引起球皮燃
烧。
(3) 人体带电。人体任何时候都带有静电。当人体所穿
衣物 是用电阻率高的化纤制成时，将带有很高的电位。如
果人体带电与钢瓶、球皮带电极性相反，电位差将很 大，
极易产生静电火花。另外，如果施放人员在充灌、放气过
程中有脱衣动作也容易产生静电火 花。一般情况下，脱衣
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时产生的静电电位很高。
3氢气球充灌、放气过程中防止静电火花的措施
空气击穿的电场强度为3 500 kVm，相当于2个带异
号电荷的平板，相差1 cm、电压为35 kV时的两极之间的
电场 强度。如果其中1个带电体带有尖端或接触面积很小
时，则电压降低到几千伏就可以使空气击穿，产生电 火
花。因此，氢气球充灌、放气过程中防止静电火花就是要
避免达到空气的击穿电场强度。
(1) 充灌氢气球时，必须具备静电导除措施。氢气瓶
(制氢缸)应良好接地，静电电阻≤100 。实际工作中可以
用导线就近与防雷接地体或金属水管连接。
(2) 控制充灌时氢气的流速，越小越好，一般应≤8
ms，以尽可能减小静电量。
(3) 使用含杂质少的氢气。用制氢缸制氢充灌时，必须
经冷却减少水汽含量，并在充灌前清除接口、道
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管、球皮内的污物。
(4) 操作人 员应尽可能穿着防静电服，严禁穿尼龙、化
纤等易产生静电的服装。严禁在氢气球充灌、放气现场脱衣，并要经常触摸接地金属物释放人体静电。
(5) 由于尖端物体在较小的电场强度下就会产生放电，
所以应避免尖端、锐器接近气瓶、导管、球皮等。
(6) 收球时，让氢气球倒悬自然排放，切忌人为挤压加
速排放而增加带电量。要避免在 绝缘地面(楼面)上折叠球
皮，折叠球皮前应尽可能将球皮接触接地金属物体释放静
电。
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