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氢能利用关键技术系列--氢安全

氢能利用关键技术系列--氢安全

  • 作者
  • 毛宗强等编著

《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...


  • ¥128.00

ISBN: 978-7-122-37465-3

版次: 1

出版时间: 2020-11-01

图书介绍

ISBN:978-7-122-37465-3

语种:汉文

开本:16

出版时间:2020-11-01

装帧:精

页数:263

编辑推荐

1.国际氢能协会副主席,我国氢能行业知名专家毛宗强教授领衔编著。 2.市面上仅有的一部氢安全方面的专著 3.从氢能利用的全流程包括氢气生产、储存、运输、使用等多个环境阐述氢安全使用技术,系统性强。

作者简介

毛宗强,男,1947年9月10日出生,江苏淮阴人。清华大学核能与新能源技术研究院教授,博士生导师。清华大学学士(1970)、清华大学硕士(1980),英国Bradford大学博士(1993)。 毛宗强自1970年起一直在清华大学核研究院从事与化学工程有关的科研工作,1993年起研究氢能与燃料电池;1998起研究工作扩展到纳米碳储氢、新型制氢方法和氢能经济与安全、氢能标准、氢能战略等与氢能有关的课题。2000-2005年期间为中国国家973氢能项目的首席科学家。毛已在国内外刊物及会议发表160余篇文章,申请多项专利。

精彩书摘

《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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