氫氣可以燃燒產(chǎn)生熱能，而且燃燒后只產(chǎn)生水不會形成溫室氣體，因此氫能被認(rèn)為是到目前為止最為清潔的能源之一。氫原子與氧原子結(jié)合的過程中會發(fā)生電子移動，形成電流，產(chǎn)生電能。

氫能作為一種前景巨大的清潔能源，獲得的關(guān)注與日俱增。

氫能應(yīng)用時的主要風(fēng)險和對應(yīng)措施

在合理安全地應(yīng)用氫能時，我們要注意哪些風(fēng)險，又有什么對應(yīng)措施呢？

1.氫氣和氧氣混合后是一種高度爆炸性氣體，氫氣的可燃性范圍非常大，為4%至78%，因此傳輸和存儲氫氣時要特別注意通風(fēng)和泄漏檢測。

2.氫氣燃燒時火焰靠肉眼幾乎不可見，因此要使用特殊的火焰?zhèn)鞲衅鱽頇z測氫氣燃燒時的火焰，以防人員誤入燃燒區(qū)。

3.氫氣在運輸/傳輸?shù)倪^程中，通常都處于高壓狀態(tài)。常見的金屬在接觸氫氣后會變脆。而氫分子很小，長時間接觸后它可以從變脆的金屬裂縫處泄漏，因此需要使用特殊材料來儲氫和運氫。

4.液態(tài)氫具有超低溫，一旦泄露接觸到皮膚，或人員吸入冰冷的液態(tài)氫蒸氣，會導(dǎo)致肺部凍傷、窒息甚至死亡。

在氫能使用中可參考的機械安全標(biāo)準(zhǔn)有：

EN ISO 12100：安全設(shè)計的一般原則 - 風(fēng)險評估和降低風(fēng)險

EN ISO 13849：安全功能的評估和驗證，安全性能等級（PL）

EN IEC 62061：控制系統(tǒng)中與安全相關(guān)的部分，安全完整性等級 (SIL)

此外用戶還需參考工業(yè)信息安全標(biāo)準(zhǔn)--IEC 62443，防止非法人員/非法行為對機器設(shè)備和環(huán)境造成破壞。

機械安全和信息安全完美融合的防護方案

皮爾磁PILZ能夠提供氫能應(yīng)用時的完整安全防護方案。在機械安全層面，可以使用安全控制類產(chǎn)品--如可編程安全模塊PNOZmulti或者安全PLC--PSS 4000進行安全監(jiān)控。在工業(yè)信息安全層面，則可以使用安全網(wǎng)橋、I.A.M相關(guān)產(chǎn)品來進行安全防護。

以加氫站為例：每把加氫槍和對應(yīng)的車輛加注口使用配對的PSENcode安全編碼開關(guān)來確保加氫槍和加注口之間的正確性。現(xiàn)場所有的安全相關(guān)傳感器和安全閥門都由PNOZmulti或者PSS 4000進行監(jiān)控。整個加氫站的人員操作由I.A.M工業(yè)權(quán)限系統(tǒng)來統(tǒng)一管理，每名設(shè)備操作人員都配備PITreader權(quán)限個人電子鑰匙，每一位人員都只能在自己的權(quán)限之下進行相關(guān)操作，不僅如此，每步操作都會在I.A.M工業(yè)權(quán)限系統(tǒng)中進行事件記錄。如此一來，便實現(xiàn)了加氫站的機械安全和信息安全防護全覆蓋。

制氫環(huán)節(jié)中的高電壓電流監(jiān)控

制氫環(huán)節(jié)中的高電壓、高電流有安全監(jiān)控的需求，皮爾磁PILZ公司可提供安全變送器實現(xiàn)交直流的安全監(jiān)控。比如HVT 300-DX安全變送器可實現(xiàn)最高1000V交直流的安全監(jiān)控，HVT 400-DX安全變送器可實現(xiàn)最高1500V交直流的安全監(jiān)控。安全變送器單個使用安全等級可達SIL2，兩個配套使用安全等級可達SIL3。

用氫環(huán)節(jié)中燃燒應(yīng)用的安全控制

對于用氫環(huán)節(jié)中涉及到的燃燒應(yīng)用，皮爾磁PILZ的可編程安全模塊PNOZmulti和安全PLC--PSS 4000都可提供經(jīng)過TUV認(rèn)證的燃燒控制軟件功能塊，方便用戶在編寫安全控制程序時直接調(diào)用，可輕松實現(xiàn)燃燒控制。