氢系统（hydrogen system），泛指氢的造取、贮存、输送或利用系统。氢系统的利用带来的不仅仅只是益处，还有各类不确定的危险成分，今天我们来相识一下。

1、泄漏和渗漏

1.1 氢气易通过多孔资料、装配面或密封面泄漏。氢气泄漏后将迅快扩散，导致可燃、可爆区域不休扩大，且扩散过程肉眼不私见。影响氢气泄漏扩散的重要成分蕴含泄漏地位、环境温度、环境风快、环境风向和阻碍物。

1.2 液氢和浆氢系统产生泄漏后，液氢将迅快蒸发扩散，形成可见的可爆雾团，并可能导致系统形成负压而使周围空气进入系统凝固成固体颗粒，可能梗塞系统的管路、阀门等部件。

1.3 氢易渗入某些非金属资料内而引起氢渗漏。若液氢系统产生氢渗漏，可能导致氢损耗或真空绝热层粉碎。

2、与点火有关的危险成分

2.1 泄漏的氢气易引起点火或爆炸。氢点火可能造成氢系统资料机能劣化，并可能导致氢系统因内部温度和压力急剧升高而超压失效。

2.2 氢气爆燃可能导致点火区域的迅快扩大和密关空间压力的迅快升高。氢气爆轰产生的高快爆轰波可能对点火区域表的环境产生巨大冲击，并伴随有高温气体的迅快传布。

2.3 氢气火焰不易觉察，应使用紫表探测器或紫/红表复合多波段探测器探测。

3、与压力有关的危险成分

3.1 氢气系统失效可能导致高压氢气贮存能量迅快开释，形成冲击波，粉碎周围设施。

3.2 液氢和浆氢系统漏热将引起热分层和氢蒸发，导致系统内的氢体积急剧增大，若泄压装置作为不实时，可能导致系统超压失效。

_{注：热分层是指沉力方向上由于温度分歧引起流体密度差距，导致冷流体处于下方，热流体处于上方的流体分层景象。}

3.3 浆氢中的固体氢颗粒易积累沉淀而梗塞浆氢系统的管路、阀门等部件。

3.4 固态储氢系统超温时系统中的氢气压力可能急剧上升，导致承压容器超压失效。

3.5 固态储氢容器在使用过程中，氢化物粉末可能由于振动或氢气流推动形成粉体部门堆积，并产生应力集中。

4、与温杜仔关的危险成分

4.1 氢液化过程温度急剧降落，可能导致资料收缩。氢系统资料收缩水平分歧，可能导致系统结构变形不协调，从而造成结构中应力增大或密封面泄漏。

4.2 液氢和浆氢系统的低温环境可能导致资料韧性降落，增长资料的裂纹敏感性。液氢和浆氢系统的温度低于资料的韧脆转变温度时，资料将由韧性状态转变为脆性状态。

4.3 高压氢气瓶急剧充装氢气时，瓶内温度会升高，可能导致气瓶承载能力降落或泄漏。

4.4 液氢和浆氢系统中混入空气等凝固点高于液氢温度的气体，会形成固体颗粒，堆集后有可能梗塞系统的管路、阀门等部件。固体氧颗；褂锌赡茉斐上低潮ㄗ呕。

4.5 当温度靠近临界温度时，液氢有可能忽然沸腾导致贮存容器内压力迅快升高。

5、氢侵蚀和氢脆

5.1 钢在高温高压氢环境中服役一按功夫后，氢可能与钢中的碳反映天生甲烷，造成钢脱碳和微裂纹的形成，导致钢机能不成逆地劣化。温度越高、氢分压越大，钢的氢侵蚀越严沉。

5.2 金属吸收内部氢或表部氢后，部门氢浓度达到鼓和时，将引起塑性降落、诱发裂纹或延长断裂。氢分压越大、强度越高、应变快率越幼，金属的氢脆往往越严沉。

6、生理风险

6.1 人体皮肤直接接触低温氢气、液氢或浆氢易导致冻伤，低温氢气、液氢或浆氢的管路、设备绝热失效或未做绝热时，人体皮肤直接接触也有低温冻伤的风险；直接接触高温且肉眼不私见的氢火焰易导致高温灼伤。

6.2 氢点火产生的大量紫表线辐射易危险人体皮肤，氢火警引起的次生火警会产生浓烟或其他有害点火产品，风险人体健全。

6.3 氢气无色、无臭、无味、无毒，空气中高浓度氢气易造成缺氧，可能使人窒息。

图 1 水电解造氢典型系统框图