氫作為船舶的燃料會在安全方面有哪些困擾和關心以及關注點，以及需要管理的方式呢？
氫的可燃性范圍很廣(4-75%)——比甲烷(5-15%)要寬得多，這是它的主要危險。氫氣的火花或其他點火源的能量比所有其他氣態碳氫化合物燃料少十倍，比MGO（重柴油）少一千倍。點火很容易。氫氣也可以被靜電點燃。它燃燒的火焰幾乎是無色的，只有在夜間/黑暗的地方才能看到。火焰的熱輻射遠低于碳氫化合物火焰。
氫是無毒的。它總是比空氣輕，所以不會形成大而致密的氣體云(除非被困在結構中)，因此氫泄漏點周圍的可燃性危險水平相當有限。由于在泄漏點形成的高壓射流產生的動量，CH2（壓縮狀態下的氣氫）比LH2（液氫）具有更大的危險范圍。噴氣機/火炬火災是氫作為燃料對第三方產生影響的設計事件，例如在加注氫或在港口作業時。泄漏的LH2（液氫）非常冷，可以液化空氣中的氧和氮。液氧可以促進其他通常難以點燃的材料的可燃性。例如，瀝青路面自燃也是有可能的。與液化天然氣一樣，LH2也會迅速造成周邊材料的脆性斷裂。• 燃燒距離更短以啟動爆炸-自供電爆炸。(甲烷只能爆燃，這意味著它需要外界的幫助，比如堵塞才能爆炸)。與類似的基于甲烷的系統相比，氣態氫的安全相關特性的負面影響大于正面影響。船舶的設計將需要仔細注意這一點。
2、氫泄漏管理
氫是最小的化學分子，在以下幾個方面影響它的特性：
• 它具有非常低的粘度，使其能夠通過小空間移動并產生泄漏通道-通過焊接，法蘭，密封件，墊圈等發生泄漏-因此正確的材料選擇和操作程序至關重要。
• 它可以溶解在金屬中，既可以有效地通過金屬泄漏，又可以通過破壞金屬的晶體結構來腐蝕金屬，導致金屬變弱并最終失效(氫脆)。這些效應的大小取決于氫所具有的能量，因此內能極低的低溫LH2系統釋放的氫要比“溫暖"的CH2（氣態氫）系統少得多。LH2系統的泄漏管理在概念上與LNG類似。然而，對于CH2或熱的、汽化的LH2，氫泄漏永遠不會被消除，只能最小化。旋轉設備尤其難以密封。最重要的標準是在哪里接受泄漏，泄漏的規模如何，以及在哪里可以消除泄漏。岸上的泄漏可以從儲罐、管道和設備中自由擴散。在一艘船上，許多這樣的系統將在船體內，自由通風和氫氣的分散將是不可能的。強制通風系統的性能對氫氣的成功使用至關重要。但人們仍然擔心這些系統中靜電的積聚，以及是否可以避免或控制這種情況。船級社正在努力解決這些問題，目前更傾向于對氫氣可能聚集的空間進行惰性處理。
應盡量采用焊接管道和部件。第二級防止泄漏屏障，如真空護套是隔熱所必須的，但也允許檢測和監測泄漏。對于熱氫，可能需要管中管系統。可在特定位置（例如法蘭）進行氣體濃度和火焰檢測。當然，管理重點還是需要放在通風上。
與其他碳氫化合物燃料一樣，甲烷系統也使用氮氣。惰性LH2系統只能直接使用氦氣，因為直接使用氮氣會導致氮氣凝固并堵塞管道/儲罐。因此，對氦氣的需求將大幅增加，而氦氣成本已經很高。另一種方法是用熱氫氣凈化LH2。當溫度在-195℃以上時，可以使用氮氣。
4、安全管理
氫氣的可燃性風險與其他燃料不同，并且高于其他燃料，這是一個需要克服的挑戰。將船舶設計成與燃油船相同的水平并不符合成本效益。
目前，風險評估只能在定性的基礎上準確地進行。由于缺乏用于定量風險評估(QRA)類型分析(通常用于許可)的氫數據，這不利于這種類型的分析，因此從其他行業獲取氫設備和系統故障的統計數據非常重要。
氫氣是海洋工業的一種新型燃料，因此需要發展安全意識和管理實踐，并將其發展到與陸地工業已經接受的安全意識和管理實踐相似的水平，在陸地工業中，企業標準和法規，例如歐洲的ATEX（防爆認證）和ADR（歐盟ADR認證簡介: ADR(Autorisation Dangerous Road)是道路危險品運輸許可的簡稱,），都有很好的記錄。這將是氫氣在航運中的挑戰，需要更多的關心和關注。
氫氣的主要問題是由泄漏點著火引起的火災和爆炸。如果未點燃，氣態氫將迅速上升到大氣中或遷移到容器的點。像所有的液化氣一樣，氫火不太可能被撲滅。處理的程序應該是隔離氫氣供應，讓火自行燃燒并熄滅，同時使用大量的水保護周圍的設備，使得管道和系統免受熱輻射和任何火焰撞擊。
氫氣排放系統和桅桿也可能發生火災。
大多數在桅桿的頂部，但它們也可以在管道內。因此，管道應設計為可爆燃（低能量密度的爆炸），使管道內部容物保持封閉。(這也是液化天然氣噴口的一個問題，但沒有被行業廣泛接受。)為了避免爆炸，氫氣需要從密閉空間中移除，并通過通風系統釋放到大氣中。
LH2儲罐或管道的真空絕熱喪失可能導致表面溫度過低，導致空氣開始液化；氧在-183°C凝結，氮在-196°C凝結。純氧(包括液態氧)顯著地促進了通常易燃物質的可燃性，如蠟、油脂、碳氫化合物固體/污垢、衣物和潤滑油。甚至有些鋼也會在氧氣環境中燃燒。任何物質的火災在氧氣環境中都會更猛烈。許多“軟"材料，如塑料、環氧樹脂和橡膠在這種溫度下會變脆，所以當密封失效時可能會導致額外的泄漏。
文章來源：氫眼所見
注：已獲得轉載權
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李懿恒
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