在实验室中,氢气有着广泛的应用。涉及行业有能源开发,质谱分析,生物医学研究,材料科学研究等等。一些科研单位和实验室往往难以在场地及合规要求上,满足使用氢气瓶的条件,增加了氢气爆炸的风险。本文从工程建设方面探讨了氢气气瓶间的设置场地要求,以及对应的防爆措施。

一、氢气气瓶间设置场地要求
1.《氢气站设计规范GB50177-2005》
3.0.6供氢站内氢气实瓶数不超过60瓶或占地面积不超过500㎡时,可与耐火等级不低于二级的用氢车间或其他非明火作业的丁、戊类车间毗连,其毗连的墙应为无门、窗、洞的防爆防护墙,并宜布置在靠厂房的外墙或端部。
条文说明:根据对一些用氢量较小的用氢单位的调查,许多单位在用车间设有氢气汇流排和储存少量氢气钢瓶,其布置方式是设在厂房端部或靠外墙或与用氢车间毗连的专用房间内。
对规范的理解:当用氢量较小时,氢气钢瓶可以设置于厂房端部或者与厂房毗邻的专用房间内。
2.《氢气使用安全技术规程(GB4962-2008)》
6.3.5因生产需要在室内(现场)使用氢气瓶,其数量不得超过5瓶,室内(现场)的通风条件符合4.1.5要求,且布置符合如下要求:
a)氢气瓶与盛有易燃易爆、可燃物质及氧化性气体的容器和气瓶的间距不应小于8m;
b)与明火或普通电气设备的间距不应小于10m;
c)与空调装置、空气压缩机和通风设备(非防爆)等吸风口的间距不应小于20m;
d)与其他可燃性气体储存地点的间距不应小于20m。
对规范的理解:氢气瓶可以设置在室内,但数量不超过5瓶,并需要满足相关间距要求。
3.《科研建筑设计标准JGJ91-2019》
10.5.3氢气、乙炔、甲烷等可燃气体宜布置成独立单层建筑物,不得设在地下或半地下建筑内。耐火等级、泄压面积和可燃气体浓度报警,按可燃气体的相应标准执行。
对规范的理解:氢气气瓶间宜独立设置,并不得设在地下。
二、氢气气瓶间防爆措施
1.工程设计施工要求:
1)气瓶间设置防爆门,室内设置防爆板,室内电气设备均为防爆电器。
2)气瓶室地面采用环氧树脂自流坪,防止静电的导入,防爆门也需接地使用。
3)氢气属于易燃、易爆有毒气体,需配置气体浓度报警装置,并在汇流排和终端安装阻火器,防止明火回流,易燃与助燃气体敷设应保证足够的安全距离。
4)设置机械通风系统+事故排风系统,风机为防爆风机。
5)配置气体浓度报警装置,并在汇流排和终端安装阻火器,防止明火回流,易燃与助燃气体敷设应保证足够的安全距离。

2.气瓶间气体报警、防爆风机联动
1.GB50016-2014《建筑设计防火规范》8.4.3要求:建筑内可能散发可燃气体、可燃蒸气的场所应设置可燃气体报警装置;所以,为了侦测及控制气瓶室及实验室房间的易燃、易爆气体,在气瓶室内安装气体侦测探头。当气体发生泄漏,在报警器主机上会给出报警提示,启动声光报警。探头具备状态指示灯,显示故障、浓度报警及正常工作三种状态。
2.采用智能多功能控制主机,主机放在气瓶室内,显示屏挂在气瓶室外,便于观察;可通过本地声光报警方式,远程随时监控管理、控制项目现场(多个现场)的实时状况。实现以下监控:气体压力、浓度报警信号,声光报警、防爆风机。
3.与防爆风机联动,如气瓶室内的易燃气体泄漏,启动联动的防爆风机;防爆风机工作时段定时启动,保持气瓶室空气流通。
4.气体报警器均设有RS-485通信接口网络信号实现气体区域监测数据与中央控制室的信号远程传输,整个系统同时必须可以通过无线WIFI及移动通讯网络传输数据,确保数据传输不受单一信号中断影响传输信息。
5.气体报警器产品符合GB/T18268.1-2010《测量、控制和实验室用的电设备电磁兼容性要求第1部分:通用要求》