我国新能源战略之消防安全问题研究

我国新能源战略之消防安全问题研究

夏荣华王平

协鑫能源工程有限公司江苏南京210058；

中石化华东石油工程有限公司江苏南京210019

摘要：目前阶段，我国实施的新能源战略主要是以科学发展观为主，以便尽快实现全面发展。可在具体实施该项目战略的过程中，却没有将消防安全问题落实到位。以下主要是对新能源战略在具体的实施过程中出现的消防安全问题展开的研究，并及时制定出解决方案。

关键词：新能源战略；消防安全问题；研究；分析；解决方案

众所周知，能源安全是国家安全的重要构成要素，其中，能源战略是一个国家和社会得以发展的核心战略。为尽快解决出现的消防安全问题，就应将能源战略置于首要位置，确保该项战略可以落实到位。当然，还必须深入对消防安全问题展开探讨。现如今，石油、煤炭等矿物燃深受全球喜爱，甚至是过分依赖，致使环境污染严重，严重危及人类的健康。所以，必须开发新的能源，比如，氢能、洁净煤等。

1国内新能源所面临的消防安全问题

1.1新能源本身存在的消防安全问题

不论是氢能，还是燃料电池，其本身就存在消防安全问题。比如，氢能。其具备可燃性、泄露性、爆炸性等特性，而且，H2的密度是最小的。一旦从高压储气罐中泄露出来，扩散速度高达1308m/s，超过天然气的扩散速度。此外，当H2被泄露，就会迅速扩散到各个方向，且扩散系数超过天然气的3.8倍。H2的燃烧速度超过天然气，尤其是在空间比较小的空间，其浓度高达13-14%左右。此时，如果遇到火源，势必会爆炸。再加上，氢气不容易被发现。

燃料电池属于环境友好型发电装置，可以将其置于氧化剂中，这样一来，就可以将化学能转化为电能，而且还能提高能源的有效利用率。当前阶段，在燃料电池中，氢燃料占主要比例，因而增加了危险性。另外，燃料电池的结构设计也面临诸多问题，比如，质子交换膜的厚度不一致。如果质子交换膜太薄，就有可能会减少膜电阻，提高电池的性能的，但同样会降低交换膜的机械强度，甚至还会泄露燃料。当燃料电池正常工作时，燃料气体会掺杂一氧化碳、硫化物等物，以上这些污染物都有可能会降低电池的稳定性，致使电池无法正常工作。再加上，阴阳两极材料也容易受到其他因素的影响，进而出现高温老化问题。

可燃冰作为一种洁净能源，主要成分甲烷。在一定温度下，天然气与H2O可形成无色透明固体。其外形像冰，易燃，因而又被称为“气冰”。当“可燃冰”点燃时，其在燃烧过程中不会产生残渣，而且污染范围比较小，故被称为洁净能源。但却易燃易爆，容易引发火灾。

1.2新能源在开发过程中出现的安全问题

不管是“可燃冰”，还是燃料电池在具体的开发过程中，或多或少都会出现消防安全问题。就拿“可燃冰”为例，尽管它在压强比较大的情况下是稳定的，可一旦开采，其条件就会发生变化，只要CH4被泄露在空气中，就会产生温室效应。除此之外，“可燃冰”主要是以胶结物的形式存在，可若是其被分解，就有可能会影响海底沉积物的分布，病甚至还会出现地质灾害。现如今，开发“可燃冰”的技术还不够完善，因而就需要研发出新的开采技术。

在洁净技术中，煤液化气化与煤层气开采所面临的问题。在煤炭液化技术中，会涉及两个方面，分别为直接液化与间接液化。所谓直接液化主要是将煤炭转化为液体。借助煤炭液化技术，可以将不容易燃烧的煤炭转化为容易燃烧的气体或是液体，只不过，一遇上火源就有可能会发生火灾。因而，增加了消防安全风险的系数。

煤炭气化则是指煤炭在设备内，由于在温度的作用力下，煤炭中所含有的有机物和气化剂发生化学反应，进而转化为一系列可燃气体，比如，一氧化碳、氢气、甲烷等。在气化过程中，由于气化炉处于高温环境下的时间比较长，致使设备产生裂纹，甚至还有可能会爆炸，排出大量易燃易爆气体。所以，就需要应用到煤层气开发技术，所谓煤层气开发技术是指抽出煤层气体，并加以回收的技术被称为煤层气开发技术。

1.3新能源运输过程中出现的消防安全问题

“可燃冰”在储运过程中所面临的消防安全问题，具体有以下几种表现形式：第一，氢能的储运消防安全比较危险。如果高压储存氢罐被暴晒，且刚好处于火源周围，结果就是，设备因强度不足发生爆炸。当充装H2时，由于气体与气体之间会产生摩擦，因而，就会在一定程度上提高材质的温度，一旦持续时间过长，设备势必会出现裂纹，降低设备的承载力。此时，如果没有发现存在的问题，就有可能会给储存氢气的设备带来不利影响。第二，“可燃冰”在运输过程中，同样会遇到许多消防安全问题，尤其是其开采。但不管是采用哪一种方案，都必须布设输送管道，目的是为采集CH4。一旦输气管道被腐蚀或是阀门被破坏，就应及时进行维修，否则就有可能会泄露大量气体，引发火灾。

2解决新能源消防安全问题的相关措施

2.1对新能源消防安全技术加大研究

首先，就应将新能源消防安全置于研究工作的首要位置，并应用多种技术对新能源开发、开采等结构进行优化。必要时，还应及时对应用到的技术进行创新，目的是为提高能源设备的安全性。此外，通过安装压力传感器来检测储罐中的气体，看是否符合要求；之后，还必须安装保护设备的装置，只要气体超出荷载范围，保护装置就会自动关闭管道，将多余的气体释放出来，进而达到保护系统的目的。不断提高新能源储运设备的承载力，重点是焊接技术，并尽可能减少焊接接头，合理设计参数。最后，还必须选取适宜的板材，从而进一步提高焊接位置的性能。

对新能源运输设备进行减震，以免影响设备的阀门，保证运输安全。而在煤液化过程中，设计管道时，必须综合考虑以下因素，比如，温度、时间等，必要时，还应设置双阀门，避免气体被泄露。对煤层气体加压加强监督，应用提取技术来提高煤层气的稳定性，就算CH4超量，只需加入惰性气体，也能达到降低煤层气储存温度的目的。

2.2增强新能源使用过程中的消防安全

当新能源被使用时，就应严格依照安全操作流程开展，比如，初次使用H2瓶时，必须真空，以免H2和空气混合在一起；储存气体的瓶子不允许撞击；采用不锈钢储气罐，避免液氢被泄露；对于燃料电池车辆加注燃料而言，首先就应去除静电，紧接着，检测燃料电池车辆管路的气压值以及储存罐的温度，并将其的传输给加氢站，以免燃料升压，影响加氢过程的安全性。其次，还必须定期对储存罐、运输管道进行检查，看是否出现缝隙，影响整个过程。依照火灾的危险性，采取局部通风法，以此降低粉尘的浓度。创建消防安全管理体制，重点是消防安全灭火队伍的建设，最后，还必须创建安全预警机制以及技术信息系统。

2.3制定新能源安全法规

创建新能源安全技术规范是新能源能否顺利生产、运输的前提条件。为确保新能源战略的正常实施，首先，就应制定出新能源运输标准，例如，管道运输的选址、四周的环境、消防通道、消防用水等；其次，必须制定新能源长距离运输管道的配备标准，例如，储罐的结构、容量、温度等；再次，依照运输方式制定安全通用标准；最后，还必须对新能源加大监管力度，创建安全动态评估体系，以便可以从根本提高安全生产水平。

参考文献：

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[2]张国胜.从美国能源部财政年度预算案分析奥巴马政府新能源战略动向[J].中国财政，2014，（02）：72-74.