实验室安全干货——氢气发生器篇

时间：2025-01-03

从清华大学何添楼事故谈起
2015年12月18日上午，随着一声声，清华大学化学系何添楼二楼区域多间实验室起火并冒出浓烟，过火面积80平米，清华博士后孟祥当场身亡，20日下午，海淀公安分局向化学系实验室事故的身故者家属通报了事故现场勘查结果及初步结论：事故原因系实验室所用氢气瓶意外、起火。
据悉氢气钢瓶点距离孟博士后的操作台两三米处，钢瓶底部。钢瓶原长度大概一米，后只剩上半部大概40公分，而钢瓶厚度为一公分，可见当时威力巨大，每年有关氢气瓶的事故层出不穷，使得人们不得不警惕使用氢气瓶的安全性。
氢气气瓶的探讨
为何氢气威力大风险高？要探讨这个问题，要了解发生的基本条件。考虑到氢气具有易燃易爆的性质，大多数氢气气瓶往往是因泄漏导致的化学居多数，或是因为物理引发的具威力的化学，氢气在空气中点燃可能发生，按理论计算，氢气限是4.0%～75.6%（体积浓度），意思是如果氢气在空气中的体积浓度在4.0%～75.6%之间时，遇火源就会，而当氢气浓度小于4.0%或大于75.6%时，即使遇到火源，可能会发生燃烧但是不会。
一般来说，氢气要达到两个条件，除了上述的要满足氢气的限，还要施加静电、明火或几百摄氏度高温，以达到小点火能，小点火能量(MIE)即在标准程序下，能够将易燃物质与空气或氧气混合物点燃的小能量。尽管氢气的自燃点比天然气、汽油等都要高，但它所需要的点火能量却很低，低可以低至0.020mJ（氢气的小点火能是在浓度为25%-30%的情况下得到的）。0.020mJ是什么概念呢？化纤衣服摩擦产生的静电、未熄灭的烟蒂甚至汽车尾气等，其能量都可能过这一数值。
满足小点火能和限这两个条件，氢气才有可能发生化学。因为氢气的小点火能低，限范围宽，下限低，同时氢气又具有高热值，所以氢气易发生且威力巨大。
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