主页%『信游注册』%主页从安全角度看，氢最重要的物质特性是可燃性。可燃性又是可爆性的基础。所以氢气的可燃性导致了氢气的两种主要危险：火灾和爆炸。想要分析氢气的爆炸安全，需要先了解防爆的基础知识，所以我们的氢安全系列会从防爆基础知识的介绍开始。

　　防爆这个词的概念比较宽泛，并不能严格界定氢气防爆安全的范围。比如我们在机场和地铁站的安检处看到安检处附近的墙角放着一个警用防爆罐，非常结实，当发现爆炸物时将爆炸物放进防爆罐中，防止爆炸物爆炸时造成人员伤害。这样的“防爆”显然和氢气爆炸安全不相关。另外氢气存储的一种方式是高压存储，防止高压储罐发生爆炸的“防爆”是压力容器安全的范畴，不在这篇文章所介绍的“防爆”安全的范围。

　　为了清晰的解释这篇文章讨论的氢气防爆安全的范围，让我们先转移目标，看一下工业防爆设备在欧盟的合规性要求。工业防爆设备进入欧盟市场需要符合ATEX指令，而符合ATEX指令的法规要求的必要条件是满足ATEX指令下的协调标准的技术要求，即通常所说的ATEX认证。ATEX指令的全称是“意向使用于潜在爆炸性环境的设备和保护系统”，ATEX即EXplosive ATmosphere的法文缩写(法文atmosphere在前)。爆炸性环境的定义是：在大气环境中，气体，蒸汽，汽雾或粉尘形式的可燃物质与空气混合，当点火发生时，爆炸会传播至整个混合气体环境。这个定义所指的爆炸性环境的的主要风险就是空气中弥漫的可燃性物质被点火而发生爆炸事故。可能出现爆炸性环境的危险场地在工业中是非常常见的，因为很多工业过程由于工艺原因会有可燃性物质的存储和使用，当可燃性物质泄露或释放至空气中就可能形成爆炸性环境。当危险场地的可燃性物质是氢气时，如何防止泄露或释放至空气中的氢气被点火发生爆炸就是氢气的防爆安全了。

　　接下来我们要分析一下爆炸发生需要的要素。一个爆炸发生有三个要素，可燃物质，空气(氧气)和电火源。防止爆炸发生就要想办法不让三要素在同一时空聚齐。

　　在很多情况下，完全避免爆炸三要素一起出现非常困难，但是如果可以控制空气中爆炸性物质的浓度在爆炸浓度下限(LEL或LFL)以下，或者使氧浓度足够低，或者控制电火源(火花)可能出现的最大能量不超过爆炸性物质的最小点火能量(MIE)也可以实现防爆的目的。

　　经过长期的理论和实践探索即经验累积，工业界掌握了很多安全技术，并通过防爆产品和作业过程的标准化，将危险场地的爆炸风险降至可以接受的最小程度。下面简单介绍一些防爆方法和技术：

　　改进工艺，用不可燃的物质替代可燃物质，比如兴登堡号空难发生后，飞艇业就将氢气换成不可燃的氦气；（排除可燃物质）

　　气体惰化或洗气，如果涉及爆炸性危险的工艺是在密闭的容器内，可以通过将惰性气体或氮气注入密闭容器置换出氧气；（降低可燃物质浓度）

　　如果爆炸性物质的泄露源房间或电气设备外部，向房间/设备内部注入空气使房间/设备内部相对外部大气环境维持正压；（防止爆炸性气体进入）

　　粉尘惰化，如果爆炸性物质是粉尘，可以往爆炸性粉尘中添加惰性粉尘并均匀混合，使混合后的粉尘没有可爆性；(排除可燃物质)

　　选用适当设备保护等级(EPL)且适合爆炸物质物质特性的有防爆认证的电气设备，并正确安装。（排除电火源）

　　对机械等非电结构进行电火源风险分析并形成电火源分析报告(IHAR)( 排除电火源)

　　在爆炸风险不能完全排除的情况下，将爆炸封闭在具有一定抗压能力的密闭容器内，或者通过特定的泄爆口泄爆，同时对进出管路进行爆炸隔离。(抗爆，泄爆，爆炸隔离)

　　通过光学检测，在火花发生时迅速释放氧化性化学粉末，快速消耗掉反应釜内的氧气(化学抑爆)

　　防爆方法和技术的选择应基于具体应用，综合考虑技术可行性，成本，安装与维护的方便性，以及生产效率。从安全的角度应优先选择避免出现爆炸环境或尽量限制爆炸环境的范围(主要措施)；其次是排除电火源(二级措施)，最后在不得已的情况下再考虑爆炸防护(三级措施：抗爆，抑爆，泄爆)。

　　防爆是一门非常专业的，理论与实践结合的工程学科。这一篇文章只是概括性的介绍防爆基本的理念并总结一些常见的防爆方法和技术。下一篇文章会继续介绍防爆知识。