在過去的10年里，氫氣工業(yè)已經(jīng)制定了數(shù)百個(gè)新的安全標(biāo)準(zhǔn)，而且這些標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)量和復(fù)雜性還在不斷增加。然而，在許多情況下，應(yīng)用于特定程序的標(biāo)準(zhǔn)和安全指南并不存在。
如果沒有適當(dāng)?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)分析和安全措施，可能存在泄漏、部件破裂、污染甚至燃燒事件。今天，工業(yè)迫切需要一種更全面的方法來分析氫火災(zāi)和爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。
為了滿足這一需求，WHA國際公司的一個(gè)專業(yè)工程師和科學(xué)家團(tuán)隊(duì)最近更新了氫燃燒風(fēng)險(xiǎn)分析（HCRA）方法。WHA首席化學(xué)家和法醫(yī)學(xué)家Harold Beeson博士說：“由于WHA在各種氫系統(tǒng)的分析和實(shí)踐方面的背景，我們已經(jīng)看到了多個(gè)行業(yè)中氫燃燒事件的后果“。
在進(jìn)入商業(yè)行業(yè)之前，Beeson博士在美國國家航空航天局（NASA）工作了28年，他調(diào)查了俄羅斯和平號(hào)空間站火災(zāi)、哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)事故和挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)爆炸等著名事件。他還領(lǐng)導(dǎo)了一個(gè)團(tuán)隊(duì)，為NASA寫了關(guān)于氫安全的書，這本書后來為AIAA的氫系統(tǒng)指南提供了信息。
HCRA的大部分方法來自美國航天局的這項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，并結(jié)合WHA在氧氣和其他危險(xiǎn)液體風(fēng)險(xiǎn)分析方面的經(jīng)驗(yàn)。它也與多個(gè)團(tuán)隊(duì)成員和行業(yè)組織合作，包括ISO和氫安全小組。
Beeson博士解釋說：“我們知道有真正的工程解決方案來減輕復(fù)雜氫氣系統(tǒng)的危害。我們希望為行業(yè)提供解決這些問題的工具。”
雖然WHA的工程師幾十年來一直在使用一種通用的方法進(jìn)行氫的風(fēng)險(xiǎn)分析，但最近氫工業(yè)的發(fā)展激發(fā)了對(duì)氫燃燒風(fēng)險(xiǎn)分析（HCRA）方法的最新更新和改進(jìn)。
WHA高級(jí)機(jī)械和分析工程師Danielle Dani Murphy博士說：“氫的新應(yīng)用正在突破我們以往所見的溫度和壓力的極限。我們已經(jīng)更新了我們的方法，以反映這些新的使用條件和最新數(shù)據(jù)。”
“不幸的是，目前還沒有很多正式的工具來分析氫氣的風(fēng)險(xiǎn)，而且行業(yè)的發(fā)展肯定不會(huì)很快放緩。我們想要填補(bǔ)這一空白，為所有與氫相關(guān)的人創(chuàng)造更安全的未來鋪平道路。”
HCRA過程
與其他燃料氣體相比，氫氣有幾個(gè)獨(dú)特的特性，會(huì)產(chǎn)生不同的風(fēng)險(xiǎn)。它非常輕（是所有分子中最輕的）、小而且“滑”。氫氣可以通過閥座、密封件和通常被認(rèn)為是密封的部件。它的可燃范圍廣，點(diǎn)火能量低，這意味著它可以很容易地在不同的濃度下點(diǎn)火。
簡(jiǎn)而言之，WHA的HCRA方法考慮了氫燃燒的三個(gè)組成部分：燃料、氧化劑和點(diǎn)火源。因?yàn)闅浼词乖诘蜐舛认乱埠苋菀c(diǎn)燃。
該方法分析可能導(dǎo)致可燃混合物和導(dǎo)致火災(zāi)、爆燃或燃燒的點(diǎn)火事件的操作概率和失效模式。它還考慮了與人員安全、系統(tǒng)目標(biāo)和功能相關(guān)的燃燒后果。
WHA的風(fēng)險(xiǎn)分析解決方案可以應(yīng)用于從小型部件到使用氫或氫混合物的大型工業(yè)應(yīng)用的所有方面。
在HCRA中，有兩種不同的（但相互關(guān)聯(lián)的）視角需要考慮：
1、系統(tǒng)級(jí)分析：分析整個(gè)氫氣系統(tǒng)中各部件和子系統(tǒng)之間的風(fēng)險(xiǎn)和關(guān)系。
2、設(shè)計(jì)、以及操作和管理控制組件分析：分析用于氫氣系統(tǒng)的部件、材料和總體風(fēng)險(xiǎn)。
從本質(zhì)上講，風(fēng)險(xiǎn)分析是一個(gè)高度定制化的過程，WHA可以根據(jù)所需的詳細(xì)程度在三個(gè)不同的級(jí)別上執(zhí)行評(píng)估服務(wù)。每個(gè)級(jí)別都會(huì)產(chǎn)生獨(dú)特的交付成果，從口頭反饋到帶有概率排名和建議緩解策略的正式報(bào)告。
合規(guī)與風(fēng)險(xiǎn)
許多專業(yè)技術(shù)人員想知道他們是否應(yīng)該更多地關(guān)注合規(guī)性，而不是燃燒風(fēng)險(xiǎn)。事實(shí)上，它們是同一枚硬幣的兩面。
常見的氫應(yīng)用可能屬于基本的合規(guī)準(zhǔn)則；然而，當(dāng)系統(tǒng)和組件超出現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的范圍或復(fù)雜性時(shí)，總是需要深入研究并評(píng)估真正的特定于應(yīng)用程序的風(fēng)險(xiǎn)。
許多新的氫系統(tǒng)是真正獨(dú)特的，其中一些具有新穎的應(yīng)用或不尋常的操作條件。通常，行業(yè)發(fā)展過快，標(biāo)準(zhǔn)跟不上。監(jiān)管機(jī)構(gòu)無法為每個(gè)新應(yīng)用制定標(biāo)準(zhǔn)，因此企業(yè)必須依賴一種更個(gè)性化的風(fēng)險(xiǎn)分析方法。
如果公司難以達(dá)到合規(guī)目的的最低安全標(biāo)準(zhǔn)，也可以采用基于風(fēng)險(xiǎn)的方法。由于監(jiān)管規(guī)定通常比較保守，因此有時(shí)會(huì)附帶一個(gè)警告，即如果制造商能夠提供足夠的具體應(yīng)用證據(jù)，證明這樣做是安全的，就可以取代“安全使用”標(biāo)準(zhǔn)。即使標(biāo)準(zhǔn)直接適用，燃燒風(fēng)險(xiǎn)分析仍然可以識(shí)別安全漏洞，增加系統(tǒng)或組件的可信度。
