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當(dāng)?shù)貢r間4月7日8時36分（北京時間4月7日20時36分），美國北卡羅萊納州朗維尤鎮(zhèn)一家氫燃料工廠（OneH2工廠）發(fā)生爆炸事故，造成周邊多處住宅受損，但未造成人員傷亡。
圖1 事故地點
一、企業(yè)基本情況
OneH2工廠成立于2015年，位于美國北卡羅萊納州朗維尤鎮(zhèn)西北23街，是美國東海岸唯一一家氫燃料工廠，為叉車和卡車等氫燃料電池車提供氫能。
傳統(tǒng)供氫一般為液態(tài)供氫，利用現(xiàn)場設(shè)施將液態(tài)氫轉(zhuǎn)化為氣態(tài)高壓燃料，而這些設(shè)施通常非常昂貴。OneH2公司采用可移動且可擴展的整體端到端方案解決了這個問題，可隨時為用戶提供高壓氫氣，并通過基于Web的遙測技術(shù)監(jiān)控用戶氫氣使用量，以便安排下一次氫氣配送和拖車更換。
二、事故簡要經(jīng)過
當(dāng)?shù)貢r間4月7日8時36分，美國北卡羅萊納州朗維尤鎮(zhèn)的OneH2公司發(fā)生劇烈爆炸事故，在幾英里外都能感受到震感。
9時18分，現(xiàn)場火勢得到控制，周邊進(jìn)行交通管制。
15時45分，消防員仍在事故現(xiàn)場待命?，F(xiàn)場空氣監(jiān)測發(fā)現(xiàn)爆炸未對周邊社區(qū)空氣造成明顯影響。
據(jù)有關(guān)官員稱，爆炸似乎發(fā)生在大樓的后面，也就是大樓的外部。事故發(fā)生時工廠內(nèi)有44名員工，也是該廠的全部員工，所幸爆炸未造成人員傷亡。
爆炸造成工廠建筑和周邊大約60所房屋受損，整體受損較輕，大部分為門窗受損，僅有1所房屋受損嚴(yán)重，已無法居住。建筑檢查員已被派往檢查受損房屋，初步估算損失為數(shù)萬美元。
圖2 事故現(xiàn)場圖
圖3 事故救援圖
圖4 事故救援圖
圖5 事故救援圖
三、事故原因
事故原因尚在進(jìn)一步調(diào)查當(dāng)中。
四、氫能典型事故及分析
氫安全問題一直以來都是氫能領(lǐng)域的討論熱點，氫能的支持者與反對者對此爭論不休。2019年，挪威、美國、韓國接連發(fā)生氫氣爆炸事件，對氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展造成了巨大的負(fù)面影響，甚至引起了豐田、現(xiàn)代氫燃料電池汽車停售，韓國加氫站建設(shè)被當(dāng)?shù)鼐用竦种频那闆r。氫安全問題已經(jīng)出現(xiàn)在制氫、儲氫、運氫、加氫站、用氫等各個環(huán)節(jié)。
（一）2019年氫能典型事故。
案例一、挪威合營加氫站“6·10”爆炸事故
2019年6月10日（挪威時間），在挪威奧斯陸郊外的一座合營加氫站發(fā)生爆炸。爆炸造成的巨大震動激活了車輛的安全氣囊，造成附近一輛非FCV車輛的兩名乘客受傷。
6月27日，NEL公布了Gexcon公司關(guān)于Kjrbo加氫站爆炸事故調(diào)查的最新發(fā)現(xiàn)。事故的根本原因被確定為高壓儲存裝置中儲氫罐中特定接頭(a specific plug)的裝配錯誤。螺栓未正確安裝并導(dǎo)致泄漏。
案例二、美國硅谷空氣產(chǎn)品化工廠“6·1”氫氣罐車火災(zāi)事故
2019年6月1日下午4時30分，位于美國加利佛尼亞州圣克拉拉市諾曼大街1515號的硅谷空氣產(chǎn)品化工廠（Silicon Valley Air Products）發(fā)生三級火災(zāi)和兩次爆炸，消防人員對發(fā)生火災(zāi)的空氣產(chǎn)品和化學(xué)品爆炸做出了反應(yīng)，并看到多輛氫罐車在工廠的院子里起火。根據(jù)圣克拉拉消防部門的一份聲明，在兩個街區(qū)范圍內(nèi)的企業(yè)被疏散，或被告知在原地避難近兩個小時。45名消防員花了大約一個小時才撲滅了這場大火。該部門表示，他們使用了空氣樣本和熱成像技術(shù)來檢測空氣質(zhì)量和爆炸后的氫氣含量，以確定爆炸不會造成威脅。
海灣城市新聞報道，爆炸和火災(zāi)的確切原因仍在調(diào)查中，但消防大隊長德魯·米勒表示，事故發(fā)生時，工人正在給一艘大型鉆井油罐車裝滿氫氣。米勒說，該工廠生產(chǎn)工業(yè)氣體，輕工業(yè)區(qū)內(nèi)的企業(yè)被疏散。有報道稱該起事故是由于儲氫罐泄露爆炸，事故導(dǎo)致當(dāng)?shù)貧淙剂想姵仄嚨臍涔?yīng)中斷。
案例三、韓國江原道江陵市氫燃料儲罐“5·23”爆炸事故
2019年5月23日夜間，位于韓國江原道江陵市的一個氫燃料儲存罐發(fā)生爆炸事故，爆炸導(dǎo)致2人當(dāng)場死亡，另外還有6個人出現(xiàn)不同程度的受傷。當(dāng)?shù)孛襟w報道，事發(fā)工廠位于江陵市大田洞科技園區(qū)，當(dāng)?shù)貢r間傍晚6時20分（北京時間5時20分）許，工人正在對容量為400升的氫氣罐進(jìn)行測試，這座大樓里面的三個氫氣罐在試驗過程中突然發(fā)生爆炸，造成2人死亡。
（二）氫能事故統(tǒng)計分析。
2000年至今，按照車用氫能產(chǎn)業(yè)鏈的制取提純、供氫母站、公路運輸、加氫站四大環(huán)節(jié)劃分，通過查詢美國H2Tools數(shù)據(jù)庫、日本High Pressure Gas Safety Act數(shù)據(jù)庫、歐盟HIAD數(shù)據(jù)庫和我國化學(xué)品事故信息網(wǎng)，共查得國內(nèi)外有關(guān)事故90例，事故原因可分為如下五類：
①設(shè)計問題：未按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行臨氫設(shè)備的設(shè)計或制造。
②密封失效：包括閥門、法蘭、墊片等位置的密封結(jié)構(gòu)失效。
③設(shè)備失效：臨氫設(shè)備或安全設(shè)施故障。
④操作失誤或維護不當(dāng)：人為失誤或未按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)備維護。
⑤交通事故：專指氫氣運輸車輛事故。
1.氫能制取和提純環(huán)節(jié)
氫能大規(guī)模制取主要是通過化石燃料制取，包括煤制氫、天然氣制氫等，主要的提純工藝是變壓吸附分離（PSA）。無論是化石燃料制氫還是PSA工藝，在煉油、化工、化肥等行業(yè)均有數(shù)十年的應(yīng)用實踐并形成了較為可靠的安全管控措施，因而氫能制取和提純環(huán)節(jié)事故并不頻發(fā)。相關(guān)數(shù)據(jù)庫中氫能制取和提純環(huán)節(jié)事故案例共12例，其中設(shè)備失效5例，密封失效4例，這兩種失效導(dǎo)致了75%的事故（圖4-1），同時上述事故中共有9例最終演變?yōu)榛馂?zāi)或爆炸。氫能制氫及提純環(huán)節(jié)應(yīng)從設(shè)計安全和運行安全兩個方面提升該環(huán)節(jié)的安全性。
圖4-1 氫能制取和提純環(huán)節(jié)事故
2.氫能運輸環(huán)節(jié)
圖4-2 氫能運輸環(huán)節(jié)事故
氫能運輸主要通過管束車和儲氫瓶，涉及到的設(shè)備相對簡單。相關(guān)數(shù)據(jù)庫中車用氫能運輸相關(guān)事故案例共24例（圖4-2），其中9例為交通事故，占比最高。儲氫瓶、閥門、管道連接件、安全泄放裝置等導(dǎo)致的設(shè)備失效和密封失效也是事故高發(fā)的另一誘因。此外，還有部分事故是因工作人員錯誤操作引發(fā)。這些事故中，33%最后發(fā)展為火災(zāi)或爆炸事故。
3.供氫母站環(huán)節(jié)
圖4-3 供氫母站環(huán)節(jié)事故
供氫母站主要是為管束車、儲氫瓶充裝氫氣的場所，相關(guān)數(shù)據(jù)庫中供氫母站環(huán)節(jié)事故案例最少，僅有6例（圖4-3），可能原因為目前國內(nèi)外氫能運輸產(chǎn)業(yè)尚未完全成熟。6個事故均發(fā)生在管束車充裝過程，其中3例是閥門、密封件、爆破片失效導(dǎo)致，2例為員工操作失誤導(dǎo)致，1例為設(shè)計問題，其中3例最后引發(fā)了火災(zāi)或爆炸。
4.加氫站及合建站環(huán)節(jié)
圖4-4 加氫站及合建站環(huán)節(jié)事故
加氫站及油氫合建站主要為燃料電池汽車加注氫氣，站內(nèi)設(shè)有氫氣卸車、壓縮、儲存、加注等設(shè)備。相關(guān)數(shù)據(jù)庫中加氫站及合建站環(huán)節(jié)事故案例共有48例（圖4-4），其中占比最高的密封失效，達(dá)到46%，大多數(shù)此類事故均由法蘭、墊片、閥門等接頭部位的泄漏導(dǎo)致，其他事故的原因包括設(shè)計問題、設(shè)備失效、人員操作失誤等原因。48例事故中，最終有19%為發(fā)展為火災(zāi)或爆炸事故，說明如果能在氫氣泄漏早期及時發(fā)現(xiàn)并采取有效措施，能夠有效防止事故的進(jìn)一步擴大。
