彭蕾 王鑫

摘 要：本文從安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、安全風(fēng)險(xiǎn)管理措施和安全風(fēng)險(xiǎn)管理實(shí)踐三個(gè)方面對(duì)氫燃料電池檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室潛在危險(xiǎn)源進(jìn)行了識(shí)別和分析，對(duì)可能發(fā)生的事故進(jìn)行了評(píng)估，并針對(duì)性從人員、設(shè)備、檢驗(yàn)用物料、方法、環(huán)境設(shè)施五個(gè)方面提出了應(yīng)對(duì)的管理措施，從實(shí)際執(zhí)行情況進(jìn)行有效性評(píng)價(jià)。有助于確保氫燃料電池檢測(cè)的安全運(yùn)行，也為其他類似實(shí)驗(yàn)室安全風(fēng)險(xiǎn)管理提供了借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：氫燃料電池，安全風(fēng)險(xiǎn)管理，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，危險(xiǎn)源識(shí)別

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.21.034

基金項(xiàng)目：本文受山東省新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換重大產(chǎn)業(yè)攻關(guān)項(xiàng)目“氫燃料電池關(guān)鍵零部件性能和可靠性檢測(cè)研究”〔魯動(dòng)能辦[2021〕23號(hào)-22）、2022年山東省標(biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略性重點(diǎn)項(xiàng)目“新能源汽車電池及充電設(shè)施關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)略性重點(diǎn)項(xiàng)目”（項(xiàng)目編號(hào)：2022-ZL-06）資助。

Advancing Safety Risk Management in Hydrogen Fuel Cell Testing Laboratories Based on the Risk Management Approach

PENG Lei WANG Xin

（Shandong Institute for Product Quality Inspection）

Abstract： This paper identifi es and analyzes the potential hazard sources of hydrogen fuel cell testing laboratories from three aspects， safety risk assessment， safety risk management measures and safety risk management practice， evaluates the possible accidents， puts forward corresponding management measures from fi ve aspects including personnel， equipment， materials used for inspection， methods and environmental facilities， and conducts effectiveness evaluation based on actual implementation. The paper is helpful to ensure the safe operation of hydrogen fuel cell inspection， and provides reference for safety risk management in other similar laboratories.

Keywords： hydrogen fuel cells， safety risk management， risk assessment， hazard source identifi cation

0 引 言

氫能是一種來(lái)源豐富、綠色低碳、應(yīng)用廣泛的二次能源，對(duì)構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系、實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)具有重要意義。氫燃料電池具有高效、環(huán)保、可再生等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于汽車、船舶、飛機(jī)等交通工具的動(dòng)力系統(tǒng)，也可以用于家庭、工業(yè)等領(lǐng)域的電力供應(yīng)。此外，氫燃料電池還可以與其他能源設(shè)備相結(jié)合，形成混合能源系統(tǒng)，提高能源利用效率。但因氫燃料易燃易爆的特性，保證實(shí)驗(yàn)室安全意義重大[1]。

氫燃料電池檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室可以對(duì)氫燃料電池的電化學(xué)性能、熱力學(xué)性能、機(jī)械性能、安全性能[2]等方面進(jìn)行測(cè)試，并進(jìn)行安全評(píng)估，為氫燃料電池的優(yōu)化設(shè)計(jì)和性能提升提供數(shù)據(jù)支持和技術(shù)指導(dǎo)，也為其研發(fā)和應(yīng)用提供技術(shù)支持和保障。然而，氫燃料電池也存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，如氫氣泄漏、氫氣爆炸等。因此，為了保障氫燃料電池檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的安全運(yùn)行，需要重視并加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的安全風(fēng)險(xiǎn)管理。

1 安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

在氫燃料動(dòng)力電池檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室中，存在著使用氫氣、壓縮氮?dú)膺@類化學(xué)品，而氫氣屬于易燃易爆物質(zhì)，氮?dú)鈱儆谥舷⑿晕镔|(zhì)。因此，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)可能存在的危險(xiǎn)源包括氣體泄漏和爆炸、電氣火災(zāi)、中毒窒息、容器爆炸、觸電傷害等。為了評(píng)估實(shí)驗(yàn)室的安全風(fēng)險(xiǎn)，需要對(duì)這些危險(xiǎn)源進(jìn)行充分識(shí)別和分析，并對(duì)可能發(fā)生的事故進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)估[3]。根據(jù)評(píng)估結(jié)果，可以將實(shí)驗(yàn)室的安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分為不同的等級(jí)，以便采取相應(yīng)的安全管理應(yīng)對(duì)措施。

1.1 安全風(fēng)險(xiǎn)源識(shí)別

風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的首要環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)室面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)有很多，要抓住主要矛盾，識(shí)別出主要安全風(fēng)險(xiǎn)源。這不僅是從時(shí)間與效率、成本與效率的角度考慮，同時(shí)也要從建立識(shí)別模型與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)的可操作性來(lái)考慮。常見(jiàn)的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法有流程法、詢問(wèn)訪談、查閱相關(guān)記錄、現(xiàn)場(chǎng)觀察、獲取外部信息、工作危害分析、安全檢查表法、危險(xiǎn)與可操作性分析、事故樹(shù)分析等方法。進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別時(shí)可單獨(dú)使用一種方法，也可多種方法混合使用。這個(gè)環(huán)節(jié)需要檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室通過(guò)梳理自身實(shí)際情況，識(shí)別并系統(tǒng)總結(jié)具有個(gè)性和共性的安全風(fēng)險(xiǎn)源。主要安全風(fēng)險(xiǎn)源見(jiàn)表1。

1.2 安全風(fēng)險(xiǎn)分析與評(píng)價(jià)

GB/T 27921-2011《風(fēng)險(xiǎn)管理 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)》中介紹的用于風(fēng)險(xiǎn)分析的方法可以是定性的、半定量的、定量的[5]或以上方法的組合。具體方法的選用可由實(shí)驗(yàn)室根據(jù)自身的情況進(jìn)行選用。其中，經(jīng)常采用的半定量分析可利用數(shù)字評(píng)級(jí)量表來(lái)測(cè)度風(fēng)險(xiǎn)的后果和發(fā)生可能性，并運(yùn)用公式將二者結(jié)合起來(lái)，確定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。嚴(yán)重度分級(jí)如表2所示；發(fā)生概率分級(jí)如表3所示；風(fēng)險(xiǎn)度=嚴(yán)重度×發(fā)生概率，采用風(fēng)險(xiǎn)度的分值大小評(píng)價(jià)潛在失效模式的風(fēng)險(xiǎn)如表4所示。

2 安全風(fēng)險(xiǎn)管理措施

實(shí)驗(yàn)室應(yīng)根據(jù)不同風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)確定相應(yīng)的措施和預(yù)案。一般情況下，對(duì)于實(shí)驗(yàn)室中重大、災(zāi)難性危險(xiǎn)源或高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)控制還應(yīng)建立風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案。應(yīng)急預(yù)案應(yīng)盡可能詳細(xì)，可以及時(shí)做出規(guī)避，避免不良影響的發(fā)生。

為了保障氫燃料動(dòng)力電池檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的安全，需要采取一系列安全風(fēng)險(xiǎn)管理措施對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)督評(píng)審[6]。首先，從“人機(jī)料法環(huán)”角度，細(xì)化完善各項(xiàng)舉措。其次，建立安全管理制度和應(yīng)急預(yù)案，以便在發(fā)生事故時(shí)能夠及時(shí)、有效地進(jìn)行應(yīng)對(duì)和處理。

2.1 從“人機(jī)料法環(huán)”角度，細(xì)化完善各項(xiàng)舉措

2.1.1 人員

對(duì)于氫燃料電池檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)人員，不僅要求有較高的專業(yè)技術(shù)水平來(lái)熟練掌握各項(xiàng)測(cè)試要求，而且要求較強(qiáng)的風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)和較好的心里素養(yǎng)。同時(shí)，檢測(cè)人員上崗前的身體狀況也應(yīng)進(jìn)行關(guān)注。此外，實(shí)驗(yàn)室要嚴(yán)抓崗前培訓(xùn)和上崗考核，持續(xù)不斷地進(jìn)行技術(shù)能力培訓(xùn)和考核。對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)較高的試驗(yàn)項(xiàng)目，可采用操作票制度，實(shí)際操作時(shí)兩位檢測(cè)人員按照一人監(jiān)護(hù)一人操作，并按照“唱票—復(fù)誦—操作”來(lái)執(zhí)行。

2.1.2 設(shè)備

實(shí)驗(yàn)室要在設(shè)計(jì)階段通過(guò)綜合分析方法結(jié)合單元?jiǎng)澐智闆r，更為合理地對(duì)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備進(jìn)行安全性布局，這樣不僅能都能夠更好地發(fā)揮設(shè)備的功能性，而且能從源頭上避免安全事故的發(fā)生。在設(shè)備采購(gòu)的環(huán)節(jié)，除了關(guān)注設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)，也要關(guān)注檢測(cè)設(shè)備的安全性能。在運(yùn)行過(guò)程中，要做好檢測(cè)設(shè)備的校準(zhǔn)、期間核查、維護(hù)保養(yǎng)、功能核查等方面的計(jì)劃和實(shí)施。

2.1.3 檢驗(yàn)用物料

對(duì)于實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常用到的氮?dú)鈿馄?、氫氣氣瓶等壓力鋼瓶，在接收和廢棄方面要嚴(yán)格按照相關(guān)管理規(guī)定要求執(zhí)行，在存儲(chǔ)中，要注意不同氣瓶間要有合理的存放位置和相應(yīng)的隔離圍擋，以及有明確的警示標(biāo)識(shí)。此外，也要注意不同氣瓶的減壓閥不要混用、氣瓶出氣口位置也要避開(kāi)開(kāi)閥人員的位置。

2.1.4 方法

對(duì)于檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中未詳盡說(shuō)明或是有明確規(guī)定特殊檢驗(yàn)環(huán)境要求等情況，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)從具體化檢測(cè)步驟的角度出發(fā)，編寫有實(shí)操意義的作業(yè)指導(dǎo)書，盡可能細(xì)化試驗(yàn)過(guò)程中的具體步驟，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)更有安全保障的規(guī)范化檢測(cè)。

2.1.5 環(huán)境設(shè)施

首先，實(shí)驗(yàn)室要配備滿足檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)所明確的環(huán)境要求的控制設(shè)施。其次，從加強(qiáng)人員防護(hù)和實(shí)時(shí)監(jiān)控安全風(fēng)險(xiǎn)的角度出發(fā)，遵循“人測(cè)分離、遠(yuǎn)程控制、實(shí)時(shí)監(jiān)控”的原則，合理布局實(shí)驗(yàn)室的控制區(qū)域、測(cè)試區(qū)域。對(duì)于可能發(fā)生氣體泄露的區(qū)域劃定為“防泄漏區(qū)域”，配置氣體傳感器、氣體報(bào)警器和強(qiáng)通風(fēng)裝置；對(duì)于可能會(huì)發(fā)生起火、爆炸的區(qū)域劃定為“防爆區(qū)”，盡量布置成防爆間，并配備防爆燈、監(jiān)控裝置、消防設(shè)施、泄壓裝置、排風(fēng)裝置；檢測(cè)人員所在的控制區(qū)域應(yīng)配備足夠的安全防護(hù)措施。實(shí)驗(yàn)室還應(yīng)根據(jù)檢測(cè)周期等實(shí)際需求，建立實(shí)時(shí)監(jiān)控和巡查，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)隱患并排除。此外，還應(yīng)對(duì)樣品存放區(qū)域的環(huán)境條件進(jìn)行評(píng)估，根據(jù)樣品存放需求進(jìn)行相應(yīng)環(huán)境設(shè)施的配置并定期監(jiān)控。

2.2 健全實(shí)驗(yàn)室安全管理制度和應(yīng)急預(yù)案

基于氫氣擴(kuò)散及泄露特性[7]，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)當(dāng)建立健全實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)安全管理制度，并應(yīng)針對(duì)實(shí)驗(yàn)室最重要的危險(xiǎn)因素制定相應(yīng)的安全應(yīng)急預(yù)案。氫燃料電池檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室最主要的危險(xiǎn)是火災(zāi)爆炸、容器爆炸、觸電傷害，其他可能存在的危險(xiǎn)還包括高處墜落及物體擊打、機(jī)械傷害、噪音等。因此，應(yīng)急預(yù)案包括消防滅火、人員疏散、實(shí)驗(yàn)室強(qiáng)排風(fēng)、電源和設(shè)備緊急切斷等，并據(jù)此對(duì)實(shí)驗(yàn)室人員開(kāi)展定期應(yīng)急演練，從而提高實(shí)驗(yàn)室人員實(shí)際的處理安全事故的能力和水平，同時(shí)也確保預(yù)案的可行性、有效性[8] 。

3 安全風(fēng)險(xiǎn)管理控制

在上述安全風(fēng)險(xiǎn)管理措施有效執(zhí)行的基礎(chǔ)上，還應(yīng)通過(guò)監(jiān)督和檢查對(duì)特定風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)判，最終對(duì)風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施有效性進(jìn)行評(píng)價(jià)?？赏ㄟ^(guò)內(nèi)審、管理評(píng)審以及日常監(jiān)督等方式對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)督；對(duì)人員安全培訓(xùn)的有效性進(jìn)行分析，對(duì)安全管理制度和應(yīng)急預(yù)案的執(zhí)行情況進(jìn)行評(píng)估。從而，真正通過(guò)“計(jì)劃（Plan）—實(shí)施（Do）—檢查（Check）—行動(dòng)（Act）”（PDCA）原則，使得實(shí)驗(yàn)室風(fēng)險(xiǎn)管理能夠呈現(xiàn)螺旋式上升的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

4 結(jié) 語(yǔ)

氫燃料電池檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的安全風(fēng)險(xiǎn)管理是保障氫燃料電池安全使用的重要保障措施。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，采取相應(yīng)的安全風(fēng)險(xiǎn)管理措施，并進(jìn)行實(shí)踐和評(píng)價(jià)，可以不斷提高實(shí)驗(yàn)室的安全性和可靠性。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室安全風(fēng)險(xiǎn)管理需要樹(shù)立以預(yù)防為主的方針，培育良好的安全風(fēng)險(xiǎn)管理文化，全員樹(shù)立較強(qiáng)的安全責(zé)任意識(shí)和安全風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，這樣才能確保實(shí)驗(yàn)室的安全有效運(yùn)行，為氫燃料電池檢測(cè)提供有力的技術(shù)保障。

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作者簡(jiǎn)介

彭蕾，碩士，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)殡姎忸I(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)研究和國(guó)際認(rèn)證。

（責(zé)任編輯：袁文靜）