ویژگی‌های آتش‌گیری هیدروژن نظیر حد پایین آتش‌گیری (Lower Flammable Limit یا LFL)، حد بالای آتش‌گیری (Upper Flammable Limit یا UFL) و محدوده‌های انفجار (Detonation Limits or Explosion Limits) در هوا، اکسیژن یا در اختلاط با دیگر گازها به شدت به چگونگی اندازه‌گیری بستگی دارند و حتی هم‌اکنون برای اندازه‌گیری حد پایین آتش‌گیری هیدروژن در هوا سه روش استاندارد وجود دارد که نتایج آنها بین %۶/۳ تا %۲/۴ گزارش شده است [۱]. LFL هیدروژن در هوا به جهت پیشروی شعله نیز بستگی دارد [۱]. حدود اشتعال پذیری تابعی از فشار و دما [نیز] هستند [۲]. حدود انفجاری گزارش شده نیز به ابعاد هندسی و حرکت سیال بستگی داشته و روش استانداردی برای اندازه‌گیری حدود انفجار وجود ندارد [۱].

از جمله دیگر ویژگی‌های هیدروژن می‌توان به قدرت نفوذ آن در جدار برخی جامدات و تردشوندگی برخی فلزات به هنگام تماس با هیدروژن اشاره کرد [۱] و به همین دلیل باید تمهیدات لازم برای جلوگیری از بروز این مشکلات و مخاطرات ناشی از آنها به هنگام انتخاب مواد در تماس با هیدروژن دیده شوند.

در پایین برخی ویژگی‌های شیمیایی، فیزیکی و ایمنی هیدروژن ذکر شده‌اند (با توجه به وابسته بودن ویژگی‌های ایمنی هیدروژن به استانداردها و شرایط اندازه‌گیری، همه اعداد از یک مرجع واحد انتخاب شده‌اند). البته، با توجه به تاثیر بسیار شرایط و استاندارد اندازه‌گیری در اعداد گزارش شده برای ویژگی‌های ایمنی هیدروژن، باید در نظر داشت این کمیت‌ها نباید به عنوان یک راهنمایی محسوب شوند چرا که در برخی منابع، [به عنوان مثال]، مواردی از انفجار در حدود پایین مانند %۱۱ و حتی کمتر از آن نیز گزارش شده است [۲].

  • هیدروژن گازی اشتعال‌پذیر، غیر سمی، غیر خورنده، بی‌رنگ، بی‌بو و بی‌مزه است [۱]. بی‌رنگ، بی‌بو و بی‌مزه بودن آن باعث می‌شود فرد نتواند، بدون شناساگر استاندارد، آن را شناسایی کند [۳].
  • هیدروژن حدود ۱۴ بار از هوا سبک‌تر است اما هم‌زمان انتشار آن بسیار سریع بوده و در همه جهات منبسط می‌شود [۱].
  • هیدروژن گازی خفه‌کننده است [۱, ۳]. فرد قرار گرفته در معرض هیدروژن بدون علامت یا هشدار قبلی بی‌هوش می‌شود [۳].
  • حدود بالا و پایین آتش‌گیری هیدروژن در هوا به ترتیب %۴ و %۷۵ هستند [۳].
  • حدود بالا و پایین آتش‌گیری هیدروژن در اکسیژن خالص به ترتیب %۴ و %۹۴ هستند [۳].
  • حدود بالا و پایین انفجار هیدروژن در هوا به ترتیب %۱۹ و %۶۰ هستند [۳].
  • حدود بالا و پایین انفجار هیدروژن در اکسیژن خالص به ترتیب %۱۵ و %۹۰ هستند [۳].
  • هیدروژن در اختلاط با گاز کلر و در غلظت بین %۵ تا %۹۵ یک مخلوط قابل اشتعال می‌سازد [۳].
  • شعله هیدروژن در هوا یا اکسیژن بی‌رنگ است [۳].
  • هیدروژن نه تنها گستره آتش‌گیری گسترده‌ای دارد، بلکه انرژی افروزش بسیار پایینی، برابر با ۰۲/۰ (دو صدم) میلی‌ژول نیز دارد. این در حالی است که، به عنوان مثال، انرژی افروزش متان حدود ۲۹/۰ (بیست و نه صدم) میلی‌ژول است [۳].
  • نفوذ (انتشار) بالای گاز هیدروژن به این معنی است که ابر مخلوط به سرعت در تمامی جهات منبسط می‌شود (حتی به سمت پایین) و می‌تواند به منابع افروزش موجود برسد [۱] و منجر به آتش‌سوزی یا انفجار شود. به این ترتیب سبک‌تر بودن هیدروژن نسبت به هوا دلیلی بر ایمن بودن نقاط پایین‌تر از سرچشمه اصلی نیست.

 

 

  1. ملاحظات اساسی در ایمنی سامانه‌های هیدروژن، استاندارد ملی ایران به شماره ۲۱۵۵۷. ۱۳۹۵, سازمان ملی استاندارد ایران.
  2. دستورعمل الزامات فنی و شاخص‌های ارزیابی سامانه‌های تولید درجای محلول سدیم هیپوکلریت به غلظت %۰/۱ ± ۰/۷ از طریق الکترولیز محلول آب نمک. ۱۳۹۸, شرکت مهندسی آب و فاضلاب کشور.
  3. The Chlorine Institute. Available from: www.chlorineinstitute.org.