基于风险管理方法推进氢燃料电池检测实验室安全风险管理

彭蕾 王鑫

摘 要：本文从安全风险评估、安全风险管理措施和安全风险管理实践三个方面对氢燃料电池检測实验室潜在危险源进行了识别和分析，对可能发生的事故进行了评估，并针对性从人员、设备、检验用物料、方法、环境设施五个方面提出了应对的管理措施，从实际执行情况进行有效性评价。有助于确保氢燃料电池检测的安全运行，也为其他类似实验室安全风险管理提供了借鉴和参考。

关键词：氢燃料电池，安全风险管理，风险评估，危险源识别

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

基金项目：本文受山东省新旧动能转换重大产业攻关项目“氢燃料电池关键零部件性能和可靠性检测研究”〔鲁动能办[2021〕23号-22）、2022年山东省标准化战略性重点项目“新能源汽车电池及充电设施关键技术标准战略性重点项目”（项目编号：2022-ZL-06）资助。

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

氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源，对构建清洁低碳安全高效的能源体系、实现碳达峰碳中和目标具有重要意义。氢燃料电池具有高效、环保、可再生等优点，广泛应用于汽车、船舶、飞机等交通工具的动力系统，也可以用于家庭、工业等领域的电力供应。此外，氢燃料电池还可以与其他能源设备相结合，形成混合能源系统，提高能源利用效率。但因氢燃料易燃易爆的特性，保证实验室安全意义重大[1]。

氢燃料电池检测实验室可以对氢燃料电池的电化学性能、热力学性能、机械性能、安全性能[2]等方面进行测试，并进行安全评估，为氢燃料电池的优化设计和性能提升提供数据支持和技术指导，也为其研发和应用提供技术支持和保障。然而，氢燃料电池也存在一定的安全风险，如氢气泄漏、氢气爆炸等。因此，为了保障氢燃料电池检测实验室的安全运行，需要重视并加强实验室的安全风险管理。

1 安全风险评估

在氢燃料动力电池检测实验室中，存在着使用氢气、压缩氮气这类化学品，而氢气属于易燃易爆物质，氮气属于窒息性物质。因此，实验室内可能存在的危险源包括气体泄漏和爆炸、电气火灾、中毒窒息、容器爆炸、触电伤害等。为了评估实验室的安全风险，需要对这些危险源进行充分识别和分析，并对可能发生的事故进行预测和评估[3]。根据评估结果，可以将实验室的安全风险等级划分为不同的等级，以便采取相应的安全管理应对措施。

1.1 安全风险源识别

风险识别是风险评估的首要环节。实验室面临的安全风险有很多，要抓住主要矛盾，识别出主要安全风险源。这不仅是从时间与效率、成本与效率的角度考虑，同时也要从建立识别模型与风险预警系统的可操作性来考虑。常见的风险识别方法有流程法、询问访谈、查阅相关记录、现场观察、获取外部信息、工作危害分析、安全检查表法、危险与可操作性分析、事故树分析等方法。进行风险识别时可单独使用一种方法，也可多种方法混合使用。这个环节需要检测实验室通过梳理自身实际情况，识别并系统总结具有个性和共性的安全风险源。主要安全风险源见表1。

1.2 安全风险分析与评价

GB/T 27921-2011《风险管理 风险评估技术》中介绍的用于风险分析的方法可以是定性的、半定量的、定量的[5]或以上方法的组合。具体方法的选用可由实验室根据自身的情况进行选用。其中，经常采用的半定量分析可利用数字评级量表来测度风险的后果和发生可能性，并运用公式将二者结合起来，确定风险等级。严重度分级如表2所示；发生概率分级如表3所示；风险度=严重度×发生概率，采用风险度的分值大小评价潜在失效模式的风险如表4所示。

2 安全風险管理措施

实验室应根据不同风险等级确定相应的措施和预案。一般情况下，对于实验室中重大、灾难性危险源或高风险等级控制还应建立风险应急预案。应急预案应尽可能详细，可以及时做出规避，避免不良影响的发生。

为了保障氢燃料动力电池检测实验室的安全，需要采取一系列安全风险管理措施对风险进行重点监督评审[6]。首先，从“人机料法环”角度，细化完善各项举措。其次，建立安全管理制度和应急预案，以便在发生事故时能够及时、有效地进行应对和处理。

2.1 从“人机料法环”角度，细化完善各项举措

2.1.1 人员

对于氢燃料电池检测实验室的检测人员，不仅要求有较高的专业技术水平来熟练掌握各项测试要求，而且要求较强的风险意识和较好的心里素养。同时，检测人员上岗前的身体状况也应进行关注。此外，实验室要严抓岗前培训和上岗考核，持续不断地进行技术能力培训和考核。对于风险等级较高的试验项目，可采用操作票制度，实际操作时两位检测人员按照一人监护一人操作，并按照“唱票—复诵—操作”来执行。

2.1.2 设备

实验室要在设计阶段通过综合分析方法结合单元划分情况，更为合理地对实验室设备进行安全性布局，这样不仅能都能够更好地发挥设备的功能性，而且能从源头上避免安全事故的发生。在设备采购的环节，除了关注设备的主要技术参数，也要关注检测设备的安全性能。在运行过程中，要做好检测设备的校准、期间核查、维护保养、功能核查等方面的计划和实施。

2.1.3 检验用物料

对于实验室经常用到的氮气气瓶、氢气气瓶等压力钢瓶，在接收和废弃方面要严格按照相关管理规定要求执行，在存储中，要注意不同气瓶间要有合理的存放位置和相应的隔离围挡，以及有明确的警示标识。此外，也要注意不同气瓶的减压阀不要混用、气瓶出气口位置也要避开开阀人员的位置。

2.1.4 方法

对于检测标准中未详尽说明或是有明确规定特殊检验环境要求等情况，实验室应从具体化检测步骤的角度出发，编写有实操意义的作业指导书，尽可能细化试验过程中的具体步骤，以此来实现更有安全保障的规范化检测。

2.1.5 环境设施

首先，实验室要配备满足检测标准所明确的环境要求的控制设施。其次，从加强人员防护和实时监控安全风险的角度出发，遵循“人测分离、远程控制、实时监控”的原则，合理布局实验室的控制区域、测试区域。对于可能发生气体泄露的区域划定为“防泄漏区域”，配置气体传感器、气体报警器和强通风装置；对于可能会发生起火、爆炸的区域划定为“防爆区”，尽量布置成防爆间，并配备防爆灯、监控装置、消防设施、泄压装置、排风装置；检测人员所在的控制区域应配备足够的安全防护措施。实验室还应根据检测周期等实际需求，建立实时监控和巡查，以便及时发现安全风险隐患并排除。此外，还应对样品存放区域的环境条件进行评估，根据样品存放需求进行相应环境设施的配置并定期监控。

2.2 健全实验室安全管理制度和应急预案

基于氢气扩散及泄露特性[7]，实验室应当建立健全实验室各项安全管理制度，并应针对实验室最重要的危险因素制定相应的安全应急预案。氢燃料电池检测实验室最主要的危险是火灾爆炸、容器爆炸、触电伤害，其他可能存在的危险还包括高处坠落及物体击打、机械伤害、噪音等。因此，应急预案包括消防灭火、人员疏散、实验室强排风、电源和设备紧急切断等，并据此对实验室人员开展定期应急演练，从而提高实验室人员实际的处理安全事故的能力和水平，同时也确保预案的可行性、有效性[8] 。

3 安全风险管理控制

在上述安全风险管理措施有效执行的基础上，还应通过监督和检查对特定风险进行评判，最终对风险应对措施有效性进行评价。可通过内审、管理评审以及日常监督等方式对安全风险进行重点监督；对人员安全培训的有效性进行分析，对安全管理制度和应急预案的执行情况进行评估。从而，真正通过“计划（Plan）—实施（Do）—检查（Check）—行动（Act）”（PDCA）原则，使得实验室风险管理能够呈现螺旋式上升的发展态势。

4 结 语

氢燃料电池检测实验室的安全风险管理是保障氢燃料电池安全使用的重要保障措施。通过对实验室的安全风险进行评估，采取相应的安全风险管理措施，并进行实践和评价，可以不断提高实验室的安全性和可靠性。同时，实验室安全风险管理需要树立以预防为主的方针，培育良好的安全风险管理文化，全员树立较强的安全责任意识和安全风险意识，这样才能确保实验室的安全有效运行，为氢燃料电池检测提供有力的技术保障。

参考文献

[1]朱云涛.采用风险管理方法推进检测实验室安全管理[J].管理研究，2016（7）：33-34.

[2]莫梁君，张海娟，陆瑞强，等.动力电池实验室检测安全风险控制[J].电池，2020，50（4）：380-382.

[3]王慧茵.高校实验室安全风险评估与管理体系构建[J].科技视界，2022（9）：180-182.

[4]胡从达.化学实验室风险评价及安全管理措施研究[J].综述与专论，2020（9）：27-28.

[5]合格评定 检验检测服务风险管理指南：GB/T 27423-2019[S].

[6]张瑞，李政军，白庆华，等.浅谈ISO/IEC 17025：2017中风险管理在检测实验室中的建设与应用[J].中国检验检测，2020（2）：77-80.

[7]杨帅.氢燃料电池系统特点及其安全检测技术研究[J].智慧家庭与城市，2022，46（4）：217-220.

[8]王斌，汤建清，王伟平.新能源汽车实验室安全风险管理研究[J].新能源汽车，2014（7）：3-6.

作者简介

彭蕾，硕士，高级工程师，研究方向为电气领域的标准研究和国际认证。

（责任编辑：袁文静）