ЗАКОНОДАТЕЛЬНАЯ БАЗА
LEGISLATIVE BASIS
Статья поступила в редакцию 03.09.09. Ред. рег. № 601 The article has entered in publishing office 03.09.09. Ed. reg. No. 601
УДК 621.039.68
БЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ РАБОТЕ С ВОДОРОДОМ П.Б. Шелищ, А.Ю. Раменский
Национальная ассоциация водородной энергетики - НП НАВЭ 101000, Москва, Сретенский б-р, д. 6/1, стр.1 Тел. 8 (495) 729-46-36, 292-90-42, 692-48-83, 232-23-34, e-mail: ramenskiy@gmail.com
Заключение совета рецензентов: 23.09.09 Заключение совета экспертов: 28.09.09 Принято к публикации: 04.10.09
Эта публикация посвящена разработке нового законодательства и правил техники безопасности в области водородных технологий. Для промышленности нашей страны в настоящее время характерно крупномасштабное производство водорода. Современная законодательная и нормативно-техническая база в сфере водородных технологий сегодня формируется с учетом как отечественного, так и международного опыта. Одним из основных элементов законодательного регулирования является разработка требований к оборудованию в зависимости от объемов хранения водорода. Создание российских стандартов, основанных на стандартах Международной организации по стандартизации и Международной электротехнической комиссии, является первым шагом в формировании новой национальной системы технического регулирования в области безопасного использования водородных технологий.
Ключевые слова: водород, безопасность, техническое регулирование, коды, стандарты, директивы.
SAFETY OF WORK WITH HYDROGEN P.B. Shelisch, A.Yu. Ramenskiy
National Hydrogen Energy Association - NHEA 6/1 Sretenskii bulvar, Moscow, 101000, Russia Tel. 8 (495) 729-46-36, 292-90-42, 692-48-83, 232-23-34, e-mail: ramenskiy@gmail.com
Referred: 23.09.09 Expertise: 28.09.09 Accepted: 04.10.09
This publication is devoted to the creation of a new legislation and safety code for hydrogen technologies. Our country's industry has been characterized by large-scale production of hydrogen. Due to our experience and also to the experience of foreign countries the necessity to develop a safety code and regulation is imminent. A key element of this law is the identification of the specific requirements for different equipment depending on the hydrogen storage volume. The creation of Russian standards based on the standards of the International Organization of Standardization and the International Electrotechnical Commission is the first step in founding a new national system of standardization and safety legislation for hydrogen technologies.
Петр Борисович Шелищ
Президент Национальной ассоциации водородной энергетики (НП НАВЭ, Россия), инженер-физик, канд. филос. наук.
Александр Юрьевич Раменский
Вице-президент Национальной ассоциации водородной энергетики (НП НАВЭ, Россия), инженер-механик, канд. техн. наук.
Безопасность и экономическая целесообразность являются, соответственно, необходимым и достаточным условием массового использования водородных технологий в энергетике, на транспорте и в промышленности. Можно представить себе формирование водородной экономики в ситуации, когда привлека-
тельность новых проектов для бизнеса обеспечивается не столько за счет рыночного спроса, сколько благодаря государственной поддержке, но никакое государство не позволит реализовать даже самые высокорентабельные проекты, если не гарантирован приемлемый уровень их безопасности. По отноше-
нию к водороду это особенно актуально, поскольку история его использования в технических устройствах и системах дает яркие примеры катастрофических последствий недооценки его опасных свойств, начиная с трагедии дирижабля «Граф Гинденбург», сгоревшего в 1937 г. над Нью-Йорком.
Хотя по оценке ведущих специалистов Института водородной энергетики РНЦ «Курчатовский институт» И. А. Кириллова и С.В. Коробцева, «риск аварии с участием водорода имеет тот же порядок величины, что и аварий с современными углеводородными топливами (жидкими и газообразными)» [1], нерешенность вопросов технического регулирования, и прежде всего требований к безопасности устройств и систем, предназначенных для производства, хранения, транспортировки и использования водорода, включая топливные элементы, становится сейчас существенным препятствием для развития водородных технологий как в России, где в 1970-1980-х гг. был создан значительный задел в этой области, так и в других развитых странах. Уникальный отечественный опыт нормирования безопасности при работе с водородом формировался в основном в ракетной и химической отраслях на крупномасштабных объектах в условиях слабых ресурсных ограничений (в виде отраслевых норм и правил) и мало применим для бытовых автономных энергоустановок или автомобилей, использующих водород в качестве топлива, и для необходимой им инфраструктуры производства, хранения и транспортировки водорода, обслуживания и ремонта водородных устройств и систем. Точнее, перенос этого опыта на условия массового использования водородных технологий просто лишил бы водородную экономику какой-либо перспективы. Но и отсутствие нормативной базы, основу которой в соответствии с федеральным законом «О техническом регулировании» должен составить специальный технический регламент, отнюдь не способствует формированию российской водородной экономики.
Это обстоятельство побудило Национальную ассоциацию водородной энергетики совместно с Национальной инновационной компанией «Новые энергетические проекты» и профильными комитетами Государственной Думы организовать подготовку проекта федерального закона - технического регламента по безопасности водородных устройств и систем [2]. При этом разработчики опирались как на отечественный, так и на немалый зарубежный опыт последних лет, подтверждающий необходимость дифференциации требований к оборудованию в зависимости от количества используемого, транспортируемого, хранимого или производимого им водорода.
Что касается отечественного опыта нормативного регулирования вопросов безопасности при работе с водородом, то наиболее полным его воплощением стали действующие в настоящее время в соответствии с федеральным законом «О промышленной безопасности» Правила безопасности при производ-
стве водорода методом электролиза воды, утвержденные постановлением Госгортехнадзора России от 6 июня 2003 г. № 75 [3]. Эти Правила предназначены для применения:
- при проектировании, строительстве, эксплуатации, расширении, реконструкции, техническом перевооружении, консервации и ликвидации опасных производственных объектов, связанных с получением, обращением, применением и хранением электролитического водорода и кислорода;
- при изготовлении, монтаже, наладке, обслуживании и ремонте установок получения водорода и кислорода методом электролиза воды, а также другого оборудования, связанного с обращением и хранением водорода;
- при проектировании, эксплуатации, консервации и ликвидации зданий и сооружений, связанных с получением, обращением, применением и хранением электролитического водорода и кислорода;
- при проведении экспертизы промышленной безопасности опасных производственных объектов, связанных с получением, обращением, применением и хранением электролитического водорода и кислорода.
В правоприменительной практике технического регулирования и надзора нормы указанных Правил используются не только для электролизных производств. За отсутствием аналогичных нормативных документов для других водородных технологий большинство этих норм применяется и к его производству другими способами, и к его транспортировке и хранению.
Несмотря на то, что Правила утверждены относительно недавно, они ориентированы только на крупномасштабное производство, хранение, транспортировку и использование водорода. Это наглядно демонстрирует, прежде всего, установленная Правилами классификация устройств и систем, содержащих емкости водорода под давлением, по количеству содержащегося в них водорода.
В устройствах и системах первой (низшей) категории расчетное количество водорода не превышает его количества в 80 сорокалитровых баллонах под давлением 15 мПа, что в пересчете составляет 480 нормальных кубических метров (нм3), или приблизительно 40 кг.
Вторая категория - от 80 до 500 таких баллонов (то есть до 3000 нм3, или приблизительно 250 кг).
Третья категория - от 500 до 1500 баллонов (до 9000 нм3, или приблизительно 750 кг).
Четвертая категория - свыше 1500 баллонов.
Эта классификация применяется, в частности, для нормирования расстояний от мест хранения (складов) баллонов до производственных зданий, а также до жилых и общественных зданий. При этом минимальное безопасное расстояние до производственных зданий в зависимости от категории склада может изменяться от 15 до 30 м, а до жилых и общественных зданий должно быть не менее 100 м независимо от емкости склада.
International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 11 (79) 2009
© Scientific Technical Centre «TATA», 2009
Такие жесткие нормы не учитывают современных тенденций развития водородных технологий в направлении, прежде всего, массовости и широкого проникновения в потребительскую сферу и малый бизнес. Получается так, что они распространяются и на металлогидридные аккумуляторы, применяемые в мобильных телефонах и ноутбуках, и на детские игрушки вроде водородного автомобиля на топливных элементах с миниатюрной заправочной станцией, оснащенной электролизером для разложения воды на водород и кислород. Но куда серьезнее то, что эти нормы ставят вне закона использование в городах настоящих водородных автомобилей, оснащенных баллонами высокого давления, поскольку они не смогут свободно перемещаться по городским улицам и парковаться у жилых и общественных зданий, и, тем более, строительство в населенных пунктах водородных автозаправочных станций.
В похожую ситуацию наша страна уже попадала в восьмидесятых годах прошлого века, когда наличие подобных жестких норм стало существеннейшим препятствием для массового перевода автомобильного транспорта на более дешевое и экологически чистое топливо - природный газ. Одним из главных сдерживающих факторов оказалось
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.