IV储氢气瓶有多安全呢？
摘要
华盛顿州立大学的HYPER实验对公众关于氢燃料的误解进行了澄清。实验表明，氢气在许多情况下比传统燃料更安全，且历史上的误解如氢气与蘑菇云等联系已被科学研究所驳斥。实验证明氢气火焰速度快但密度低，火球消散迅速，且氢气具有快速扩散的特性。氢燃料电池汽车也经受了高压氢罐损坏研究和实际碰撞测试，结果证实其安全性。作者强调，氢燃料的安全性取决于正确使用和处理，呼吁人们基于科学和事实来评估氢燃料的安全性。
正文
以下内容来源于（华盛顿州立大学
能源研究氢特性 (HYPER) 实验）
当我告诉人们我在研究氢燃料时，他们立即说一些非常错误的话，比如“你担心你的实验室上空出现蘑菇云吗？” — 蘑菇云来自核弹爆炸，我不打算很快在我的实验室启动热核聚变，如果我这样做，它可能会拯救地球。我经常听到的另一种说法是，“哇，不想再有一个兴登堡了！”再说一遍，非常错误。美国宇航局和其他机构的详细研究表明，兴登堡灾难可能是由氢气加剧的，但不是造成的。兴登堡号的姊妹舰齐柏林伯爵号在近十年的时间里依靠氢气飞行了超过一百万英里，然后在兴登堡号灾难后停飞。自己进去阅读研究报告。兴登堡号抄袭了齐柏林伯爵没有的几个捷径，而且你不能指望氢气能够扑灭柴油机的火灾。我有时得到的最后一句话是：“哦，挑战者号航天飞机！”再次非常错误，挑战者号是由固体氧化物火箭助推器 O 形圈故障引起的。
叹…
所以说真的，如果我在一个段落中揭穿了关于氢“事件”的三个最常见的误解，那么氢燃料有多危险？
“设计了一些测试，其中装有加压液态氢的储罐破裂。在许多情况下，氢气会在没有点燃的情况下迅速逸出。然后，实验人员提供了一个火箭爆管（少量火药）来点燃逸出的氢气。由于氢气的火焰速度快且密度低，产生的火球很快消散。氢气和汽油的容器并排放置并破裂。当氢气罐破裂并点燃时，火焰很快消散，但当对汽油进行同样的操作时，汽油和火焰停留在容器附近，造成的损害更大。汽油火灾比氢气火灾严重一个数量级。实验者试图引发氢气爆炸，但收效甚微。在 61 次尝试中，只发生了两次爆炸，而且两次爆炸都必须将氧气与氢气混合。他们最大的爆炸是通过将半升液氧与相似体积的液氢混合而产生的。约翰逊和里奇坚信，只要采取适当的措施，液态氢可以非常安全地处理，并且是一种实用的燃料——这一结论在 20 世纪 60 年代的太空计划中得到了充分验证。然而，当时约翰逊和里奇拍摄了他们的火灾和爆炸实验，以说服怀疑者。”
他那是在 1950 年代的“晒黑计划”期间，凯利·约翰逊 (Kelly Johnson) 担任 项目负责人（是的，这就是传说中的约翰逊创办了 Skunkworks，并领导了 SR-71 黑鸟等飞机的设计）。不管出于什么原因，也许是为了消除所有疑虑，空军研究实验室 (AFRL) 决定在 20 世纪 80 年代初在莱特帕特森空军基地重现凯利的实验。该实验涉及用 0.50 口径燃烧弹射击每个集装箱并模拟雷击。这次将氢气（顶部）与煤油（底部、航空燃料或 JP-1）进行比较。
这证实了凯利的发现，即氢火球消散很快，与 JP-1 测试相比，每种情况下对结构的损坏都较小。由于容器在每种情况下都被摧毁，因此闪电测试并没有得出结论。最终结果：对于涉及燃烧弹穿透燃料箱的航空航天应用，氢气比航空燃料更安全。如果您想了解有关航空航天应用中氢安全的更多信息，NASA 有大量在线历史文档，您还可以查看 Daniel Brewer 的书“氢飞机技术”。
到目前为止还不相信我？很难相信氢气比传统的碳氢化合物燃料更安全。以下视频由 AR Little 公司在 20 世纪 50 年代末开发，并由液化空气公司技术总监 Aaron Harris 发布到 YouTube。这是我见过的关于液氢安全性最有说服力的视频,.
这些实验确定了在美国高速公路上运输散装液态氢（16,000 加仑以上）的安全性。经过近50年的实践，这一结果得到了证实。即使在极端情况下，AirProducts 的一辆装满液氢的罐车在停下时也被一辆时速 65 英里的甘油卡车追尾。甘油卡车司机当场身亡，但甘油猛地向前撞上液氢罐车并起火，将液氢罐车完全吞没在甘油火焰中。液氢罐的强度和绝缘性如此之高，以至于我什至不确定罐车是否失去了真空——罐外的一根小管破裂并着火，将氢气火焰喷向空气，最终被扑灭。正如空气产品公司前技术总监所说，“没有人因液氢泄漏而丧生。”
英国健康与安全实验室的研究人员在 2010 年左右对 1 英寸液氢输送管线以 60 升/分钟倾倒并被点燃的风险进行了测试。他们用爆管点燃蒸气云，并说：“应该指出的是，液态氢释放产生的氢气云相当难以点燃。有一次，即使在氢云内部发射了四个 1 kJ 化学点火器后，氢云也未能点燃。”但到目前为止我们已经讨论了飞艇、飞机、火箭和液氢罐车。这如何转化为传统汽车？美国国家公路运输和安全管理局有一份关于车辆氢安全研究的综合报告。该报告回顾了国际研究以及美国的研究。该报告对美国能源部对氢能汽车和传统汽油汽车进行了直接比较。以下是研究中的几张图片，尝试猜测哪辆汽车使用氢气，哪辆汽车使用汽油：
与航空航天研究非常相似，当储氢罐破裂并假设泄漏被点燃时，氢火焰往往会很快燃烧掉，并向上远离结构。我在氢技术入门课上记得的一个数字是，氢以 20 英里/小时的速度扩散，通常直接进入太空。氢的速度非常快，具有逃逸速度，最终会消散到太空和高层大气中。这是氢气固有的安全特性之一——它不会在容器外长时间停留。因此，只要你不将氢捕获在结构下方，而氢会在其中积聚到危险的数量，那么你可能就没事。遗憾的是，这排除了大多数研究实验室和车 库，必须仔细考虑氢传感器和通风。值得庆幸的是，由于氢具有很高的化学活性，因此相对容易被检测到。
但是油箱内的高压又如何呢？丰田对高压氢罐损坏进行了大量研究，并将视频发布到网上供访问。其中两个特别相关的是坦克被子弹近距离射击（请注意，氢气不会点燃，这就是为什么空军必须使用燃烧弹的原因）。这是一个相当平静的视频。
接下来是后偏置碰撞——碳纤维油箱上的严重载荷情况。任何其他油箱都会崩溃。请记住，这些碳纤维油箱是整辆车中最坚固的结构。如果车里有地方可以放黑匣子，它就会在油箱上，甚至在油箱里。
从图中可以看出，如果您的汽车被火箭弹击中，将会产生氢气火焰，该火焰会很快消散，但气瓶将保持完好。该集团军将火箭弹绑在气瓶侧面（完美击中）并用 C4 点燃火箭弹。他们还剩下 C4，不想让它被浪费。因此，他们将其余部分绑在气瓶侧面，看看是否能够真正实现坦克全面爆炸。
