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內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　根據(jù)新能源科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案以及氫能在“制氫—儲(chǔ)氫—輸氫—用氫”全產(chǎn)業(yè)鏈對(duì)氫安全技術(shù)及其應(yīng)用的迫切需求，結(jié)合最新的研究成果和應(yīng)用技術(shù)，以氫安全基礎(chǔ)、材料的氫脆及應(yīng)力腐蝕和氫安全檢測(cè)設(shè)備為基礎(chǔ)，對(duì)典型的制氫、儲(chǔ)氫、輸氫和用氫過(guò)程中存在的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行分析，并結(jié)合國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)提出針對(duì)性的安全技術(shù)要求，在此基礎(chǔ)上以典型案例方式展開(kāi)介紹氫安全評(píng)價(jià)技術(shù)，基于安全評(píng)價(jià)結(jié)果實(shí)施氫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，最后講授了氫安全事故的應(yīng)急管理與救援。本教材在編寫過(guò)程中，緊密結(jié)合了安全學(xué)原理、材料科學(xué)、流體力學(xué)及控制工程等基本原理，并吸收了企業(yè)現(xiàn)役氫安全運(yùn)行過(guò)程中的典型案例，從氫安全理論、安全技術(shù)、安全評(píng)價(jià)、安全控制及應(yīng)急管理全過(guò)程對(duì)氫安全進(jìn)行系統(tǒng)闡述，并恰當(dāng)融入課程思政。全書知識(shí)面寬，語(yǔ)言通俗易懂，章節(jié)附有大量習(xí)題，通過(guò)大量例題和習(xí)題的講解強(qiáng)化對(duì)基本理論的理解，并提高實(shí)際應(yīng)用能力。

作者簡(jiǎn)介

　　趙杰，北京石油化工學(xué)院安全工程學(xué)院教授，長(zhǎng)期從事儲(chǔ)/輸氫裝備安全與運(yùn)行保障技術(shù)的研究工作。北京市應(yīng)急局專家?guī)鞂＜?，發(fā)表學(xué)術(shù)論文50余篇，授權(quán)專利、軟件著作權(quán)40余項(xiàng)，出版教材1部，榮獲省部/國(guó)家行業(yè)協(xié)會(huì)科技獎(jiǎng)5項(xiàng)。楊凱，北京石油化工學(xué)院安全工程學(xué)院副教授，長(zhǎng)期從事氫安全理論與技術(shù)的研究工作。發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇，授權(quán)專利、軟件著作權(quán)10余項(xiàng)，出版專著、教材3部，編制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)4部，獲省部/國(guó)家行業(yè)協(xié)會(huì)科技、教學(xué)獎(jiǎng)勵(lì)4項(xiàng)。王偉，北京石油化工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院副教授，長(zhǎng)期從事測(cè)量與控制的教學(xué)和科研工作。發(fā)表學(xué)術(shù)論文25篇，教學(xué)改革論文10篇，授權(quán)發(fā)明專利18項(xiàng)，出版教材4部，獲省部/國(guó)家行業(yè)協(xié)會(huì)科技獎(jiǎng)2項(xiàng)。閆東雷，氫能公司總工程師，長(zhǎng)期從事于氫能領(lǐng)域的研發(fā)、生產(chǎn)、使用工作，擁有10項(xiàng)專利發(fā)明，參與14項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的編制與評(píng)審，是中國(guó)氣協(xié)、北京科委、北京市應(yīng)急局專家?guī)鞂＜?，參與區(qū)、市、國(guó)家級(jí)與氫能相關(guān)的各類課題，并多次參加北京市各區(qū)縣應(yīng)急救援工作，在2008年北京奧運(yùn)會(huì)及2022年北京冬奧會(huì)期間，參與了氫能源應(yīng)用的安全保障工作。單智偉，西安交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授。主要研究方向?yàn)椴牧献冃闻c損傷的起源，氫脆和氫損傷的機(jī)理研究以及高品質(zhì)鎂基材料的設(shè)計(jì)、制備與應(yīng)用。在包括Science，Nature等在內(nèi)的期刊上發(fā)表文章近130篇。相關(guān)研究成果獲國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、陜西省自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、陜西省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、中國(guó)材料大會(huì)發(fā)明一等獎(jiǎng)，美國(guó)TMS學(xué)會(huì)輕金屬分會(huì)基礎(chǔ)研究最佳論文獎(jiǎng)等。

圖書目錄

第1章　緒論
1.1　氫的基本性質(zhì)
1.1.1　氣態(tài)氫性質(zhì)
1.1.2　液態(tài)氫性質(zhì)
1.2　氫的危險(xiǎn)性分析
1.2.1　物理危險(xiǎn)性
1.2.2　化學(xué)危險(xiǎn)性
1.3　氫安全通則
1.3.1　氫環(huán)境安全
1.3.2　氫泄漏積聚時(shí)的安全
1.3.3　氫泄漏并著火爆炸時(shí)的安全防護(hù)
1.4　氫安全法律法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
1.4.1　我國(guó)氫安全法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)
1.4.2　國(guó)際氫安全法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)
習(xí)題與思考題
第2章　氫脆及應(yīng)力腐蝕
2.1　氫脆
2.1.1　氫壓裂紋
2.1.2　高溫氫蝕
2.1.3　氫致塑性損失
2.1.4　氫致滯后開(kāi)裂
2.1.5　典型體系氫脆
2.2　應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂
2.2.1　應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的特征
2.2.2　應(yīng)力腐蝕的環(huán)境因素
2.2.3　應(yīng)力腐蝕的力學(xué)因素
2.2.4　應(yīng)力腐蝕的機(jī)理
2.2.5　典型體系應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂
習(xí)題與思考題
第3章　氫安全檢測(cè)設(shè)備
3.1　傳感器的概述
3.1.1　傳感器的基本概念及組成
3.1.2　傳感器的分類
3.1.3　傳感器的選用原則
3.2　氫氣傳感器
3.2.1　氫氣傳感器的分類
3.2.2　氫氣傳感器的動(dòng)態(tài)特性
3.2.3　半導(dǎo)體氫氣傳感器
3.2.4　光學(xué)氫氣傳感器
3.2.5　熱導(dǎo)型氫氣傳感器
3.2.6　氫氣傳感器在氫泄漏檢測(cè)中的應(yīng)用
3.3　火焰檢測(cè)傳感器
3.3.1　光電效應(yīng)
3.3.2　光電探測(cè)器
3.3.3　光電探測(cè)器的變換電路
3.3.4　火焰探測(cè)器
習(xí)題與思考題
第4章　制氫安全
4.1　水電解制氫安全
4.1.1　水電解制氫安全性分析
4.1.2　水電解制氫安全要求
4.2　天然氣水蒸氣重整制氫安全
4.2.1　天然氣水蒸氣重整制氫安全性分析
4.2.2　天然氣水蒸氣重整制氫安全要求
4.3　煤制氫安全
4.3.1　煤制氫安全性分析
4.3.2　煤制氫安全技術(shù)要求
4.4　甲醇制氫安全
4.4.1　甲醇制氫安全性分析
4.4.2　甲醇制氫安全要求
4.5　液氫生產(chǎn)安全
4.5.1　液氫生產(chǎn)安全性分析
4.5.2　液氫生產(chǎn)安全要求
4.6　化工尾氣PSA提純安全
4.6.1　化工尾氣PSA提純安全性分析
4.6.2　化工尾氣PSA提純安全要求
習(xí)題與思考題
第5章　儲(chǔ)氫安全
5.1　高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫安全
5.1.1　高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫安全性分析
5.1.2　高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫安全要求
5.2　低溫液態(tài)儲(chǔ)氫安全
5.2.1　液氫儲(chǔ)存安全性分析
5.2.2　液氫儲(chǔ)存安全要求
5.3　固態(tài)儲(chǔ)氫安全
5.3.1　金屬氫化物儲(chǔ)氫安全性分析
5.3.2　金屬氫化物儲(chǔ)氫安全要求
習(xí)題與思考題
第6章　氫輸運(yùn)安全
6.1　高壓氣氫拖車運(yùn)輸安全
6.1.1　高壓氣氫拖車運(yùn)輸安全性分析
6.1.2　高壓氣氫拖車運(yùn)輸安全要求
6.2　液氫罐車運(yùn)輸安全
6.2.1　液氫罐車運(yùn)輸安全性分析
6.2.2　液氫罐車運(yùn)輸安全要求
6.3　管道輸氫安全
6.3.1　管道氫輸運(yùn)安全性分析
6.3.2　管道氫輸運(yùn)安全要求
習(xí)題與思考題
第7章　氫利用安全
7.1　工業(yè)用氫安全
7.1.1　石油化工用氫安全
7.1.2　其他工業(yè)用氫安全
7.2　科研用氫安全
7.3　交通領(lǐng)域氫應(yīng)用安全
7.3.1　陸地交通領(lǐng)域用氫安全
7.3.2　船用氫安全
7.4　航空航天用氫安全
習(xí)題與思考題
參考文獻(xiàn)
第8章　氫安全評(píng)價(jià)技術(shù)
8.1　安全評(píng)價(jià)概述
8.1.1　風(fēng)險(xiǎn)與安全評(píng)價(jià)
8.1.2　安全評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
8.1.3　安全評(píng)價(jià)原理
8.1.4　安全評(píng)價(jià)程序
8.1.5　安全評(píng)價(jià)方法分類
8.2　安全檢查表法
8.2.1　安全檢查表的定義及分類
8.2.2　安全檢查表的編制步驟及依據(jù)
8.2.3　安全檢查表的內(nèi)容及形式
8.2.4　安全檢查表的使用及注意事項(xiàng)
8.3　預(yù)先危險(xiǎn)性分析法
8.3.1　主要分析步驟
8.3.2　PHA方法注意事項(xiàng)
8.3.3　PHA方法舉例
8.4　危險(xiǎn)與可操作性研究
8.4.1　基本術(shù)語(yǔ)
8.4.2　HAZOP方法研究步驟
8.4.3　HAZOP方法應(yīng)用實(shí)例
8.5　概率評(píng)價(jià)法
8.5.1　元件的故障概率及其求法
8.5.2　元件的連接及系統(tǒng)故障（事故）概率計(jì)算
8.5.3　系統(tǒng)故障概率計(jì)算舉例
8.6　道化學(xué)火災(zāi)、爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)法
8.6.1　道化學(xué)火災(zāi)、爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)法流程
8.6.2　道化學(xué)火災(zāi)、爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)法的計(jì)算過(guò)程
8.6.3　道化學(xué)火災(zāi)、爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)法的特點(diǎn)與適用范圍
8.7　SAFETI軟件定量評(píng)估
8.7.1　SAFETI & PHAST軟件概述
8.7.2　LEAK軟件概述
8.7.3　SAFETI應(yīng)用舉例
習(xí)題與思考題
參考文獻(xiàn)
第9章　氫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用
9.1　控制技術(shù)基礎(chǔ)
9.1.1　控制系統(tǒng)的基本組成
9.1.2　控制系統(tǒng)的分類
9.1.3　控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程及性能指標(biāo)
9.1.4　對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求
9.2　控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
9.2.1　被控對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性
9.2.2　控制器的基本控制規(guī)律
9.2.3　PID控制器參數(shù)的工程整定方法
9.2.4　簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
9.3　制氫控制系統(tǒng)
9.3.1　水電解制氫控制系統(tǒng)
9.3.2　天然氣制氫控制系統(tǒng)
習(xí)題與思考題
第10章　氫事故應(yīng)急管理與救援
10.1　氫事故應(yīng)急預(yù)案
10.2　氫事故應(yīng)急救援物資配備
10.3　氫事故應(yīng)急救援指揮
習(xí)題與思考題
附錄
附錄1-1　我國(guó)與氫能安全有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)列表
附錄1-2　ISO TC197氫能技術(shù)委員會(huì)主導(dǎo)的標(biāo)準(zhǔn)列表
附錄1-3　美國(guó)頒布并實(shí)施的氫安全領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)列表
附錄1-4　CEN TC 268頒布并實(shí)施的氫能相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)列表
附錄1-5　JISC頒布并實(shí)施的氫能相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)列表