天津尚澜气体有限公司

超纯氢气

超纯氢气

超纯氢气(H₂)为双原子分子,相对分子质量2.016。纯度≥99.999%(5N级),杂质(O₂、CO、总烃≤0.1ppm;H₂O≤0.5ppm;颗粒≥0.1μm≤1个/L),常温常压下无色无味,密度0.0899g/L,液态(沸点-252.8℃)密度70.8kg/m³,溶解度极低,强还原性,易燃爆。

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化学式

H2

cas

1333-74-0

纯度

6N

规格

40L

外观

无色透明气体

沸点

-252.87 ℃

核心应用领域(聚焦“超纯”不可替代性)

(一)半导体与电子领域

晶圆制造:6N/7N级用于外延生长(防CO致晶格缺陷)、离子注入后退火(防H₂O影响电性能);

电子封装:保护金线焊接(防O₂致接触不良。

(二)燃料电池与能源领域

质子交换膜燃料电池:5N级为燃料(防CO毒化铂催化剂,避免寿命从5000h降至1000h以下),用于新能源汽车/电站;

储能发电:氢储能系统(风电/光伏弃电制氢)。

(三)航天与科研领域

航天推进剂:5N级为液体火箭燃料(与液氧配伍,防杂质影响推力);

科研实验:6N级用于量子计算(冷却超导芯片,防H₂O加剧退相干)、材料合成(制高纯度金属氢化物)。

(四)其他领域

精密冶金:提纯钨/钼(还原氧化物,除碳/氧杂质);

环保检测:气相色谱载气(防杂质干扰VOCs分析)。

 

安全规范与操作指南

(一)储存要求

容器与环境

气态:316L不锈钢高压钢瓶(内壁抛光+钯涂层防氢脆,耐压20MPa),标识“超纯氢/易燃/防氢脆”,检验1.5年/次;

液态:三层真空绝热杜瓦罐(内层316L,防氢渗透),容积10-200L,日监真空度(损耗≤1%/天);

环境:≤25℃,顶部强通风(≥20次/小时),远离火源/氧化剂(安全距≥30米),铺防静电垫,配氢气探测器(报警0.4%体积分数)。

管理要求

钢瓶防静电支架固定,瓶阀朝无通道处;杜瓦罐远电磁源,储量≥1/3;

建氢脆检测台账,季度查钢瓶壁厚,禁与氧化剂混放。

(二)运输规范

UN分类:2.1类易燃气体(UN1049,包装I类),贴“易燃/防静电/防低温”标识,配防爆灭火器;

要求:①公路:防爆货车,钢瓶防静电固定,车速≤50km/h;液态用绝热车(监压≤0.5MPa);②铁路/航空:提供纯度+氢脆报告,单批≤10瓶,单独防爆舱;③装卸:防静电叉车,穿防静电服,禁铁制工具。

(三)操作与应急

操作禁忌

人员持专项证,禁穿化纤衣;①开阀≤0.5圈,用铜合金防氢脆减压器;②转移用防静电导管(漏率≤10⁻⁹Pa・m³/s);③密闭空间2人监护,带氢/氧检测仪。

泄漏处理

气态:断气源,上风向撤离,关通风,50米警戒,氦质谱检漏,氮气吹扫;

液态:远泄漏区,禁冲水,待汽化后氮气置换,氢浓度<0.4%方可入。

应急处理

火灾:干粉/CO₂灭火,先断气源;钢瓶起火雾状水冷,禁搬动;

氢脆爆炸:撤100米,专业处置;

窒息/冻伤:移新鲜空气,必要CPR;冻伤温水(37-40℃)浸泡送医。

(四)废弃

余氢专用燃烧器排放;钢瓶氮气置换(氢<0.1%)+氢脆检测后专业回收。