Wodór – bezpieczeństwo pracy ze źródłem energii przyszłości

Wodór jest postrzegany jako decydujący czynnik w transformacji energetycznej i w osiąganiu celów klimatycznych. W miarę, jak kraje na całym świecie opracowują strategie promujące gospodarkę opartą na wodorze i wykorzystują możliwości ekonomiczne, kluczową kwestią staje się bezpieczne obchodzenie się z tym obiecującym źródłem energii. Wodór stwarza szczególne wyzwania w zakresie bezpieczeństwa ze względu na swoje właściwości, takie jak wysoka wybuchowość. Aby skutecznie chronić ludzi i środowisko, podczas pracy z wodorem oraz podczas jego magazynowania i transportu wykorzystywana jest innowacyjna technologia pomiaru gazu zwiększająca poziom bezpieczeństwa.

Produkcja, przechowywanie i transport wodoru

Zagrożenia bezpieczeństwa w przypadku technologii wodorowej pojawiają się w szczególności podczas produkcji, przechowywania i transportu wodoru. Na etapie produkcji ryzyko stanowi wysoka reaktywność wodoru, zwłaszcza w procesach elektrolizy i reformingu parowego, gdzie panują wysokie wartości ciśnienia i temperatury. Podczas przechowywania nacisk kładziony jest na kontrolę potencjalnie wybuchowych mieszanin wodoru i powietrza oraz integralność zbiorników magazynowych. Transport wodoru rurociągami lub w mobilnych zbiornikach ciśnieniowych również wymaga szczególnej uwagi ze względu na ryzyko wycieku i w konsekwencji zapłonu. Zaawansowane środki i technologie bezpieczeństwa są niezbędne do zapewnienia bezpiecznego obchodzenia się z wodorem we wszystkich tych obszarach.

Wyzwania związane z bezpieczeństwem

• Ochrona przed wybuchem – głównym zagrożeniem podczas obchodzenia się z wodorem jest ryzyko wybuchu. Wodór jest jedynym gazem sklasyfikowanym w grupie wybuchowości IIC i klasie temperaturowej T1. Dolna granica wybuchowości (DGW) to tylko 4% objętościowo. Dlatego też sprzęt musi nadawać się do użytku w strefach zagrożonych wybuchem i posiadać odpowiednie certyfikaty.
• Wycieki – ze względu na małe rozmiary cząsteczek i niską lepkość, wodór może szybko ulatniać się z rurociągów i zbiorników ciśnieniowych. Obok odpowiedniego projektu i wykonania do zapewnienia bezpieczeństwa niezbędne są konserwacja i regularne inspekcje systemu. Stacjonarne systemy detekcji gazu i wczesnego ostrzegania zapewniają dodatkowe bezpieczeństwo.
• Przenikanie – niezwykle małe cząsteczki wodoru mogą łatwo przenikać przez materiały. Wodór jest jednak bezpiecznie przechowywany, transportowany i wykorzystywany od wieków. Kluczowe znaczenie mają prawidłowy dobór, obsługa i konserwacja materiałów.
• Alarmy CO – czujniki tlenku węgla (CO) wykazują czułość skrośną na wodór. Czujniki CO znajdujące się w pobliżu wodoru powinny być dostrojone tak, aby ograniczyć czułość skrośną i występowanie fałszywych alarmów. W przeciwnym razie mogą pojawiać się fałszywe alarmy dotyczące CO spowodowane wodorem.
• Chmury gazu – wodór ma mniejszą gęstość niż powietrze i w przypadku wycieków tworzy chmury gazu gromadzące się w najwyższych obszarach pomieszczenia. Z tego względu technologia detekcji gazu jest zwykle instalowana w obszarze sufitu. W celu ułatwienia obsługi i konserwacji dobrym rozwiązaniem są systemy z czujnikami zdalnymi. Należy zauważyć, że technologia podczerwieni nie sprawdza się w przypadku pomiarów wodoru i zamiast niej należy stosować czujniki CatEx.
• Bezwonny – wodór jest nie tylko bezbarwny, ale także bezwonny i nie jest wyczuwalny przez ludzi. Tylko technologie detekcji gazu i wycieków wykrywają go niezawodnie.
• Blady płomień – płomienie wodoru są bardzo blade i ledwo widoczne w świetle dziennym. Pożary wodorowe są niezawodnie wykrywane przez detektory płomienia. Detektory płomienia z potrójnymi czujnikami podczerwieni są szczególnie przydatne do wykrywania płomieni wodorowych ze względu na ich specjalne produkty reakcji.

Więcej informacji na temat bezpieczeństwa pracy z wodorem można znaleźć na stronie: www.draeger.com/hydrogensafety 

Artykuł Partnera Strategicznego Programu Bezpieczna Chemia Polskiej Izby Przemysłu Chemicznego – Dräger Polska.