Zastosowania w branży wodoru

Naszym celem jest zagwarantowanie bezpieczeństwa w ramach wszystkich zastosowań i w ramach wszystkich możliwych poziomów umiejętności – od wykwalifikowanego, przeszkolonego specjalisty w dziedzinie wytwarzania wodoru po nieprzeszkolonego konsumenta na stacji napełniania. 

„Bezpieczeństwo funkcjonalne” to termin stosowany wówczas, gdy bezpieczeństwo zależy od prawidłowego działania układu sterowania. Technologie wykrywania w połączeniu z zapewnieniem bezpieczeństwa maszyn odgrywają kluczową rolę w zagwarantowaniu bezpiecznego wykorzystania wodoru, zapobiegając uszkodzeniom i wypadkom.

Zastosowania obejmują produkcję wodoru w elektrolizerach lub reformerach parowych, składowanie wodoru, na przykład na stacjach napełniania wodorem, oraz zużycie wodoru w ogniwach paliwowych, silnikach i palnikach.

Bezpieczeństwo przemysłowe to ochrona zakładów przemysłowych przed zamierzonymi lub niezamierzonymi ingerencjami z zewnątrz. Oznacza to konieczność zabezpieczenia sieci zakładów produkcyjnych i przemysłowych w zakresie automatyki i sterowania procesami.

Przykładową aplikacją związaną z wykorzystaniem wodoru może być zdalny dostęp do systemu wytwarzania wodoru w celu sprawdzenia jego stanu. Połączenie to musi być chronione, jeśli za jego pośrednictwem ​​część systemu związana z bezpieczeństwem może być kontrolowana lub modyfikowana. Bez ochrony istnieje ryzyko, że system zostanie zmodyfikowany bez upoważnienia, co może doprowadzić do powstania potencjalnie niebezpiecznego stanu.

W ramach identyfikacji i zarządzania dostępem do maszyny (I.A.M.) możesz chronić zarówno dane, jak i pracowników. Od uwierzytelniania użytkowników po bezpieczeństwo danych i sieci! 

W przypadku elektrolizerów wodoru dokumentem odniesienia w zakresie bezpieczeństwa jest norma ISO 22734:2019 Generatory wodoru wykorzystujące elektrolizę wody – zastosowania przemysłowe, komercyjne i domowe . W normie opisano wymagania bezpieczeństwa i metody badań dla wszystkich podzespołów i materiałów. 

Funkcje bezpieczeństwa w elektrolizerach:

• WYŁĄCZNIK AWARYJNY
• Monitorowanie napięcia
• Monitorowanie natężenia
• Wykrywanie wycieków
• Wykrywanie gazu
• Alarm przeciwpożarowy

Konieczne jest wprowadzenie odpowiednich środków bezpieczeństwa, np. wentylacji, wykrywania gazu i płomieni oraz blokowania dostępu do obszaru. 

Brak stałego źródła prądu może powodować dodatkowe zagrożenie dla bezpieczeństwa (zjawisko przenikania). Z tego powodu awaria części elektrycznej – napięcia lub natężenia – może grozić wybuchem.

Budowę i przekazanie do eksploatacji stacji napełniania wodorem (HRS) zatwierdzają władze lokalne zgodnie z wymogami prawa krajowego lub regionalnego. Norma ISO 19880-1:2020 Wodór gazowy – Stacje napełniania – Część 1: Wymagania ogólne zawiera metodologię gwarantującą bezpieczeństwo funkcjonowania stacji napełniania. Norma ta wskazuje środki mające na celu zmniejszenie ryzyka pożaru i wybuchu. Dla aplikacji wymagane jest przeprowadzenie oceny ryzyka w obrębie całej stacji.

Stacja HRS obejmuje elementy pracujące w warunkach dużego ciśnienia, takich jak sprężarki, zawory, rury i akumulatory ciśnienia. Do tego należy dodać układ chłodzenia oraz strefę zasilania wodorem, np. dystrybutory wodoru o ciśnieniu 350 lub 700 bar i temperaturze doprowadzanego gazu dochodzącej do -40 stopni Celsjusza.

Funkcje bezpieczeństwa na stacjach napełniania wodorem:

• WYŁĄCZNIK AWARYJNY
• Wykrywanie wycieków
• Wykrywanie gazu
• Alarm przeciwpożarowy
• Monitorowanie ciśnienia, monitorowanie gradientu
• Monitorowanie temperatury, monitorowanie gradientu

Norma ISO 16110-1:2007 Generatory wodoru wykorzystujące technologie przetwarzania paliwa – Część 1: Bezpieczeństwo wskazuje wszystkie istotne zagrożenia (kwestie związane z kompatybilnością elektromagnetyczną, elektryczne, związane z wysokim ciśnieniem, zapobiegania wybuchom itp.) w kontekście bezpieczeństwa produkcji wodoru z paliw kopalnych, np. w procesie reformingu parowego.

Reforming parowy to obecnie najważniejsza metoda wytwarzania wodoru z węglowych nośników energii oraz wody. W tej chwili najważniejszym surowcem jest gaz ziemny, ale surowcem wyjściowym może być również metanol, biogaz i biomasa. Proces wymaga wysokich temperatur, które osiąga się za pomocą palników. 

Funkcje bezpieczeństwa:

• WYŁĄCZNIK AWARYJNY
• Zarządzanie palnikami
• Wykrywanie wycieków
• Wykrywanie gazu
• Alarm przeciwpożarowy
• Monitorowania ciśnienia
• Monitorowania temperatury

Sterowniki PNOZmulti 2 i PSS 4000 mogą nie tylko przejąć kontrolę nad systemem zarządzania palnikami, ale także monitorować bezpieczeństwo procesu. Monitorowanie i kontrola temperatury oraz ciśnienia pozwala zapobiec nieprzewidzianym zdarzeniom, które mogą prowadzić do niebezpiecznych sytuacji.

W przypadku stosowania w palnikach gazowych samego wodoru lub mieszanek gazowych paliw węglowodorowych, takich jak gaz ziemny z wodorem, zastosowanie mają obowiązujące normy dla palników na paliwa gazowe.

Do wspomnianych norm należą na przykład:

• EN 298
• IEC/UL 60730-2-5 w odniesieniu do sterowania palnikami
• EN 676 w odniesieniu do palników gazowych 
• ISO 13577 dla pieców przemysłowych (obszar paliw gazowych) 

Normy te wprowadzają rozróżnienie na paliwa gazowe, ciekłe i stałe, ale w grupie paliw gazowych nie ma podziału na konkretne gazy. W związku z tym istniejące normy mają zastosowanie także do wodoru.

System zarządzania palnikami PNOZmulti 2 Burner jest w 100% odpowiedni do zastosowania w rozwiązaniach do spalania wodoru lub mieszanek paliw węglowodorowych w stanie gazowym.