Применения в водородной промышленности

Целью является гарантия безопасности во всех видах применения и для любых уровней профессиональной подготовки — от обученного персонала, квалифицированного для работы в производстве водорода, до потребителей на заправочной станции, не имеющих никакой подготовки. 

Термин «функциональная безопасность» используется тогда, когда безопасность зависит от корректной работы системы управления. Технологии обнаружения вкупе с безопасной технологией управления играют ключевую роль в безопасном использовании водорода в целях предотвращения ущерба и аварийных ситуаций.

Виды применения здесь варьируются от производства водорода в электролизерах и установках парового риформинга и деятельности по обращению с водородом, например, на водородных заправочных станциях, до потребления водорода в топливных элементах, двигателях и горелках.

Информационная безопасность в промышленности — это защита производственных и промышленных предприятий от намеренных или случайных манипуляций. Таким образом, она охватывает безопасность сетей управления производственных и промышленных предприятий в части заводской автоматики и управления производственными процессами.

Примером в сфере водородных технологий может послужить удаленный доступ к системе производства водорода с целью проверки ее состояния. Как только такое удаленное соединение активирует связанную с безопасностью часть системы, подлежащей управлению или изменению, возникает необходимость в защите данного соединения. Без защиты возникает вероятность того, что кто-либо внесет изменения в систему без разрешения, что потенциально может привести к опасному состоянию системы.

С системой идентификации и управления доступом (I.A.M.) вы можете защитить в равной степени свои данные и сотрудников. От аутентификации пользователя до защиты данных и безопасности сети — мы будем рады дать совет! 

В случае водородных электролизеров стандарт ISO 22734: 2025 «Генераторы водорода с применением электролиза воды», часть 1: Безопасность является основным документом, регламентирующим безопасность. Данный стандарт содержит требования в части безопасности и соответствующие методики испытаний всех компонентов и материалов. 

Функции безопасности электролизеров:

• Аварийный останов
• Контроль напряжения
• Контроль тока
• Обнаружение утечек
• Газообнаружение
• Пожарная сигнализация / обнаружение пламени

Обнаружение газов и пламени является обязательным в целях активации надлежащих мер безопасности, таких как вентиляция, или в целях ограничения доступа на соответствующий участок. 

Отсутствие источника постоянного тока может представлять собой дополнительную проблему в области безопасности (явление, известное как «перекрещивание» или «кроссовер»). По этой причине, сбой электрической части (по напряжению или по току) может привести к возникновению риска взрыва.

Стандарт ISO 22734 был пересмотрен в 2025 году и устанавливает четкие технические требования к проектированию и эксплуатации водородных электролизеров с учетом безопасности, а также содействует стандартизации безопасных водородных систем для промышленного применения.

Здесь вы найдете наиболее важную информацию о редакции стандарта ISO 22734 от 2025 г.!

Генерация водорода путем электролиза является ключевым процессом в контексте энергетического перехода. Перед операторами и производителями электролизеров стоят определенные задачи: строгие требования к безопасности, сложные структуры предприятий и установок и максимальная доступность оборудования. Именно здесь Pilz предлагает поддержку и индивидуализированные решения. Мы предлагаем безопасные системы управления, которые надежно контролируют и защищают процесс эксплуатации ваших электролизеров. Наши концепции безопасности сводят риски к минимуму и отвечают требованиям международных стандартов.

Топливные элементы и электролизеры являются ключевыми компонентами водородной экономики. Продвинутые решения в сфере испытательных технологий крайне важны для обеспечения производительности, безопасности и надежности. Испытания топливных элементов и электролизеров требуют высочайшей точности и бескомпромиссной безопасности. Наше решение предлагает контроллеры безопасности для интеграции в испытательные стенды для топливных элементов и водородных технологий. Это гарантирует соответствие строгим требованиям к безопасности, и в то же время обеспечивает безопасную и эффективную эксплуатацию. Наши решения в сфере безопасности подходят для таких технологий как протонный обмен, ТОТЭ (твердооксидные топливные элементы) и щелочные технологии, помимо прочих.

Продвинутые функции безопасности для

• Контроль напряжения
• Контроль давления и температуры
• Обнаружение утечек газа или водорода
• Испытания на герметичность
• Аварийный останов
• Блокировка дверей с помощью защитных выключателей
• Аварийное вентилирование
  
  ...и многое другое

Ключевые преимущества включают модульную архитектуру оборудования и программный инструмент, который можно использовать для создания логических схем безопасности путем перетаскивания элементов, тем самым обеспечивая соответствие требованиям. Вы получаете доступ к гибкой платформе, которая сокращает время разработки и может быть бесшовно адаптирована к вашей станции для испытаний топливных элементов, испытательному стенду, полигону или объекту.

Установка и эксплуатация водородной заправочной станции (HRS) требуют одобрения со стороны местных властей и подлежат надзору в рамках требований национального или регионального законодательства. Стандарт ISO 19880-1:2020 «Газообразный водород. Заправочные станции. Часть 1. Общие требования» включает в себя методику обеспечения безопасности заправочных станций. Данный стандарт требует принятия мер по снижению пожаровзрывоопасности. Обязательной является оценка рисков в пределах всей станции.

Водородные заправочные станции включают в себя компоненты, работающие под высоким давлением, такие как компрессоры, клапаны, трубопроводы и резервуары со сжатым воздухом. Добавьте к этому систему охлаждения и участок подачи водорода, например, заправочные диспенсеры с давлением 350 или 700 бар и температурами газа, подаваемого диспенсером, составляющими до -40 градусов Цельсия (233,15 по Кельвину).

Функции безопасности на водородных заправочных станциях:

• Аварийный останов
• Обнаружение утечек
• Газообнаружение
• Пожарная сигнализация / обнаружение пламени
• Контроль давления, контроль градиента
• Контроль температуры, контроль градиента

Стандарт ISO 16110-1:2007 «Генераторы водорода, использующие технологии топливообработки. Часть 1. Безопасность» разъясняет все значительные угрозы (ЭМС, электрическая часть, высокое давление, предотвращение взрывов и т. п.) в части безопасности производства водорода из горючего ископаемого топлива, например, при паровом риформинге.

Паровой риформинг в настоящее время является наиболее важным методом получения водорода из воды и энергоносителей на основе углерода. Природный газ на сегодня является наиболее важным сырьем, но метанол, биогаз или биомасса также могут использоваться в качестве исходного материала. Данный процесс требует высоких температур, которые достигаются при помощи газовых горелок. 

Функции безопасности:

• Аварийный останов
• Управление горелками
• Обнаружение утечек
• Газообнаружение
• Пожарная сигнализация / обнаружение пламени
• Контроль давления
• Контроль температуры

Безопасные контроллеры PNOZmulti 2 или PSS 4000 могут принять на себя контроль системы управления горелкой, а также контролировать безопасность процесса. Например, показатели температуры и высокого давления безопасным образом контролируются и управляются в целях предотвращения нештатных ситуаций, могущих привести к возникновению угрозы.

При использовании 100-процентного водорода или смесей газообразного углеводородного топлива, таких как природный газ, с водородом в качестве топлива для газовых горелок, применяются имеющиеся стандарты для горелок, использующих газообразное топливо.

К примеру, применимы следующие стандарты:

• EN 298
• IEC/UL 60730-2-5 для управления горелками
• EN 676 для газовых горелок 
• ISO 13577 для промышленных печей (в части газообразного топлива) 

Данные стандарты проводят различия между газообразным, жидким и твердым топливом, но не охватывают различия между конкретными газами, входящими в группу газообразного топлива. По этой причине данные имеющиеся стандарты также применимы в отношении управления водородными технологиями и горелками.

Система управления горелками PNOZmulti 2 на 100% готова к использованию при сжигании водорода или смесей газообразного углеводородного топлива.