氫能產業中的應用

整個氫氣價值鏈的市場成長是所有相關方的關鍵任務。使用和轉換例如來自機械安全領域的經工業驗證原理,可為參與氫氣生成、加氫站及消耗氫氣應用的公司創造附加價值。 

氫氣應用中的功能安全

氫氣槽

目的是要保證所有應用的安全以及所有可能的技能等級 – 從氫氣生成方面合格受過訓練的專業人員,到加氫站未受過訓練的消費者。 

「功能安全」一詞用在安全取決於控制系統的正確功能時。與安全控制技術結合的偵測技術,在安全使用氫氣避免損傷和意外事故方面發揮關鍵作用。

這些應用範圍從電解槽或蒸汽重組爐中的氫氣生成,以及例如在加氫站的氫氣處理,直到燃料電池、引擎及燃爐中的氫氣消耗

氫氣應用中的工業資安

工業資安說明對生產與工業廠房的保護,避免故意或意外擅改。如此,其涉及生產與工業廠房在廠房自動化與程序控制方面的控制網路資安。

氫氣相關範例將是對氫氣生成系統遠端存取,以檢查其狀態。只要此遠端連線使得該系統的安全相關部分能夠控制或修改,就必須保護此連線。若無保護,則某人就有可能未經許可修改該系統,並可能造成危險狀態

採用識別進入管理(I.A.M.),您可以同等保護您的資料和員工。從使用者身分驗證到資料與網路資安 – 我們樂於提供建議! 

採用一連串數字進行鎖定

電解程序

氫氣的生成

對於氫氣電解槽,標準 ISO 22734:2019 使用水電解的氫氣產生器 – 工業、商業及住宅應用 是參考安全文件。此標準內含對於所有元件和材料的安全要求和相關測試方法。 

有關電解槽的安全功能:

  • E-STOP 緊急停止
  • 電壓監控
  • 電流監控
  • 洩漏偵測
  • 氣體偵測
  • 火焰/火災警報

必須偵測氣體和火焰,以便啟動通風等合適安全措施或防止進入該區域。 

欠缺恆定電流源可帶來附加安全問題(跨越現象)。基於此原因,電氣部分(電壓或電流)的故障可能導致爆炸風險。

加氫站

加氫站(HRS)的建立和運作將由當地主管機關核准,並受到國家或地區法規的監督。標準 ISO 19880-1:2020 氣態氫氣 – 加氫站 – 第 1 部分:一般要求 包含用於保證加油站安全的方法。這項標準要求採取措施降低火災和爆炸的風險。必須對整個站進行風險評估。

 

HRS 包含壓縮機、閥門、管路及蓄壓器等高壓元件。除此之外,冷卻系統和氫氣供應區域,例如壓力 350 或 700 bar 的加燃料分配器,且分配器所輸送氣體的溫度低至攝氏 -40 度(凱氏 233.15 度)。

有關加氫站的安全功能:

  • E-STOP 緊急停止
  • 洩漏偵測
  • 氣體偵測
  • 火焰/火災警報
  • 壓力監控、坡度監控
  • 溫度監控、坡度監控
加氫站

蒸汽重組

蒸汽重組程序

標準 ISO 16110-1:2007 使用燃料處理技術的氫氣產生器 – 第 1 部分:安全性 解說有關從蒸汽重組等化石燃料安全生成氫氣的所有重大危害(EMC、電氣層面、高壓層面、防爆等)。

蒸汽重組是目前用於從水和碳基能源載體產生氫氣的最重要方法。天然氣是現今最重要的原料,但甲醇、沼氣或生物質也可用作起始材料。此程序要求高溫,這將使用氣體燃爐達成。 

安全功能:

  • E-STOP 緊急停止
  • 燃爐管理
  • 洩漏偵測
  • 氣體偵測
  • 火焰/火災警報
  • 壓力監控
  • 溫度監控

安全控制器 PNOZmulti 2 或 PSS 4000 可控制燃爐管理系統,並監控程序的安全。例如,安全監控和控制溫度和高壓,以避免任何可導致危害的意外情況。

氫氣的燃燒 – H2 就緒

當使用 100% 氫氣或氣態碳氫化合物燃料的混合物(如天然氣和氫氣)作為氣體燃爐中的燃料時,對於採用氣態燃料的燃爐的現有標準適用。

舉例來說,這些標準適用:

  • EN 298
  • 對於燃爐控制的 IEC/UL 60730-2-5
  • 對於氣體燃爐的 EN 676 
  • 對於工業熔爐(氣態燃料領域)的 ISO 13577 

這些標準對氣態、液態及固態燃料皆不同,但基於氣態燃料群組內的特定氣體沒有任何區別。因此,現有標準也適用於氫氣

PNOZmulti 2 燃爐管理系統 100% 準備好用於燃燒氫氣,或者氣態碳氫化合物燃料的混合物。

氫氣的燃燒

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