De opmars van de waterstofeconomie vordert in heel Europa in hoog tempo. In de industrie, de energiesector en de logistiek worden momenteel elektrolyse-installaties, opslagoplossingen en waterstofvulstations gerealiseerd.
Wat vaak wordt onderschat:
Waterstof stelt aanzienlijk hogere eisen aan explosiebeveiliging dan conventionele brandstoffen zoals methaan of propaan.
Een recent technisch artikel in Chemie Technik laat duidelijk zien waarom bestaande veiligheidsconcepten niet zomaar kunnen worden overgenomen.
Waarom waterstof vanuit het oogpunt van explosiebeveiliging van bijzonder groot belang is
Waterstof heeft eigenschappen die het vanuit het oogpunt van explosiebeveiliging tot een van de meest veeleisende procesgassen maken:
Explosiegebied:ongeveer 4 tot 75 vol.-%
een uiterst lage minimale ontstekingsenergie
zeer hoge vlamsnelheid
nauwelijks zichtbare vlam
zeer kleine molecuulgrootte → grote kans op lekkage
Zelfs de kleinste lekken kunnen leiden tot de vorming van explosieve atmosferen. Ruimtes die voor aardgas nog als niet-kritisch worden beschouwd, kunnen voor waterstof al snel ATEX-zones worden.
Het basisprincipe van ATEX blijft van kracht – de eisen worden steeds strenger
De fundamentele ATEX-systematiek blijft van kracht, maar moet consequenter worden toegepast.
Primaire explosiebeveiliging
Voorkomen van vrijkomen:
hoogwaardige afdichtingssystemen
gasdichte verbindingen
continue gasmonitoring
geteste fittingen
Secundaire explosiebeveiliging
Vermijden van effectieve ontstekingsbronnen:
keuze van geschikte ATEX-apparatuur
elektrostatische ontlading
geregelde oppervlaktetemperaturen
Mobiele apparaten of verlichtingssystemen worden hier vaak verkeerd ingeschat.
Tertiaire explosiebeveiliging
De gevolgen beperken:
ontlastingsventiel voor explosiedruk
constructieve explosiebeveiliging
vlamdempers
veilige fabrieksindelingen
Veelvoorkomende planningsfouten bij waterstofprojecten
De huidige praktijk laat een terugkerend patroon zien:
ATEX-apparatuur wordt zonder beoordeling voor waterstof gebruikt
Temperatuurklassen worden verkeerd geïnterpreteerd
Er ontbreken concepten met betrekking tot aarding en ontlading
Ventilatie wordt overschat
mobiele apparaten worden geselecteerd op basis van de gasgroep in plaats van het daadwerkelijke risico
Waterstof verspreidt zich aanzienlijk sneller dan andere gassen en heeft de neiging zich op te hopen in de bovenste delen van installaties of gesloten ruimtes.
Daardoor ontstaan er vaak zones op plaatsen waar dat aanvankelijk niet was verwacht.
Waterstof verandert de ATEX-praktijk
Explosiebeveiliging wordt steeds meer een kwestie vanplanning in plaatsvan een keuze voor apparatuur achteraf.
Al in de vroege projectfasen moet met het volgende rekening worden gehouden:
Gasgroep IIC
sensoren en bewaking
toegang voor onderhoud en service
Conclusie
Waterstof verandert de explosiebeveiliging niet fundamenteel, maar maakt deze wel aanzienlijk uitdagender.
Bedrijven die bestaande ontwerpen voor aardgas- of chemische fabrieken ongewijzigd overnemen, vergroten het risico aanzienlijk. Een tijdige beoordeling van de feitelijke zone-indeling en de ingezette bedrijfsmiddelen is van cruciaal belang.
Het volledige technische artikel is hier te vinden: