Ochrona przeciwwybuchowa w instalacjach wodorowych: dlaczego dotychczasowe koncepcje ATEX często okazują się niewystarczające

Rozwój gospodarki wodorowej postępuje w szybkim tempie w całej Europie. Obecnie w sektorach przemysłu, energetyki i logistyki powstają instalacje do elektrolizy, rozwiązania w zakresie magazynowania oraz stacje tankowania wodoru.

To, co często się nie docenia:

Wodór stawia znacznie wyższe wymagania w zakresie ochrony przeciwwybuchowej niż paliwa konwencjonalne, takie jak metan czy propan.

W najnowszym artykule technicznym opublikowanym w czasopiśmie „Chemie Technik” jasno wykazano, dlaczego nie można po prostu przejmować istniejących koncepcji bezpieczeństwa.

Dlaczego wodór ma szczególne znaczenie z punktu widzenia ochrony przeciwwybuchowej

Wodór posiada właściwości, które sprawiają, że z punktu widzenia ochrony przeciwwybuchowej jest jednym z najbardziej wymagających gazów technologicznych:

• Zakres wybuchowości:około 4–75% obj.

• niezwykle niska minimalna energia zapłonu

• bardzo duża prędkość płomienia

• ledwo widoczny płomień

• bardzo mała wielkość cząsteczek → wysokie prawdopodobieństwo wycieku

Nawet najmniejsze wycieki mogą prowadzić do powstania atmosfer wybuchowych. Obszary, które w przypadku gazu ziemnego nadal uznaje się za niekrytyczne, mogą szybko stać się strefami ATEX dla wodoru.

Podstawowa zasada ATEX pozostaje niezmienna – wymagania są coraz wyższe

Podstawowe zasady systemu ATEX pozostają w mocy, ale należy je stosować w sposób bardziej konsekwentny.

Podstawowa ochrona przeciwwybuchowa

Zapobieganie uwolnieniu:

• wysokiej jakości systemy uszczelniające

• połączenia gazoszczelne

• ciągłe monitorowanie stężenia gazów

• sprawdzone elementy wyposażenia

Dodatkowe zabezpieczenie przed wybuchem

Unikanie źródeł zapłonu:

• dobór odpowiedniego sprzętu zgodnego z normą ATEX

• równoważenie potencjałów

• wyładowanie elektrostatyczne

• kontrolowane temperatury powierzchni

Często zdarza się, że urządzenia mobilne lub systemy oświetleniowe są tu błędnie oceniane.

Ochrona przeciwwybuchowa trzeciego stopnia

Ograniczanie skutków:

• urządzenie zabezpieczające przed ciśnieniem wybuchowym

• konstrukcyjna ochrona przeciwwybuchowa

• bariery przeciwpożarowe

• bezpieczne rozmieszczenie urządzeń

Typowe błędy w planowaniu projektów związanych z wodorem

Obecna praktyka wskazuje na powtarzający się schemat:

• Urządzenia ATEX są stosowane bez konieczności przeprowadzania oceny w odniesieniu do wodoru

• Klasy temperaturowe są błędnie interpretowane

• Brakuje koncepcji uziemienia i rozładowania

• Wentylacja jest przereklamowana

• Urządzenia mobilne dobiera się na podstawie grupy gazowej, a nie rzeczywistego ryzyka

Wodór dyfunduje znacznie szybciej niż inne gazy i ma tendencję do gromadzenia się w górnych częściach instalacji lub zamkniętych obiektów.

W rezultacie często powstają strefy w miejscach, których pierwotnie nie przewidywano.

Wodór zmienia praktykę ATEX

Ochrona przeciwwybuchowa staje się w coraz większym stopniukwestią planowania, anie wyborem sprzętu po fakcie.

Już na wczesnych etapach projektu należy wziąć pod uwagę następujące kwestie:

• Grupa gazowa IIC

• odpowiednie rodzaje zabezpieczeń przed zapłonem

• czujniki i monitorowanie

• łączność komórkowa w strefach zagrożenia

• dostęp do konserwacji i serwisu

Wnioski

Wodór nie zmienia zasadniczo zasad ochrony przeciwwybuchowej — sprawia jednak, że jej zapewnienie staje się znacznie trudniejsze.

Firmy, które przenoszą istniejące koncepcje zakładów przetwórstwa gazu ziemnego lub zakładów chemicznych bez wprowadzania zmian, znacznie zwiększają ryzyko. Kluczowe znaczenie ma terminowa ocena faktycznego ukształtowania terenu oraz wykorzystywanych zasobów operacyjnych.

Pełny artykuł techniczny jest dostępny tutaj:

👉Ochrona przeciwwybuchowa w zastosowaniach z wykorzystaniem wodoru