Ჰიდროგენის უსაფრთხო შენახვის რჩევები მრეწველობითი ჰიდროგენის გენერატორების გამოყენებისას

Წყალბადთან დაკავშირებული საფრთხეების გაგება ადგილზე გენერატორის გამოყენებისთვის

Იგნიტირებისა და აალების საფრთხე შეზღუდულ გენერატორულ გარემოში

Ჰიდროგენის აალებისთვის მხოლოდ 0.02 მჯ ენერგიაა საჭირო და ის წვის 4%-დან 75%-მდე კონცენტრაციით, რაც მის დახურულ გენერატორის სივრცეში საკმაოდ საშიშ გახდებას უზრუნველყოფს. ელექტრო მოწყობილობიდან ან სტატიკური ელექტროენერგიიდან მიღებული მცირე ნაპერწკლი შეიძლება გამოიწვიოს აალება, განსაკუთრებით იმიტომ, რომ ჰიდროგენის ლამპრობა თითქმის შეუმჩნეველია, სანამ დრო არ არის დაკარგული. ჰიდროგენი მოძრაობს ზემოთ 14-ჯერ უფრო სწრაფად, ვიდრე ჩვეულებრივი ჰაერი, ამიტომ ის მიდრეკილია აგროვდეს ჭერის ქვემოთ და იქ, სადაც გენერატორები ამუშავებენ. თუ არ არის შესაბამისი განათების სისტემა, ეს ჰიდროგენის ჩანართები შეიძლება მიაღწიოს საშიშ დონეს (4%-ზე მეტი) რამდენიმე წუთში. NFPA 2 მითითებების მიხედვით, გენერატორის ოთახებში საჭიროა სულ მცირე ერთი სრული ჰაერის გაცვლა ყოველ საათში. კვლევები აჩვენებს, რომ თუ გამოშვების ხვრელები მოწყობილია ჭერის დონეზე, არა კედლებზე, როგორც უმეტეს შემთხვევაში, ეს საშიში ჰაერის ფენის წარმოქმნის რისკს 92%-ით ამცირებს. ეს ლოგიკურია, თუ გავითვალისწინებთ, თუ როგორ მიდრეკილია ჰიდროგენი ზემოთ ასვლას.

Გენერატორთან ინტეგრირებულ მილებსა და კლაპნებზე წყალბადის შემსუსტების გავლენა

Როდესაც ნახშირბადის ფოლადისგან დამზადებული ნაწილები გენერატორის კვების სისტემებში ძალიან დიდი ხანი იმყოფებიან მაღალი წნევის მქონე წყალბადის გარემოში, ისინი იღუპებიან იმას რასაც მიუთითებენ, როგორც წყალბადური გარემოს მიერ გამყარება (HEE). პრობლემა წარმოიშობა მაშინ, როდესაც წყალბადის ატომები შეიჭრებიან ლითონის მესერში, რაც იწვევს მასალის დახრის გარეშე გატეხვის უნარის დაკარგვას. ჩვენ ვსაუბრობთ მოქნილობის დიდ დაქვეითებაზე — ზოგჯერ 60%-მდე, რაც ნიშნავს, რომ კომპონენტები შეიძლება გატეხდნენ მიუხედავად იმისა, რომ მუშაობენ ჩვეულებრივი წნევის ზღვრის ნახევარზე დაბალ მაჩვენებლებზე. ფინანსური ზემოქმედებაც არ არის მცირე. თანამედროვე კვლევის თანახმად, რომელიც Ponemon Institute-მ ჩაატარა, კომპანიები წყალბადის გამყარების შემთხვევების დროს ტანსაცმლის დაახლოებით 740,000 დოლარის ხარჯებს. ამიტომ მასალის შერჩევა იმდენად მნიშვნელოვანია. აუსტენიტური ფოლადის სახეობა 316L გამოირჩევა იმით, რომ წყალბადის გენერატორის კონფიგურაციებში ის დაახლოებით ხუთჯერ უკეთ წინააღმდეგდება გამყარებას, ვიდრე ჩვეულებრივი ნახშირბადის ფოლადი. ინდუსტრიის სტანდარტები, როგორიცაა NFPA 2 და ISO 19880-8:2020 არ არის უბრალოდ რჩევები. ისინი კონკრეტულად მოითხოვენ თითოეული კომპონენტისთვის თავსებადობის ტესტირებას წყალბადთან კონტაქტში მყოფი ნებისმიერი კომპონენტისთვის, რათა დარწმუნდეს, რომ მწარმოებლები არ უშვებენ შემსუბუქებას ამ საკითხში.

Ეს საფრთხეები გამკაცრდება, როდესაც გენერატორები მუშაობს შენახვის რეზერვუარების მიმდებარედ და მოითხოვს ინტეგრირებულ უსაფრთხოების პროტოკოლებს, რომლებიც მიმართულია როგორც მყისი სამშვიდობო რისკების, ასევე პროგრესული მასალის გაუმჯობესების მოსახსნელად.

Წყალბადის გენერატორის შენახვის შესაბამისობის ჩარჩოები

NFPA 2 და ISO 19880 მოთხოვნები ადგილზე გენერირებისა და ინტეგრირებული შენახვისთვის

NFPA 2 სტანდარტი და ISO 19880 ქმნიან წყალბადის გენერირების სისტემების უსაფრთხოების საშენ წესებს, რომლებიც შეიცავს შენახვის კომპონენტებს. ეს მითითებები მოითხოვენ მასალების შემოწმებას, რომლებიც გამოყენებულია კლაპანებში, მილებში და წნეხის სადიდო ჭურჭლებში, რათა დარწმუნდეს მათ წყალბადის აირის ზემოქმედების გაძლევაში, რაც აღმოფხვრის ლღობადობის პრობლემას, რომელიც მეტალში გამოიწვია წარსულში მომხდარმა მრეწველობითმა ჩაშლებებმა. სტანდარტები მოითხოვენ დამხმარე წნეხის გამშვებ მექანიზმებს, შესაბამის მანძილს შენახვის ადგილებსა და შესაძლო აალების წერტილებს შორის, ასევე საიმედო განვარდნის მონიტორინგის სისტემებს, რომლებიც ავტომატურად ჩართვის საჭიროების შემთხვევაში. NFPA 2-ის თანახმად, გენერატორის ოთახებში საათში მინიმუმ ერთხელ უნდა მოხდეს ჰაერის სრული გაცვლა. მეორეს მხრივ, ISO 19880-8:2020 ვერსია მიდის უფრო შორს და მოითხოვს ავტომატურ წაიქცევის დეტექტორებს, რომლებიც საკმარისად მგრძნობიარეა იმდენად, რომ შეძლონ წყალბადის დონის გამოვლენა 1%-ზე ნაკლები, უსაფრთხოდ იმ დონის ქვემოთ, რომელიც შეიძლება გამოიწვიოს წვის პრობლემები. შესაბამისობის შესანარჩუნებლად, დაწესებულებებმა უნდა მიიღონ შენახვის ბალონების სერთიფიკაცია დამოუკიდებელი ექსპერტებისგან ხუთ წელიწადში ერთხელ. ავარიული გათიშვის პროცედურები უნდა იყოს ნათლად დაწერილი, დაფუძნებული რეგულარულ წნეხის მაჩვენებლებზე და მთლიანობის ტესტებზე, რომლებიც აჩვენებს, რომ უსაფრთხოების საზღვრები ინარჩუნებს თავს ნორმალური ექსპლუატაციის პირობების გარეთ.

OSHA-ს და ადგილობრივი კოდექსის შესაბამისობა წყალბადის გენერატორების დაწესებულებებისთვის

Წყალბადის გენერატორების მოწყობისას უნდა გადავურჩხილოთ სხვადასხვა დონის მთავრობის მიერ დადგენილ წესებებს. 1,500 ფუნტზე მეტი წყალბადის მართვის შემთხვევაში მოქმედი დაწესებულებები ემორჩილებია OSHA-ს პროცესული უსაფრთხოების მართვის წესებს (29 CFR 1910.103). ეს ნიშნავს შესაბამისი რისკების შეფასებას, მოწყობილობების მთლიანობის შენარჩუნებას და პერსონალის კვალიფიკაციის უზრუნველყოფას. ყველა ამ უსაფრთხოების ზომას უნდა ერთად მუშაობა შეუძლიოს საერთაშორისო ამბოხების კოდექსის მე-53 თავის მოთხოვნებთან. ეს კოდექსი მოიცავს ისეთ საკითხებს, როგორიცაა ამბოხების გამომწვევი ნაკადისგან თავის დაცვის ელექტრო სისტემები და აგრეთვე ბალონების დაშორება საზღვრებიდან გარკვეულ მანძილზე. უმეტეს ქალაქში წყალბადის შესანახ რაოდენობაზე შეზღუდვების დასადგენად იყენებენ NFPA 55 მიდგომებს შენობის ტიპის მიხედვით. ზოგიერთ რეგიონში დამატებით წესები არის მიღებული მიწისძვრების ან გარემოს დაცვის თვალსაზრისით, განსაკუთრებით მნიშვნელოვანი გარე გარემოში მოთავსებული ბალონებისთვის. ყოველი სამ თვის შემოწმება უზრუნველყოფს ყველა სტანდარტთან შესაბამისობის შენარჩუნებას, განსაკუთრებით დამატებითი შენახვის სისტემების მიმართ და ჰაერის გასვლის სისტემების პრაქტიკული ეფექტიანობის შესახებ ინფორმაციის შენახვას.

Უსაფრთხო, გენერატორისთვის შესაბამისი წყალბადის შენახვის ამოცანების შერჩევა

Ტიპი III და ტიპი IV აბზები: წარმატებულობა, უსაფრთხოების მარჟები და ინტეგრაცია წყალბადის გენერატორის სივრცეში

Დღევანდელ ბაზარზე III ტიპის საწოვი თიხის (ისინი, რომლებიც ნახშირბადის ბოჭკოთი არის შეფუთული ალუმინის გარსების გარშემო) და IV ტიპის თიხის (ნახშირბადის ბოჭკო თერმოპლასტიკზე) გახდა წყალბადის შესანახად მისი წარმოების ადგილას მოსალოდნელი ამოხსნები. III ტიპის მოდელებმა ჩვეულებრივ აიღეს 300-დან 700 ბარ-მდე წნევა და გამოირჩევიან იმით, რომ შეიძლება დარტყმები კარგად გადაიტანონ და მუდმივი რხევის წინააღმდეგ წინააღმდეგობა გამოავლინონ, რომლებიც ბევრ სამრეწველო გარემოში გვხვდება. შემდეგ მოდის IV ტიპის თიხები, რომლებიც აღემატება 700 ბარ-ს, რადგან მთლიანად აცილებენ ქვედიდის შესუსტების რისკს, რადგან მათი შიდა გარსები საერთოდ არ არის მეტალისგან დამზადებული. ეს ლოგიკურია იმ შემთხვევაში, როდესაც პირდაპირ შეერთდება წყალბადის გენერატორის საკვებ სისტემებს. ორივე ტიპი აღჭურვილია სპეციალური თერმული წნევის გამომშვები მოწყობილობებით, რომლებიც სახელად არის ცნობილი როგორც TPRD-ები. როდესაც ცეცხლის გამო სითბო ზედმეტად იმატებს, ეს მოწყობილობები ავტომატურად გამოყოფს წყალბადის აირს. ეს სიდიდე საკმაოდ მნიშვნელოვანია უსაფრთხოებისთვის, განსაკუთრებით იმ დახურულ გენერატორის ოთახებში, სადაც აფეთქება კატასტროფა იქნებოდა.

Მონტაჟის აპარატურის ჰორიზონტალურად განლაგება ხელს უშლის გენერატორების სკიდებთან გადაფარვას, ხოლო მოდულების ჩადგმა ამარტივებს სიმძლავრის გაფართოებას საჭიროების შემთხვევაში. როდესაც გარემოს ტემპერატურა მიაღწევს დაახლოებით 55 გრადუს ცელსიუსს, ტიპ IV შენახვის ავზებს ფაქტობრივად მიახლოებით 30%-ით უკეთესი უსაფრთხოების მარჟა აქვთ ჩვეულებრივი ფოლადის ავზების შედარებით, როგორც გვაჩვენებს Energy Storage Journal-ის ახლო წლებში გამოქვეყნებული კვლევები. გარდა ამისა, ამ ავზების დატეხილობის ალბათობა მსგავს პირობებში დაახლოებით 19%-ით ნაკლებია. იმ საიტებში, სადაც სივრცე შეზღუდულია, მაინც შეიძლება გამოყენებულ იქნეს მიწისქვეშა ტიპ III კონფიგურაციები. ეს მოწყობილობები იდეალურად ერგება არსებულ ინფრასტრუქტურას გენერატორების მოვლის წერტილების დაბრკოლების გარეშე ან საჭირო ჰაერის მიმოქცევის გზების დაბლოკვის გარეშე.

Ინჟინერიული კონტროლი: ჰიდროგენის გენერატორის საიტებისთვის ვენტილაცია და დატეხილობის აღმოჩენა

Იატაკის ზემოთ ვენტილაციის დიზაინი ჰიდროგენის სტრატიფიკაციის შესამსუბუქებლად გენერატორების მახლობლად

Იმის გამო, რომ წყალბადი ჰაერში იმდენად იშვიათება, საჭიროა სრულიად უზრუნველყოფილი იქნეს შესაბამისი ვენტილაცია, რათა დაიჭიროს ნებისმიერი გამოვლინებული აირი, სანამ ის არ მიაღწევს სახიფათო კონცენტრაციას. ჭერთან დამონტაჟებული სისტემები უკეთესად მუშაობს, რადგან ისინი ქმნიან ზემოთ მიმართულ ჰაერის ნაკადს, რომელიც იჭერს წყალბადს ზუსტად იმ ადგილას, სადაც ის ბუნებრივად აგროვდება. ასეთი სისტემები ტიპიურად უზრუნველყოფს დაახლოებით 12-დან 15-მდე სრულ ჰაერის გაცვლას საათში, რითაც წყალბადის კონცენტრაცია მყარდება 4%-ზე დაბალი მაჩვენებლით, რომელიც არის ის ზღვარი, რომლის გადაჭრისას აირი ხდება აალებადი. მეორეს მხრივ, იატაკთან მონტაჟებული სადინრები უზრუნველყოფს მთელ სივრცეში ჰაერის უწყვეტ ნაკადს, რაც თავიდან აცილებს ისეთ ადგილებს, სადაც აირი შეიძლება დაგროვდეს გაჟონვის შემთხვევაში. ჰაერის ნაკადის მოდელირების კომპიუტერული მოდელების თანახმად, 500 კუბური მეტრის ზომის გენერატორების ოთახებში ასეთი განლაგება ფენების წარმოქმნის რისკს 92%-ით ამცირებს. ეს უზრუნველყოფს ჭერზე ორიენტირებული სისტემების უმჯობეს უსაფრთხოების მართვას უკანა სამაგრებზე დამონტაჟებული ძველი ალტერნატივების შედარებით, რომლებიც არ უმკლავდებიან წყალბადის უნიკალურ თვისებებს.

Სენსორის არჩევის მითითება: ლაზერული შთანთქმის წინააღმდეგ ელექტროქიმიური სენსორები წყალბადის გენერატორის რეალურ დროში მონიტორინგისთვის

Ეფექტური წაიქცევის აღმოჩენა მოითხოვს სენსორული ტექნოლოგიის შესაბამისობას პრიკერპის რისკთან და სივრცით მასშტაბთან:

Ლაზერული შთანთქმის სენსორები გამოყენებული ღია ტრასის სხივების საშუალებით უზრუნველყოფს მთელი ადგილის რეალურ დროში მონიტორინგს. ისინი განსაკუთრებით კარგად მუშაობს დიდ გენერატორების შენობებში, სადაც აირები სწრაფად ვრცელდება და საჭიროებს დროულ გაფრთხილებას. მეორე მხრივ, ელექტროქიმიური სენსორები შესანიშნავად გამოდგება კონკრეტული პრობლემური წერტილების, მაგალითად შეერთებების ან ვალვის ღეროების გამოსავლენად, თუმცა ისინი უფრო ხშირად საჭიროებს შემოწმებას და შეცვლას, ვიდრე ლაზერული ანალოგები. უმეტესობა საწარმოს დღეს იღებს იმას, რასაც ჩვენ ვეძახით ფენოვან სტრატეგიას. ლაზერული სენსორები უმჯობესია აღმოაჩინოთ ჭერთან, რათა გადაიჭრას მასიური აირის მოძრაობა, შემდეგ კი ელექტროქიმიური მოწყობილობები შეაგროვეთ შეერთების წერტილებთან, სადაც ჩვეულებრივ ხდება დარღვევები. ასეთი კონფიგურაცია ჩვეულებრივ აღმოაჩენს დაახლოებით 99,6 პროცენტ დარღვევას, სანამ დონეები მიაღწევს 10%-ს ქვედა წვის ზღვარს. სისტემა აკმაყოფილებს NFPA 2 სტანდარტების მოთხოვნებს, ასევე უახლეს საერთაშორისო სტანდარტს ISO 19880-8:2020 უსაფრთხოების შესრულების მიმართ.