5 نصائح لضمان سلامة مصنع الهيدروجين

حسب الحجم والضغط، يجب استخدام أحد الأنواع الأربعة من أوعية الضغط لتخزين الهيدروجين المضغوط. 

• النوع الأول
  إن هذه الخزانات المعدنية مصنوعة عادةً من الفولاذ أو الألومنيوم. ويمكنها تحمل أقصى ضغط مقدَّر يبلغ 175 بار (للألومنيوم) و200 بار (للفولاذ). تتميز الخزانات من النوع الأول بأنها رخيصة الإنتاج، لكنها ثقيلة جدًا كونها مصنوعة بالكامل من المعدن. تُستخدم لتخزين الهيدروجين في حالتيه السائلة والغازية. 

• النوع الثاني
  إن هذه الخزانات المعدنية مصنوعة من الألومنيوم، لكنها تتميز بلفائف خيوط حول الأسطوانة المعدنية. ويمكن أن تتكون من الألياف الزجاجية/الأراميد أو ألياف الكربون. وحسب المادة المستخدمة، يمكنها تحمل أقصى ضغط يصل إلى 299 بار.
  خزانات النوع الثاني أقل في الوزن وأقوى، لكنها أغلى ثمنًا. 

• النوع الثالث
  تتكون هذه الخزانات من مواد مركبة مزودة ببطانة معدنية، ويمكنها تحمل ضغط أعلى. على سبيل المثال، يمكن أن يتحمل خزان الألومنيوم/الأراميد ضغطًا يصل إلى 438 بار. ومن ناحية أخرى، فإن خزان الألومنيوم/الكربون المركب يمكن أن يتحمل الضغوط حتى 700 بار. ونتيجة لهذا فإنها أكثر تكلفة أيضًا. 

• النوع الرابع
  لا تحتوي هذه الخزانات على معادن، فهي مصنوعة بالكامل من ألياف الكربون مع بطانة من البوليمر. ويمكنها تحمل أقصى ضغط يبلغ 700 بار على الرغم من أن وزنها أقل من الأنواع الأخرى. والجانب السلبي هنا هو أن استخدام كميات كبيرة من ألياف الكربون يجعلها أكثر تكلفة أيضًا. 

عندما يتعلق الأمر بسلامة مصنع الهيدروجين، من المهم اختيار وعاء التخزين المناسب وكذلك الموقع الأمثل لإنشائه. 

على الرغم من إمكانية تخزين أسطوانات الهيدروجين الصغيرة في الأماكن الداخلية، فلا يوصى بذلك للكميات الكبيرة.
التخزين الخارجي أكثر أمانًا بشكل عام، بل هو ضروري لتخزين كميات كبيرة من الهيدروجين حيث يسمح بتبديد الغاز بسهولة في حال التسرب العرضي للهيدروجين.

في ما يأتي بعض خصائص الموقع المثالي لتخزين الهيدروجين المضغوط.

-التهوية الجيدة لمنع تراكم الهيدروجين 

-الإنشاء على مسافة آمنة من الهياكل ومنافذ التهوية

-الحماية من حركة المركبات أو من الأجسام الساقطة 

-تجنُّب التعرض لأشعة الشمس المباشرة، وألا تتجاوز درجة الحرارة المحيطة 52 درجة مئوية (126 درجة فهرنهايت تقريبًا)

-الحماية من الوصول غير المصرح به 

حسبما ذُكر أعلاه، فإن التهوية أمر بالغ الأهمية عند التعامل مع الهيدروجين.
حيث تضمن تبديد الغاز بسرعة وعدم التمكُّن من تشكيل مزيج قابل للاشتعال مع الأكسجين الموجود في الهواء. 

ولأن الهيدروجين خفيف للغاية، من المؤكد أن هذا التراكم سيحدث بالقرب من سقف الغرفة أو الحاوية.
يجب مراعاة ذلك عند تصميم هذه المرافق.
يعني هذا أن هناك حاجة إلى وجود تهوية مناسبة وأجهزة كشف وتدابير للسيطرة في المساحة العلوية. 

فضلاً عن ذلك، ولأنه لا يمكن استبعاد تسرب الهيدروجين تمامًا، من الضروري أيضًا تركيب أجهزة كشف اللهب و/أو الغاز ونظام إخماد الحرائق. 

عند انطلاق غاز الهيدروجين في الهواء، سيصعد إلى الأعلى على الفور بسرعة 10 أمتار/ثانية، لذا فإنه ببساطة من الضروري الكشف عن تركيز الهيدروجين عند أعلى نقطة في الغرفة. وستحتاج أيضًا إلى إعداد تهوية الغرفة عند النقطة نفسها: يجب إخراج الهواء من أعلى نقطة. وإذا وضعت جهاز الكشف عند نقطة أدنى في الغرفة، فسيمتلئ أولاً الجزء من الغرفة أعلى جهاز الكشف بتركيز عالٍ جدًا من الهيدروجين، قبل الكشف عن الغاز. وينطبق الأمر نفسه على التهوية. إذا أدخلت الهواء من أعلى وأفرغته عند مستوى أقل، فلن تتخلص ببساطة من الهيدروجين. حيث يجب أن يكون تدفق التهوية من الأسفل إلى الأعلى.

خلال التشغيل العادي، يكون معدل التهوية منخفضًا نسبيًا، لكن عند الكشف عن الغاز في أعلى نقطة في الغرفة فقط، يجب عليك على الفور إخراج كمية هائلة من الهواء (الممزوج بالغاز). بالنسبة إلى المباني الجديدة المخصصة لتصنيع شاحنات الهيدروجين (التي تتم تعبئتها أيضًا داخل المبنى)، يمكن تركيب جهاز كشف الغاز بالقرب من السقف (على ارتفاع أكثر من 10 أمتار)، وعند الكشف عن الغاز، يُفتح السقف تلقائيًا.

تُعد حالات التسرب مشكلة رئيسية في العمليات التي تستخدم الهيدروجين حيث إن هذا عنصر صغير جدًا وهو مسؤول عن وقوع نسبة كبيرة من الحوادث. 

تتمثل إحدى الطرق التي يمكن من خلالها منع حدوث التسرب في تركيب أجهزة كشف التسرب التي ينبغي صيانتها واختبارها بشكل دوري. وعلى أي حال، ينبغي إجراء اختبارات التسرب بشكل منتظم، بما في ذلك الفحوصات التشغيلية للصمامات. 

هناك طريقتان شائعتان للاختبار وهما استخدام محلول فقاعات الصابون أو جهاز كشف الهيدروجين المحمول باليد. وبالإضافة إلى الاختبارات المنتظمة، يجب على مشغلي المصنع التحقق من وجود تسرب في كل مرة تتم فيها إعادة تجميع الوصلات. وعلاوة على ذلك، لا بد من فحص وصلات النظام بحثًا عن علامات التآكل والبلى والتشقق والانبعاج والتقشر أو أي شكل آخر من أشكال التلف.