Quelles mesures garantissent la sécurité et la pureté de l'hydrogène gazeux dans le stockage et le transport ?

Il existe plusieurs méthodes de stockage et de transport possibles pour l'hydrogène gazeux, en fonction de l'utilisation finale. Toutes ces méthodes nécessitent une planification et un contrôle minutieux pour garantir la qualité et la sécurité du gaz et, sans surprise, les mesures de précision du gaz aux points critiques jouent un rôle important.

En plus d'être hautement inflammables, les molécules d'hydrogène sont très petites, ce qui rend la prévention des fuites particulièrement difficile. Pour cette raison, les deux principales préoccupations de toute personne impliquée dans le transport ou le stockage de l'hydrogène sont :

• Prévenir ou détecter les fuites d'hydrogène
• Eviter le risque d'explosion par mélange d'oxygène ou d'air avec l'hydrogène

La troisième préoccupation est partagée avec le transport ou le stockage de tout gaz industriel :

• Assurer la pureté de l'hydrogène

Les analyseurs de pureté de l'hydrogène et les analyseurs d'impuretés à l'état de traces sont un outil essentiel pour aider les opérateurs à surveiller l'intégrité de leurs pipelines et autres systèmes et pour permettre aux utilisateurs de vérifier la pureté de l'hydrogène dans leurs procédés. Les analyseurs d'oxygène à l'état de traces sont utilisés pour détecter d'infimes quantités d'oxygène présentes dans l'hydrogène afin d'alerter les opérateurs de fuites potentielles dans le système et de fournir une alerte précoce avant que le niveau d'oxygène ne présente un risque d'explosion.

Dans toute industrie où de grandes quantités de gaz industriel sont stockées ou transportées, il existe également un risque pour le personnel travaillant dans les espaces confinés de la zone, comme les salles de contrôle. En cas de fuites, les niveaux d'oxygène dans la salle pourraient chuter à des niveaux dangereusement bas menant. Pour cette raison, les moniteurs d'oxygène ambiant sont essentiels pour protéger le personnel contre les risques d'asphyxie.

Comment l'hydrogène gazeux est-il stocké et transporté ?

Traiter l'hydrogène pour le transporter ou le stocker peut ajouter des niveaux variables d'impuretés en fonction de la technique de conditionnement. Par exemple, un compresseur de pétrole peut généralement ajouter 1-3ppm d'huile résiduelle, de même le sulfure d'hydrogène ou la contamination par l'humidité d'une caverne de sel affecteront l'intégrité chimique de l'Hydrogène. Les impuretés gazeuses peuvent s'infiltrer et réduire la pureté du gaz chaque fois que l'Hydrogène est manipulé, qu'il soit stocké ou transporté.

L'hydrogène doit être disponible au bon endroit, au bon moment, mais pas seulement, il faut une pression suffisante au bon niveau de pureté et en quantité suffisante. Les niveaux d'impureté acceptables dépendent de l'application et leur mesure est cruciale pour garantir que l'hydrogène conserve sa pureté tout au long de la chaîne d'approvisionnement.

Vous trouverez ci-dessous une liste des principales méthodes de stockage et de transport de l'hydrogène ainsi que les principales techniques d'analyse et de mesure nécessaires pour garantir la sécurité et la qualité à chaque étape.

Stockage de l'hydrogène dans des cavernes souterraines

L'hydrogène gazeux est pompé dans des cavernes, des champs pétrolifères épuisés ou des dômes de sel qui constituent une installation de stockage souterraine toute prête. Cette méthode est souvent utilisée par les entreprises qui utilisent l'hydrogène pour la production d'électricité ou pour l'injecter dans le réseau de transport national.

Principales préoccupations :

L'hydrogène sera saturé d'humidité et devra être séché avant d'être utilisé, ce qui représentera un coût important pour l'opérateur. Il peut également être contaminé par des traces de produits chimiques provenant de la caverne. Les analyseurs d'humidité à l'état de traces dotés d'une certification appropriée pour les zones dangereuses mesurent la teneur en humidité du gaz avant et après le processus de séchage afin de garantir une efficacité énergétique maximale.

Les analyseurs de pureté de l'hydrogène donnent une indication du niveau de pureté. Si des informations exactes sur les types et les niveaux de chaque impureté sont nécessaires, alors un chromatographe en phase gazeuse industriel est recommandé.

Stockage de l'hydrogène dans des réservoirs pressurisés

L'hydrogène est stocké un gaz comprimé à haute pression entre 5 000 et 10 000 psi. Cela permet de réduire le volume du gaz et constitue une méthode rentable à utiliser.

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Principales préoccupations :

À ces pressions, l'hydrogène doit être sec pour éviter la formation d'eau liquide dans le réservoir - des mesures précises de l'humidité à l'état de traces pour surveiller les sécheurs avant la pressurisation optimisent l'énergie utilisée pour le séchage. Des transmetteurs de point de rosée à sécurité intrinsèque ou antidéflagrants ainsi que des systèmes d'échantillonnage adaptés sont recommandés.

La compression du gaz peut introduire des traces d'huile dans le gaz. Selon le niveau de pureté requis pour l'application finale, des analyseurs de pureté de l'hydrogène ou des analyseurs d'impuretés en traces fiables permettent aux opérateurs et aux utilisateurs finaux de confirmer la qualité du gaz fourni.

S'assurer qu'il n'y a pas de fuites dans le réservoir est d'une importance capitale. Comme l'hydrogène est stocké à haute pression, il fuira du réservoir et pourra être détecté avec un moniteur H2 ambiant. Les fuites se produisent également lorsque la tuyauterie est mal ajustée, ce qui permet l'entrée d'humidité ou d'air. Les analyseurs de pureté de l'hydrogène installés au point de fournissent une confirmation de la pureté de l'hydrogène.

Stockage de l'hydrogène dans des réservoirs cryogéniques

L'hydrogène est stocké sous forme liquide à -253 °C. Cela réduit encore le volume, mais le maintien de la basse température fait de cette méthode une option plus coûteuse.

Principales préoccupations :

Comme précédemment, le gaz doit être séché avant la liquéfaction pour éviter la formation de glace et l'endommagement des équipements. Après la regazéification et avant l'utilisation, des analyseurs de pureté de l'hydrogène permettent de s'assurer de la qualité du gaz.

Stocker l'hydrogène dans des solides ou sous forme de composés chimiques :

L'hydrogène peut également être stocké par absorption ou adsorption sur un solide, ou par stockage sous une forme chimique solide, ce qui confère à l'hydrogène une densité élevée qui facilite la recherche d'un espace de stockage approprié. Cette méthode est étudiée pour être utilisée dans le stockage de l'hydrogène pour les piles à combustible.

Principales préoccupations :

Les composés chimiques ne sont pas stables et de l'hydrogène gazeux sera libéré lorsque le solide se dégradera. La sécurité est la principale préoccupation en matière de stockage, et des moniteurs ambiants sont nécessaires pour surveiller l'hydrogène : des moniteurs ambiants d'oxygène et d'hydrogène sont nécessaires.

Transport de l'hydrogène gazeux dans les pipelines

L'hydrogène gazeux est transporté via un pipeline. Cette méthode est le plus souvent utilisée pour les courtes distances en raison de la petite taille de la molécule d'hydrogène et de la nécessité de surveiller et de prévenir les fuites. Pour le transport sur de plus longues distances, l'hydrogène est parfois mélangé à du gaz naturel et transporté dans le même pipeline et utilisé soit comme combustible dans le réseau électrique, soit séparé avant d'être utilisé comme hydrogène pur.

Principales préoccupations :

La détection des fuites dans le pipeline est la principale préoccupation en matière de sécurité - si de l'hydrogène s'échappe dans l'atmosphère, il y a un risque d'explosion. Cependant, il y a aussi un souci de qualité : si l'air et l'humidité pénètrent dans le pipeline, alors le niveau de pureté du gaz diminue.

Les analyseurs en ligne de traces d'humidité et de gaz binaire de process surveilleront à la fois la pureté de l'hydrogène et fourniront également une alerte précoce pour les fuites si de l'air est détecté dans le pipeline.

Lorsque l'hydrogène a été mélangé au gaz naturel pour le transport, les analyseurs d'impuretés à l'état de traces et les analyseurs de pureté de l'hydrogène confirmeront la pureté du gaz après la séparation.

Transport de l'hydrogène dans des bouteilles de gaz ou sous forme chimique/solide

Le transport de l'hydrogène par voie routière ou ferroviaire sous forme de gaz comprimé en bouteille est la forme de transport la plus courante.

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Principales préoccupations :

Comme pour tout gaz en bouteille, la confirmation de la qualité au point d'utilisation est essentielle pour la plupart des processus. Cela peut facilement être fait en utilisant un analyseur de gaz binaire calibré pour l'H2 pur et un hygromètre fixe ou portable pour vérifier les niveaux d'humidité.

D'obtenir des conseils d'experts, spécifiques à l'application

Ce post a brièvement couvert les méthodes de stockage et de transport courantes ainsi que les préoccupations les plus courantes. Chaque site et chaque application sont différents, et nos experts sont heureux de vous conseiller sur la solution la plus efficace pour répondre à vos besoins spécifiques, qu'il s'agisse d'un instrument sur étagère ou d'un ensemble d'analyseurs conçu sur mesure. Pourquoi ne pas prendre contact avec votre question dès aujourd'hui ?