Normas de seguridad para compresores de hidrógeno y certificaciones

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Los compresores de hidrógeno son esenciales para la tecnología y la infraestructura del hidrógeno, ya que permiten suministrarlo de manera segura y eficiente para su uso final. Ante la creciente preocupación por el cambio climático, el hidrógeno se considera un componente clave para hacer frente a la crisis energética. Sin embargo, el uso eficiente y seguro de los compresores de hidrógeno también depende de los requisitos establecidos por las normas de seguridad y los organismos de certificación de la industria. Este artículo aborda los objetivos, las leyes y los organismos de certificación esenciales que se aplican a los compresores de hidrógeno. También presenta las normas vigentes, la opinión pública sobre el uso sostenible de las tecnologías basadas en hidrógeno, la mitigación de riesgos y las medidas que impulsan la transición de las fuentes de energía «sucias» al hidrógeno.

Introducción a la seguridad de los compresores de hidrógeno

La capacidad de un compresor de hidrógeno para prevenir peligros depende directamente de que pueda evitar los riesgos asociados con el gas hidrógeno a alta presión. Entre los principales problemas de seguridad se encuentran la prevención de fugas, la verificación de que los materiales utilizados no sean propensos a la corrosión bajo tensión inducida por hidrógeno y la eliminación de posibles riesgos de incendio o explosión. La protección de las instalaciones de gas hidrógeno también puede garantizarse mediante medidas preventivas que resguarden la integridad estructural y cumplan con las directrices de ASME BPVC e ISO 19880-1. Estos principios proporcionan información útil sobre el diseño, la operación y el mantenimiento para minimizar los peligros y garantizar el funcionamiento seguro de los sistemas de compresión de hidrógeno.

La importancia de la seguridad en la compresión de hidrógeno

Durante la compresión, el hidrógeno es un gas inflamable y ligero, de baja masa molecular, que suele manejarse a alta presión. Por eso, los protocolos de seguridad son esenciales para prevenir peligros que también podrían afectar la eficacia del proceso. La selección de materiales adecuados para compresores y tuberías es fundamental para evitar la corrosión bajo tensión durante la compresión de hidrógeno. Esta se produce por la permeación del hidrógeno y debilita ciertos materiales. Para evitarla, se utilizan principalmente compuestos avanzados y polímeros metálicos. Debido a la presencia de hidrógeno, es necesario mantener el flujo y el esfuerzo dentro de los límites del sistema de seguridad para evitar que las sobrepresiones tengan consecuencias catastróficas.

Los riesgos de incendio y explosión requieren características específicas, como un mejor control del ruido en las instalaciones y sensores de hidrógeno, además de válvulas de cierre confiables. La detección temprana de fugas forma parte del mantenimiento de rutina, ya que el hidrógeno es una molécula pequeña que puede escapar incluso por las aberturas estructurales más pequeñas. Además, el cumplimiento de requisitos internacionales, como el sistema de gestión de seguridad ISO/TS 19883 o el código de seguridad para el hidrógeno NFPA 2, promueve operaciones seguras. Esto permite establecer medidas de seguridad bien diseñadas y específicas para el proceso tecnológico de compresión de hidrógeno.

El papel de los compresores de hidrógeno en la economía del hidrógeno

El hidrógeno es fundamental para la economía basada en este gas. Los compresores de hidrógeno son esenciales para el almacenamiento en las instalaciones, el transporte y la distribución dentro de toda la cadena de valor. Los equipos de compresión a alta presión se utilizan principalmente para comprimir el hidrógeno y almacenarlo en tanques a alta presión o transportarlo por tuberías y remolques con tubos. Su objetivo principal es almacenar el hidrógeno con una densidad energética práctica que permita utilizarlo en distintas aplicaciones finales, como pilas de combustible, procesos industriales y sistemas de almacenamiento de energía.

Los compresores de hidrógeno cumplen una función estratégica para contribuir al aumento previsto de la participación de las energías renovables en todo el mundo. Estos equipos se necesitan, por ejemplo, para exportar hidrógeno producido por electrolizadores que suelen funcionar con fuentes de energía renovable. En general, el hidrógeno se comprime para integrarlo en los sistemas de almacenamiento y transporte, en particular en infraestructuras como las estaciones de recarga. Además, los avances tecnológicos mundiales han permitido mejorar el diseño de los compresores, especialmente los de diafragma y pistón, con el objetivo de aumentar la eficiencia y la durabilidad, y facilitar el manejo del hidrógeno, un gas de baja masa molecular y alta resistencia al hidrógeno.

Descripción general de las normas de seguridad y el cumplimiento

La producción segura del gas, su transporte a los lugares donde se necesita y su distribución a otros destinatarios requieren el cumplimiento de normas y reglamentos de seguridad estrictos. Organizaciones como la Organización Internacional de Normalización (ISO) y el Marco Europeo Integrado de Seguridad del Hidrógeno (EIHF) han elaborado diversas directrices sobre el uso seguro del hidrógeno y sus características inflamables y difusivas. Por ejemplo, ISO 19880-1 establece cómo deben operarse las estaciones de recarga de hidrógeno de manera segura e incluye requisitos para el manejo del hidrógeno, el diseño de los equipos y la gestión de las instalaciones.

La Agencia Nacional del Gas también tiene la responsabilidad de hacer cumplir las medidas de seguridad laboral en los sistemas de hidrógeno, en coordinación con los organismos de seguridad y salud ocupacional del país, como la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA) de Estados Unidos. Estas medidas buscan minimizar los peligros que pueden surgir durante las operaciones, como la sobrepresión y las fugas. Con las tecnologías más recientes, muchas fallas pueden atenderse de inmediato, ya que las nuevas alarmas detectan el gas hidrógeno con gran rapidez. Sin el cumplimiento de estas directrices, se reduce la seguridad de los usuarios finales y persiste su desconfianza hacia las tecnologías del hidrógeno.

Normas de seguridad internacionales y regionales

Las normas internacionales ISO, en especial las de la serie 19880, establecen requisitos exhaustivos para desarrollar y mejorar las estaciones de recarga de hidrógeno e influyen en su mantenimiento seguro en todo el mundo. En la Unión Europea, las directivas ATEX establecen medidas de seguridad para las industrias donde distintos tipos de equipos pueden poner en riesgo a los trabajadores. Esto incluye los sistemas de hidrógeno, que presentan riesgos de explosión y otros peligros asociados. En Estados Unidos se aplican NFPA 2 y otros códigos para el hidrógeno, como los códigos ASME, que protegen los recipientes a presión. Estos códigos ofrecen instrucciones detalladas sobre el manejo y el almacenamiento del hidrógeno para que su uso y almacenamiento sean más seguros.

Normas ISO para compresores de hidrógeno

Las normas ISO son fundamentales para establecer parámetros de rendimiento, confiabilidad, operación y mantenimiento de los compresores de hidrógeno, un componente esencial de los sistemas de almacenamiento y distribución. Las normas sobre hidrógeno incluyen ISO 19880-5, que se ocupa principalmente de los compresores para estaciones de recarga de hidrógeno y aborda aspectos de seguridad y pruebas de rendimiento. Además, ISO 15138 describe prácticas industriales generales para los compresores estacionarios que comprimen hidrógeno. También aborda cuestiones como los límites de presión, la idoneidad de los materiales y los límites de las interacciones de presión con los dispositivos defectuosos.

Estas normas también garantizan que los compresores puedan funcionar de manera segura a alta presión, sin los riesgos derivados de la inflamabilidad y la reactividad del hidrógeno. El cumplimiento de estas reglas internacionales facilita la difusión mundial de las mejores prácticas y permite avanzar en la tecnología, además de fomentar el uso del hidrógeno como fuente de energía respetuosa con el medioambiente.

Normas API y sus aplicaciones

Las normas del Instituto Estadounidense del Petróleo (API) cumplen una función fundamental en el establecimiento de normas para el manejo seguro del hidrógeno y otros gases similares en la industria. Abarcan una amplia variedad de especificaciones técnicas, incluidos los requisitos para la construcción, fabricación, operación y mantenimiento de compresores y sistemas relacionados. Por ejemplo, API 618 establece requisitos para compresores reciprocantes y hace hincapié en la confiabilidad, la reducción de las vibraciones durante las exigentes condiciones de operación y el aumento de la eficiencia. De manera similar, API 619 establece requisitos de rendimiento y durabilidad para compresores rotativos, principalmente los de tornillo y de paletas.

Es fundamental que las industrias de producción de energía, refinación y procesamiento de productos químicos apliquen todas las normas necesarias con un alto grado de precisión y confiabilidad, dada la importancia de la gestión de riesgos en estos sectores. El cumplimiento de estas normas no solo reduce los riesgos relacionados con las operaciones, sino que también prolonga la vida útil de los equipos y aumenta o mantiene su eficiencia tecnológica. Aplicar estas normas a la gestión de procesos relacionados con el hidrógeno permite que las prácticas de toda la empresa, sin importar su tamaño o ubicación, respondan adecuadamente a las demandas del mercado e impulsen el progreso y el desarrollo de las tecnologías de generación de hidrógeno.

Reglamentos ASME para la compresión de hidrógeno

El Código ASME para calderas y recipientes a presión (BPVC) establece directrices para el diseño, la fabricación y la inspección de recipientes a presión y tuberías utilizados en distintas aplicaciones, incluidos los sistemas de compresión de hidrógeno. Para las aplicaciones de hidrógeno, ASME Sección VIII, División 1 abarca el diseño de recipientes a presión capaces de resistir las presiones, por lo general elevadas, que se emplean para almacenar y transportar hidrógeno. Asimismo, cumplir con ASME B31.12 requiere aplicar prácticas clave para ensamblar sistemas de tuberías de hidrógeno. Estas se centran en los criterios para seleccionar los materiales adecuados, garantizar la hermeticidad de las conexiones y reducir las tendencias a las fugas por consumo de hidrógeno, aspectos importantes debido a los efectos del hidrógeno en la estructura, como el recorrido libre y los límites del flujo semiordenado.

Los códigos ASME son más que un marco regulatorio: también hacen hincapié en un sistema de pruebas bien desarrollado, que incluye pruebas hidrostáticas y, en algunos casos, neumáticas para verificar la resistencia de los equipos a las cargas de trabajo. Las nuevas tendencias, como el uso de materiales novedosos de alta resistencia y diversos compuestos, también impulsan la actualización de las directrices ASME, debido a que la compresión de hidrógeno es necesaria para las tecnologías de cero emisiones. Estas normas también fomentan el consenso social al reducir los riesgos operativos e introducen prácticas para el uso seguro del hidrógeno que se ajustan a las propuestas actuales para mejorar la eficiencia con esta fuente de energía renovable.

Aplicaciones industriales de las normas de seguridad para compresores de hidrógeno

Cuando el hidrógeno se utiliza para producir pilas de combustible que alimentan vehículos y plantas de energía, los reglamentos normalizados establecen los procedimientos para instalar y mantener los sistemas de refrigeración destinados a almacenar hidrógeno. Los ambiciosos objetivos económicos también orientan la atención hacia el desarrollo económico y, posteriormente, hacia la operación de la empresa, incluido el procesamiento y las industrias dominadas por el sector de servicios. En los procesos de refinación y fabricación de amoníaco, que suelen implicar presiones elevadas con gases de hidrógeno, este se rige por las normas de seguridad correspondientes. También se prevé cumplir con estas normas para manejar el hidrógeno como combustible principal en las tecnologías de propulsión de próxima generación. Los códigos de buenas prácticas, estrictos e integrales, reducen las responsabilidades, mejoran la funcionalidad y promueven la difusión generalizada de soluciones basadas en hidrógeno en distintas aplicaciones industriales.

Compresión de hidrógeno en el sector energético

En el sector energético, la compresión de hidrógeno es fundamental porque permite distribuir este gas de manera limpia. El desarrollo de tecnologías avanzadas para comprimir hidrógeno permite almacenarlo a alta presión en cilindros, tuberías y unidades de almacenamiento subterráneo. La buena capacidad de almacenamiento y la viabilidad del sistema hacen posible una transmisión y distribución adecuadas. Por ejemplo, los modelos modernos de compresores, como los de diafragma, pistón de líquido iónico o hidruro metálico, manejan las propiedades del hidrógeno y características como su ligereza y disponibilidad.

Además, el funcionamiento eficaz de las estaciones de recarga de hidrógeno depende directamente de la compresión de este gas, sin la cual no sería posible recargar los vehículos con pila de combustible hasta alcanzar los niveles o presiones adecuados, que pueden llegar a 700 bar. Para garantizar una recarga rápida, la estación emplea una compresión eficiente sin comprometer la contención ni el rendimiento del depósito. Además, el conducto puede instalarse y utilizarse siempre que no genere problemas relacionados con la protección contra incendios. Gracias a los avances tecnológicos, la fabricación de compresores es aún más eficaz que en el pasado, por lo que ya no se producirán compresores de primera generación.

Normas de seguridad para aplicaciones de transporte

Garantizar la seguridad en el transporte de hidrógeno requiere cumplir rigurosamente numerosas normas internacionales y locales, además de aplicar buenas prácticas de ingeniería en el diseño, la construcción, el mantenimiento y la operación de los sistemas de almacenamiento y suministro. Por ejemplo, las estaciones de recarga de hidrógeno cuentan con directrices de operación basadas en normas como ISO 19880-1, que garantizan una recarga rápida y segura de los vehículos. Otras disposiciones, como ASME BPVC Sección VIII, establecen requisitos específicos para construir recipientes a presión y garantizar condiciones confiables durante el almacenamiento de hidrógeno a alta presión.

Para minimizar los peligros potenciales, se desarrollan tecnologías más avanzadas de detección de fugas y sistemas de prevención de incendios que tienen en cuenta la reactividad del hidrógeno. Para mantener en un nivel aceptable los riesgos potenciales asociados con su uso, como la ruptura de tuberías de hidrógeno a alta presión, se someten los escenarios de falla a análisis y evaluación de riesgos. Estas auditorías suelen basarse en directrices que recomiendan utilizar únicamente materiales resistentes a los efectos habituales del hidrógeno, como la fragilización por hidrógeno.

Además, el uso final del combustible de hidrógeno en el sector automotriz está sujeto a estrictas regulaciones y respaldado por códigos normalizados como SAE J2579, cuyo objetivo es garantizar la seguridad y durabilidad de los tanques de hidrógeno. Esta directiva contempla distintas pruebas, como pruebas destructivas de estallido por presión, pruebas de fugas y pruebas en condiciones ambientales adversas, para garantizar que los tanques funcionen dentro de los estados descritos y previstos. Los organismos reguladores y las instituciones de investigación siguen mejorando las normas sobre materiales, necesarias ante los cambios actuales del sector automotriz del hidrógeno para garantizar la facilidad de operación y las medidas de seguridad.

Tipos de compresores de hidrógeno para aplicaciones industriales

Tipo de compresor	Características principales	Aplicaciones	Ventajas	Limitaciones
Compresor de diafragma	Compresión libre de aceite; manejo de gas de alta pureza	Laboratorios, pilas de combustible y aplicaciones industriales	Alta pureza del gas y operación confiable	Capacidad de caudal limitada
Compresor de pistón	Utiliza pistones reciprocantes para la compresión	Almacenamiento de gas, transporte y aplicaciones industriales	Capacidad para alta presión y diseño robusto	Mantenimiento exigente y problemas de vibración
Compresor de tornillo	Los tornillos rotativos permiten la compresión continua	Procesamiento químico y recarga de hidrógeno	Operación fluida y bajo nivel de ruido	Limitado a presiones medias
Compresor centrífugo	Impulsores de alta velocidad para comprimir grandes volúmenes	Transporte por tuberías y aplicaciones a gran escala	Alta eficiencia para grandes volúmenes	Ineficaz para presiones muy altas
Compresor de líquido iónico	Utiliza líquidos iónicos para comprimir; no necesita sellos	Enfriamiento de hidrógeno y sistemas de energía	Bajo desgaste y contaminación mínima	Alto costo inicial y adopción limitada en el mercado
Compresor electroquímico	Comprime hidrógeno mediante un proceso electroquímico para obtener precisión	Pilas de combustible y almacenamiento a bordo	Compacto y eficiente en el consumo de energía para aplicaciones pequeñas	Capacidad de compresión limitada y proceso más lento

Proceso de certificación de compresores de hidrógeno

Las pruebas de los compresores de hidrógeno deben cumplir los requisitos de seguridad, protección ambiental y calidad. El proceso descrito incluye los siguientes pasos:

Evaluación del diseño: La verificación del diseño, como parte de las pruebas, es fundamental, ya que deben cumplirse ciertas especificaciones, en particular las de seguridad. Por ejemplo, se evalúa la capacidad del equipo para soportar presión y el uso de materiales adecuados para el hidrógeno.
Pruebas de cumplimiento: El segundo paso consiste en realizar pruebas de rendimiento y calidad para garantizar que el compresor funcione de manera segura y eficaz, sin fallar en condiciones normales o extremas.
Certificaciones según normas: Se aplican requisitos específicos al compresor, que pueden incluir, por ejemplo, el cumplimiento de las normas ISO 19880-5 para estaciones de recarga de hidrógeno o de los requisitos ASME para recipientes a presión.
Inspección y validación: Las inspecciones realizadas por un tercero independiente también incluyen la revisión de las operaciones de fabricación y comprobaciones para confirmar que las unidades producidas coincidan con el diseño exigido por los reglamentos.
Documentación y etiquetado: Solo los compresores certificados reciben placas y etiquetas aprobadas que acreditan el cumplimiento de los requisitos establecidos.

Es fundamental seguir estas medidas de protección para mantener la seguridad y la confiabilidad operativa de los compresores de hidrógeno en aplicaciones industriales y de consumo.

Requisitos clave para el cumplimiento

Esto también significa que, para el diseño, la fabricación y las pruebas de los compresores de hidrógeno, deben cumplirse varios requisitos específicos a fin de satisfacer las normas exigidas:

Idoneidad de los materiales: Todos los materiales utilizados en la construcción del compresor deben ofrecer alta resistencia al ataque del hidrógeno y a la fractura frágil a baja temperatura. Esto, a su vez, exige asegurarse de que los materiales utilizados estarán expuestos a hidrógeno a alta presión, por lo que deben elegirse aleaciones cuya tolerancia a altas temperaturas haya sido ampliamente probada.
Pruebas de presión: Es indispensable someter los compresores a pruebas de presión para comprobar que pueden soportar las presiones a las que se prevé que estarán expuestos, incluida la presión máxima admisible de trabajo (MAWP). Estas pruebas deben realizarse mediante procedimientos de prueba hidrostática y neumática reconocidos internacionalmente.
Control de fugas: Detectar las fugas de hidrógeno es de suma importancia debido al tamaño diminuto de sus moléculas y a su peligrosa inflamabilidad. Las normas aplicables exigen sensores sofisticados de detección de fugas para identificar las emisiones fugitivas y reducirlas a niveles permitidos.
Sistemas de seguridad redundantes: Se utilizan dispositivos de protección, válvulas de seguridad y conjuntos de discos de ruptura de emergencia ante cambios repentinos en las condiciones de operación que podrían provocar una falla catastrófica. También es necesario comprobar que funcionen correctamente en todas las condiciones de operación.
Indicadores de eficiencia energética: Para reducir el desperdicio y aplicar medidas que minimicen el impacto en el entorno, se imponen requisitos de ahorro energético a los edificios. En ese sentido, los compresores deben emplear sistemas auxiliares que recuperen la energía consumida para cumplir dichos requisitos.
Documentación de los procesos: Es necesario registrar cada detalle de todas las pruebas y procedimientos de comprobación, los certificados de materiales y las verificaciones de calidad, y reunirlos en un expediente documental. Esta información debe cumplir los requisitos de los auditores de normas y otros especialistas en certificación.

Al aplicar controles rigurosos, los fabricantes garantizan que han cumplido plenamente los requisitos de diseño establecidos por las normas para la instalación de sus compresores de hidrógeno y su desempeño bajo todas las cargas agresivas permitidas, independientemente de que se trate de diseño, operación o reparación.

Desafíos y soluciones comunes en la certificación

Cómo abordar la complejidad normativa Uno de los aspectos más difíciles de la certificación es la diversidad de métodos y directrices que existen en todo el mundo para lograr el cumplimiento. Por ejemplo, los proveedores pueden encontrarse con que algunas disposiciones de las normas ISO no coinciden con las de ciertas leyes locales de conducta. Una forma de sortear este problema es adoptar un régimen de cumplimiento adaptable, contar con especialistas en regulación y mejorar la infraestructura sofisticada, pero fácil de usar, que permite dar seguimiento a los cambios entre las distintas normas y los sistemas.
Verificación de la compatibilidad de los materiales A menudo es necesario instalar dispositivos que erosionen muy lentamente el material de los compresores de hidrógeno debido a las condiciones difíciles de operación. Sin embargo, incluso en esas condiciones existe preocupación por el deterioro del material durante las pruebas. Es posible utilizar software avanzado para realizar este análisis y reducir esos riesgos mediante la identificación anticipada de posibles defectos durante la etapa de precertificación.
Frecuencia de los ajustes a los protocolos de prueba Los organismos de certificación suelen revisar sus procedimientos de prueba, lo que obliga a los fabricantes a modificarlos. En ocasiones, esto también exige efectuar cambios dentro de plazos obligatorios y genera compromisos operativos. Sin embargo, es posible evitarlo manteniendo el contacto con los organismos reguladores y realizando revisiones internas periódicas. Estas permiten detectar qué cambios se esperan en los controles antes de que venzan los plazos.
Gestión de la documentación Siempre existe un problema relacionado con la adulacción, y la excusa más aceptada suele ser la falta de documentos de verificación suficientes, que puede deberse a diversos motivos. La implementación de tecnología resulta muy eficaz para cumplir las políticas y normas, cuyo incumplimiento puede provocar el rechazo de la solicitud en cuestión. En el contexto global actual, todos los documentos se digitalizan y funcionan con todos los equipos técnicos.
Gestión de costos durante la certificación Sin duda, los procesos de certificación implican costos, que pueden incluir pruebas adicionales, honorarios de consultores y optimización de materiales. Por ello, se requiere un enfoque por etapas: al principio se certifican solo los componentes más críticos y las pruebas menos importantes se distribuyen de manera razonable según el presupuesto.

La importancia de cumplir las normas de seguridad

También es fundamental cumplir estrictamente las normas de seguridad para los compresores de hidrógeno, a fin de permitir la operación segura de materiales fisibles, garantizar la seguridad, cumplir los requisitos normativos y mantener la credibilidad del sistema. Estas normas establecen medidas para evaluar los riesgos del hidrógeno, independientemente de dónde se genere o de que esté presurizado debido a la presencia de gas hidrógeno. Como se explicó, los sistemas energéticos que utilizan hidrógeno tienen una aplicación limitada y presentan problemas notables, como fugas en los tanques de hidrógeno, incapacidad de los materiales para soportar las presiones y, en casos extremos, explosiones, entre otros.

Las normas de seguridad pertinentes, establecidas por organismos como la Organización Internacional de Normalización (ISO) —por ejemplo, la serie ISO 19880— y la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos (ASME), incluyen requisitos de diseño, control y monitoreo. De acuerdo con estas normas, los fabricantes construyen los compresores para que no solo compriman hidrógeno de manera eficiente, sino que también alerten sobre los peligros de ciertos tipos de hidrógeno. En definitiva, además de hacer que la seguridad resulte más «concebible», estas normas han ayudado a que las tecnologías del hidrógeno encuentren usuarios y, con ello, han acelerado el uso de energía limpia.

Mejora de la seguridad y la eficiencia operativas

Uno de los aspectos esenciales para mejorar la seguridad y la productividad de la tecnología de compresores de hidrógeno es elegir materiales refinados. Debido al tamaño reducido y la difusividad del hidrógeno molecular, existe el desafío de la fragilización por hidrógeno. Esta se relaciona con daños en las piezas del compresor causados por la presencia constante de hidrógeno. Se sabe que materiales como los aceros inoxidables austeníticos de alta resistencia, los materiales con base de níquel y las aleaciones de cobre y titanio ofrecen una mayor resistencia al agrietamiento asociado al hidrógeno y, a su vez, mejoran la vida útil.

Además, se han desarrollado materiales no conductores, como sellos mejorados de polímero, capaces de soportar altas presiones y temperaturas. Una cantidad considerable de estudios y evaluaciones ha confirmado que estos nuevos materiales protegen los equipos correspondientes contra las fugas y, al mismo tiempo, resisten la exposición al hidrógeno durante periodos prolongados. La incorporación de estos materiales en nuevas estructuras de compresores eliminará riesgos y mejorará la confiabilidad y la capacidad de ahorrar energía gracias al estado actual de la tecnología del hidrógeno.

Cumplimiento normativo y acceso al mercado

El cumplimiento efectivo de la legislación es inevitable para el proceso de investigación y la posible implementación tecnológica de los compresores de hidrógeno de pistón. Los riesgos que surgen durante el desarrollo exigen que los fabricantes interesados cumplan los criterios establecidos en diversas normas mundiales, entre ellos las disposiciones de ISO 19880-1 para estaciones de abastecimiento de hidrógeno y las normas ASME BPVC para equipos a presión. También deben cumplirse normas específicas de cada región, como la Directiva de Equipos a Presión (PED) en Europa y las certificaciones del Departamento de Transporte (DOT) en Estados Unidos, para certificar las tecnologías del hidrógeno.

Los últimos obstáculos para acceder al mercado son las normas de comercialización, como el marcado CE en la Unión Europea o los registros UL en Norteamérica, que son obligatorios para demostrar la seguridad u otras características del producto. Además, una vez que el producto se introduce en el mercado, puede ser necesario obtener certificaciones de terceros (por ejemplo, TUV y CSA) para demostrar su rendimiento y credibilidad en los mercados internacionales. La tendencia al uso cada vez mayor del hidrógeno para apoyar la energía limpia exige que estas máquinas también cumplan con esos requisitos.

Además, la integración de cadenas de valor requiere un funcionamiento eficaz y el cumplimiento de normas como ISO 9001 para mejorar la calidad de la construcción. Los fabricantes que buscan superar a sus rivales deben reconocer la importancia de los asuntos regulatorios para orientar el desarrollo de las tecnologías del hidrógeno, ya que los objetivos de la economía del hidrógeno han impulsado cambios en las políticas de la mayoría de los gobiernos.

Fuentes de referencia

Diseño y análisis de una estación de compresión y almacenamiento de hidrógeno URL: Fuente
Consideraciones programáticas del Departamento de la Armada sobre los elementos de soporte de productos al utilizar combustible de hidrógeno URL: Fuente
Compresor de hidrógeno

URL: Fuente

Preguntas frecuentes (FAQ)

¿Cuáles son las principales normas de seguridad para operar un compresor de hidrógeno?

Las formas más seguras de proteger los equipos de hidrógeno suelen consistir en aplicar normas de seguridad, que incluyen directrices industriales y medidas de prevención de incendios, ventilación y equipos protegidos contra explosiones. Por lo general, se exige que los operadores trabajen de acuerdo con los requisitos de clasificación aplicables, como la clasificación de grupo B del NEC, que garantiza la seguridad de la ubicación de los equipos, el cableado y las prácticas relacionadas con el compresor correspondiente. Por otra parte, las pruebas de fugas, la ubicación de los sensores y la supervisión de las conexiones preparadas para comprobar que cumplen su función protegen el sistema contra fallas y posibles fuentes de ignición adicionales.

¿Cómo influye el diseño de los compresores de gas en los sistemas de seguridad y las medidas de mitigación de los compresores de hidrógeno?

Un mantenimiento adecuado permite operar de forma segura un compresor de gas, al establecer patrones de flujo, puntos de descarga y neutralización, y la necesidad de utilizar medidas de encapsulamiento para mantener las fuentes de ignición alejadas de las sustancias inflamables. La selección adecuada de selladores, un montaje correcto y las comprobaciones de fugas ayudarán a reducir la cantidad de hidrógeno en proceso y la corrosión de las piezas. El diseño también incluiría disposiciones para operar la máquina de acuerdo con su clase de temperatura, métodos de conexión adecuados según lo establecido por el NEC y el uso de cables en ubicaciones peligrosas para controlar cualquier riesgo de chispas.

¿Qué prácticas recomendadas garantizan el cumplimiento en la compresión de hidrógeno y la recuperación de gas?

Las prácticas óptimas contemplan responder a las imperfecciones en los sistemas de tuberías, incluidas las válvulas antirretorno en la entrada y la salida de las tuberías de hidrógeno gaseoso. Esto implica utilizar hidrantes, grúas y otros equipos que no electrocuten a las personas que estén cerca del equipo o de sus partes sin aislamiento. Se instala este mecanismo de emergencia para evitar que la bola quede engullida o cubierta por el depósito de líquido. Todo tambor explosivo sin modificar (como las cabinas de conductores sobre el tambor lleno, los transformadores catastróficos, los dispensadores de agua, etc.) que contenga hidrógeno debe transportarse, almacenarse y utilizarse de acuerdo con los métodos smetic designados.

¿Qué sistemas de seguridad se recomiendan para prevenir la ignición y las explosiones alrededor del compresor?

Conviene tomar precauciones y actuar con la máxima seguridad posible, instalando sistemas de monitoreo que incluyan detectores de llama de alta tecnología y detectores de gas. Al manipular hidrógeno, estas instalaciones o sistemas también deben incluir equipos eléctricos a prueba de explosiones, ventilación y extracción adecuadas, así como rutas de extracción y ventilación ya establecidas. Otra medida de mitigación consiste en utilizar sellos, juntas y elementos de fijación específicamente indicados para funcionar en presencia de hidrógeno y revisarlos con regularidad para evitar que posibles problemas creen un entorno combustible.