Normas de segurança para compressores de hidrogênio

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Os compressores de hidrogênio são essenciais para a tecnologia e a infraestrutura do hidrogênio, pois é importante fornecer esse gás com segurança e eficiência ao usuário final. Com as mudanças climáticas se tornando uma preocupação cada vez mais alarmante, o hidrogênio é visto como um componente fundamental para ajudar a enfrentar a crise energética. No entanto, o uso eficiente e seguro de compressores de hidrogênio também depende dos requisitos de segurança e das certificações estabelecidos pelo setor. Este artigo aborda os principais objetivos, leis e organismos de certificação aplicáveis aos compressores de hidrogênio. Também apresenta as normas já estabelecidas, as percepções públicas sobre o uso sustentável de tecnologias à base de hidrogênio, incluindo a mitigação de riscos, e as medidas que aceleram a transição de fontes de energia “sujas” para o hidrogênio.

Introdução à segurança dos compressores de hidrogênio

A capacidade de um compressor de hidrogênio de prevenir perigos depende diretamente de sua capacidade de evitar os riscos associados ao gás hidrogênio sob alta pressão. As principais questões de segurança incluem evitar vazamentos, garantir que os materiais utilizados não estejam sujeitos à corrosão sob tensão induzida pelo hidrogênio e assegurar que não haja risco potencial de incêndio ou de substâncias explosivas. A proteção das instalações de gás hidrogênio também pode ser garantida por várias medidas preventivas, que envolvem a integridade estrutural e as diretrizes da ASME BPVC e da ISO 19880-1. Esses princípios trazem informações úteis sobre procedimentos de projeto, operação e manutenção que minimizam os perigos e garantem o desempenho seguro dos sistemas de compressão de hidrogênio.

A importância da segurança na compressão de hidrogênio

Durante a compressão, o hidrogênio é um gás inflamável, leve e de baixa massa molecular, e o processo costuma ocorrer sob altas pressões. Por isso, protocolos de segurança são importantes para prevenir perigos que também podem afetar a eficácia do processo. A escolha dos materiais adequados para compressores e tubulações é fundamental para evitar a corrosão sob tensão durante a compressão de hidrogênio. Esse fenômeno ocorre devido à permeação do hidrogênio e enfraquece os materiais especificados. Em grande parte, isso é substituído pelo uso de compósitos avançados e polímeros metálicos. Na presença de hidrogênio, tanto a vazão quanto o esforço devem ser mantidos dentro dos limites do sistema de segurança para evitar que sobrepressões se tornem catastróficas.

Os riscos de incêndio e explosão envolvem características específicas, como ruído aprimorado de aeroporto e sensores de hidrogênio, além de válvulas de impacto confiáveis. A detecção precoce de vazamentos fazia parte das atividades rotineiras de manutenção, pois o hidrogênio é um hidrocarboneto pequeno e tende a ficar retido até mesmo nas menores aberturas estruturais. Além disso, o cumprimento de requisitos internacionais, como os relativos à gestão da segurança na ISO/TS 19883 ou ao código de segurança para hidrogênio NFPA 2, promove operações seguras. Isso ajuda a estabelecer medidas de segurança bem planejadas e específicas para o processo tecnológico de compressão de hidrogênio.

O papel dos compressores de hidrogênio na economia do hidrogênio

O hidrogênio é o elemento mais importante na economia do hidrogênio. Os compressores de hidrogênio tornam o armazenamento no local, o transporte e até mesmo a distribuição partes essenciais de toda a economia do hidrogênio. Os dispositivos de compressão hiperbárica são usados principalmente para comprimir o gás hidrogênio, que pode então ser armazenado sob alta pressão em tanques ou transportado por tubulações ou carretas com tubos. O principal objetivo é armazenar o hidrogênio com uma densidade energética prática, permitindo sua aplicação em diferentes usos finais, como células a combustível, processos industriais e sistemas de armazenamento de energia.

A necessidade de compressores de hidrogênio é estratégica para apoiar o aumento previsto da participação das energias renováveis em todo o mundo. Um exemplo de aplicação desses equipamentos é a exportação de hidrogênio produzido, na maioria das vezes, por eletrolisadores alimentados por fontes de energia renovável. Esse hidrogênio costuma ser comprimido para viabilizar sua integração a sistemas de armazenamento e transporte, especialmente à infraestrutura de postos de abastecimento. Além disso, os avanços tecnológicos globais recentes levaram a projetos melhores de compressores, sobretudo os de diafragma e de pistão, que buscam aumentar a eficiência e a durabilidade e lidar com o hidrogênio, conhecido por sua baixa massa molecular e por ser um gás com alta resistência ao hidrogênio.

Visão geral das normas de segurança e conformidade

Para garantir procedimentos seguros de produção, transporte do gás a locais adequados para atender às pessoas e distribuição a outros destinatários, é necessário cumprir normas e regulamentos rigorosos de segurança. Organizações como a International Organization for Standardization (ISO) e o European Integrated Hydrogen Safety Framework (EIHF) desenvolveram várias diretrizes relacionadas à segurança no uso do hidrogênio e às características inflamáveis e difusivas do gás. Por exemplo, a ISO 19880-1 estabelece como os postos de abastecimento de hidrogênio devem operar com segurança, incluindo requisitos para o manuseio do hidrogênio, o projeto de equipamentos e a gestão do local.

Também cabe à Agência Nacional de Gás, em cooperação com profissionais das agências de segurança e saúde ocupacional do país, como a Occupational Safety and Health Administration (OSHA), que atua nos Estados Unidos, aplicar medidas de segurança no local de trabalho para sistemas de hidrogênio e minimizar perigos operacionais esperados, como sobrepressões e vazamentos. Com as tecnologias mais recentes, muitas falhas podem ser detectadas sem demora, pois esses novos alarmes reconhecem o gás hidrogênio rapidamente. Sem seguir essas diretrizes, o risco para os usuários finais diminui, mas eles continuarão céticos em relação às tecnologias de hidrogênio.

Normas de segurança internacionais e regionais

As normas internacionais da ISO, especialmente as da série 19880, estabelecem requisitos abrangentes para o desenvolvimento e a melhoria de postos de abastecimento de hidrogênio, influenciando a manutenção segura dessas instalações em todo o mundo. Já na União Europeia, as diretivas ATEX são medidas de segurança para setores nos quais diferentes tipos de equipamentos podem expor os funcionários a riscos. Isso inclui sistemas de hidrogênio, que apresentam riscos de explosão e fatores de segurança associados. Os Estados Unidos adotam a NFPA 2 e outros códigos para hidrogênio, como os códigos ASME, para proteger vasos de pressão. Esse código detalha o manuseio e o armazenamento de hidrogênio, garantindo que seja mais seguro usá-lo do que armazená-lo.

Normas ISO para compressores de hidrogênio

As normas ISO são fundamentais para definir parâmetros de desempenho, confiabilidade, operação e manutenção dos compressores de hidrogênio, um componente essencial dos sistemas de armazenamento e distribuição desse gás. As normas relacionadas ao hidrogênio incluem, entre outras, a ISO 19880-5, que trata principalmente dos compressores para postos de abastecimento de hidrogênio e aborda aspectos de segurança e ensaios de desempenho. Além disso, a ISO 15138 detalha práticas industriais gerais para compressores estacionários usados na compressão de hidrogênio e abrange questões como limites de pressão, relevância dos materiais comumente utilizados e limites das interações de pressão com dispositivos defeituosos.

Essas normas também garantem que os compressores possam operar com segurança sob alta pressão, sem os riscos decorrentes da inflamabilidade e da reatividade do hidrogênio. O cumprimento dessas regras internacionais facilita a disseminação das melhores práticas em todo o mundo, permite avanços tecnológicos e incentiva o uso do hidrogênio como fonte de energia ambientalmente correta.

Normas API e suas aplicações

As normas do American Petroleum Institute (API) desempenham um papel fundamental na elaboração de requisitos para o manuseio seguro de hidrogênio e gases semelhantes na indústria. Elas abrangem uma ampla variedade de especificações técnicas, incluindo requisitos para construção, fabricação, operação e manutenção de compressores e sistemas associados. Por exemplo, a API 618 estabelece requisitos para compressores alternativos, com foco na confiabilidade, na redução das tendências à vibração sob condições operacionais rigorosas e no aumento da eficiência. Outro exemplo é a API 619, que trata de compressores rotativos, principalmente dos tipos de parafuso e palhetas, e também estabelece requisitos de desempenho e durabilidade desses equipamentos.

É fundamental implementar todas as normas necessárias com alto grau de precisão e confiabilidade em setores como geração de energia, refino e processamento químico, que apresentam riscos elevados e exigem uma gestão rigorosa. A observância dessas normas não apenas reduz os riscos associados às práticas empresariais, mas também prolonga a vida útil dos equipamentos e aumenta ou mantém a eficiência tecnológica. A aplicação dessas normas à gestão de processos relacionados ao hidrogênio garante que as práticas em todos os níveis de uma empresa, independentemente de seu porte ou localização no mundo, sejam adequadas para atender às demandas do mercado e estimulem o progresso e o desenvolvimento de tecnologias de geração de hidrogênio.

Regulamentos ASME para compressão de hidrogênio

O ASME Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC) estabelece diretrizes para o projeto, a fabricação e a inspeção de vasos de pressão e tubulações usados em diversas aplicações, incluindo sistemas de compressão de hidrogênio. Para aplicações com hidrogênio, a ASME Section VIII, Division 1 trata do projeto de vasos de pressão capazes de resistir às pressões normalmente elevadas de armazenamento e transporte do gás. Além disso, garantir que a construção esteja em conformidade com a ASME B31.12 envolve práticas fundamentais para a montagem de sistemas de tubulação de hidrogênio. O foco está nos critérios para escolher os materiais adequados, garantir a estanqueidade das conexões e reduzir a tendência a vazamentos por consumo de hidrogênio — fatores importantes diante dos efeitos do hidrogênio sobre a estrutura, como o caminho livre e os limites de fluxo semiordenado.

Os códigos ASME são mais do que uma estrutura regulatória. Eles também enfatizam um sistema de ensaios bem desenvolvido, que inclui testes hidrostáticos e, em alguns casos, pneumáticos, para verificar a resistência dos equipamentos às cargas de operação. Novas tendências, como o uso de materiais de alta resistência e vários compósitos, também são incorporadas à modernização das diretrizes ASME em resposta à necessidade de compressão de hidrogênio para tecnologias de emissão zero. Essas normas também promovem consenso social ao reduzir os riscos operacionais e introduzem novas práticas de uso seguro do hidrogênio, acompanhando as propostas atuais de melhoria da eficiência que envolvem o hidrogênio como fonte de energia renovável.

Aplicações setoriais das normas de segurança para compressores de hidrogênio

No uso do hidrogênio para produzir células a combustível que abastecem veículos e usinas, regulamentos padronizados definem os procedimentos para instalar e manter sistemas de refrigeração destinados ao armazenamento do hidrogênio. Metas econômicas ambiciosas também direcionam o foco ao desenvolvimento econômico e, consequentemente, à operação da própria empresa, incluindo o processamento e os setores dominados pelo setor de serviços. Nos processos de refino e fabricação de amônia, que muitas vezes envolvem gases de hidrogênio sob alta pressão, aplicam-se esses regulamentos de segurança para hidrogênio. Também se pretende atender a essas normas no manuseio do hidrogênio como combustível principal nas tecnologias de propulsão da próxima geração. Códigos de boas práticas rigorosos e abrangentes reduzem responsabilidades, melhoram a funcionalidade e promovem a ampla disseminação de soluções à base de gás hidrogênio em diferentes aplicações industriais.

Compressão de hidrogênio no setor de energia

No setor de energia, a compressão de hidrogênio é fundamental, pois permite a distribuição limpa desse gás. O desenvolvimento de tecnologias avançadas de compressão permite armazenar gás hidrogênio sob alta pressão em cilindros, tubulações e unidades de armazenamento subterrâneo. Com boa capacidade de armazenamento e viabilidade do sistema, é possível realizar adequadamente a transmissão e a distribuição. Por exemplo, modelos modernos de compressores, como os de diafragma, de pistão com líquido iônico ou de hidreto metálico, lidam com as propriedades do hidrogênio, gerenciando características como sua leveza e sua natureza emergente.

Além disso, a operação eficaz dos postos de abastecimento de hidrogênio depende diretamente da compressão desse gás. Sem ela, não seria possível abastecer veículos com célula a combustível até os limites ou as pressões adequadas, que podem chegar a 700 bar. Para garantir um abastecimento rápido, o posto utiliza uma compressão eficiente sem comprometer a contenção no reservatório nem o desempenho. Além disso, desde que a tubulação não apresente problemas relacionados à proteção contra incêndio, ela pode ser instalada e utilizada. Com o avanço da tecnologia, a fabricação de compressores se torna ainda mais eficiente do que nos ciclos de produção anteriores. Isso significa que, desta vez, os compressores de primeira geração não serão fabricados, graças aos avanços tecnológicos do setor de fabricação.

Normas de segurança para aplicações de transporte

Garantir a segurança no transporte de hidrogênio exige o cumprimento rigoroso de numerosas normas internacionais e locais, além de boas práticas de engenharia no projeto, na construção, na manutenção e na operação de sistemas de armazenamento e distribuição. Por exemplo, os postos de abastecimento de hidrogênio seguem diretrizes operacionais baseadas em normas como a ISO 19880-1, que assegura o abastecimento rápido e seguro de veículos. Outros requisitos, como os da ASME BPVC Section VIII, definem características específicas para a construção de vasos de pressão e garantem condições confiáveis para o armazenamento de hidrogênio sob alta pressão.

Para minimizar os perigos, são desenvolvidas tecnologias mais avançadas de detecção de vazamentos e sistemas de prevenção de incêndio que consideram a reatividade do hidrogênio. Para limitar a níveis aceitáveis os riscos potenciais associados ao uso do hidrogênio, como o rompimento de tubulações de hidrogênio sob alta pressão, os cenários de falha são submetidos a análises e avaliações de risco. Essas auditorias costumam se basear em diretrizes que recomendam apenas materiais resistentes a efeitos normalmente causados pelo hidrogênio, como a fragilização por hidrogênio.

Mais importante ainda, o uso final de combustível de hidrogênio em veículos é amplamente regulamentado e respaldado por códigos padrão, como a SAE J2579, para garantir a segurança e a vida útil dos tanques de hidrogênio. Essa diretiva prevê vários ensaios para verificar se os tanques operam nas condições definidas e previstas, como testes não destrutivos de ruptura sob pressão, testes de vazamento e ensaios sob condições ambientais adversas. Organizações como os órgãos reguladores indicados e as instituições de pesquisa continuam aprimorando as normas de materiais, necessárias diante das mudanças atuais no setor automotivo de hidrogênio para garantir a facilidade de operação e as medidas de segurança.

Tipos de compressores de hidrogênio em aplicações industriais

Tipo de compressor	Principais características	Aplicações	Vantagens	Limitações
Compressor de diafragma	Compressão isenta de óleo, manuseio de gás de alta pureza	Laboratórios, células a combustível, uso industrial	Alta pureza do gás, operação confiável	Capacidade de vazão limitada
Compressor de pistão	Utiliza pistões alternativos para compressão	Armazenamento de gás, transporte, uso industrial	Capacidade para alta pressão, projeto robusto	Exige muita manutenção, problemas de vibração
Compressor de parafuso	Parafusos rotativos proporcionam compressão contínua	Processamento químico, abastecimento de hidrogênio	Operação suave, baixo nível de ruído	Limitado a pressões médias
Compressor centrífugo	Impulsores de alta velocidade para compressão de grandes volumes	Transporte por tubulações, aplicações em larga escala	Alta eficiência para grandes volumes	Ineficaz para pressões muito altas
Compressor de líquido iônico	Utiliza líquidos iônicos para a compressão, sem necessidade de vedações	Resfriamento de hidrogênio, sistemas de energia	Baixo desgaste, contaminação mínima	Alto custo inicial, adoção limitada no mercado
Compressor eletroquímico	Comprime hidrogênio por via eletroquímica para maior precisão	Células a combustível, armazenamento embarcado	Compacto, eficiente em termos energéticos para aplicações pequenas	Capacidade de compressão limitada, processo mais lento

Processo de certificação de compressores de hidrogênio

Os ensaios dos compressores de hidrogênio devem atender aos requisitos de segurança, proteção ambiental e qualidade. O processo descrito acima inclui algumas destas etapas:

Avaliação do projeto: Como parte dos ensaios, a verificação do projeto é fundamental, pois é necessário atender a determinadas especificações, especialmente de segurança. Um exemplo é a capacidade do equipamento de operar sob pressão e o uso de materiais adequados para hidrogênio.
Ensaios de conformidade: A segunda etapa envolve ensaios de qualidade e desempenho para garantir que o compressor opere com segurança e eficiência, sem falhar em condições normais ou extremas.
Certificações padrão: Aplicam-se requisitos específicos ao compressor, que podem incluir, por exemplo, conformidade com as normas ISO 19880-5 para postos de abastecimento de hidrogênio ou com os requisitos ASME para vasos de pressão.
Inspeção e validação: As avaliações realizadas por terceiros independentes também incluem a inspeção das operações de fabricação e verificações para confirmar que as unidades produzidas correspondem ao projeto exigido pelos regulamentos.
Documentação e identificação: Apenas compressores certificados recebem etiquetas e placas aprovadas que comprovam a conformidade com os requisitos estabelecidos.

É fundamental seguir essas medidas de resgate, que ajudam a manter a segurança e a confiabilidade operacional dos compressores de hidrogênio em aplicações industriais e de consumo.

Principais requisitos de conformidade

Isso também significa que, para fins de projeto, fabricação e ensaio de compressores de hidrogênio, vários requisitos específicos precisam ser atendidos para cumprir as normas aplicáveis:

Adequação dos materiais: Todos os materiais usados na construção do compressor devem apresentar alta resistência ao ataque por hidrogênio e à fratura frágil em baixas temperaturas. Isso, por sua vez, exige garantir que os materiais utilizados sejam capazes de suportar hidrogênio em alta pressão, recorrendo a ligas altamente testadas quanto à tolerância a altas temperaturas.
Ensaios de pressão: É indispensável submeter os compressores a ensaios de pressão para verificar sua capacidade de suportar as pressões às quais se espera que sejam expostos, que podem incluir a pressão máxima de trabalho admissível (MAWP). Esses ensaios devem ser realizados por meio de procedimentos de teste hidrostático e pneumático reconhecidos internacionalmente.
Controle de vazamentos: Detectar vazamentos de hidrogênio é de suma importância, considerando o tamanho diminuto de suas moléculas e sua alta inflamabilidade. Os regulamentos aplicáveis exigem sensores sofisticados de detecção de vazamentos para identificar emissões fugitivas e reduzi-las a níveis permitidos.
Redundâncias de segurança: Dispositivos de proteção, válvulas de alívio de pressão e conjuntos de discos de ruptura de emergência são usados caso ocorram condições operacionais súbitas que possam levar a uma falha catastrófica. Esses componentes também precisam ser verificados para garantir que funcionem corretamente em todas as condições de operação.
Indicadores de eficiência energética: Para reduzir o desperdício e minimizar o impacto no entorno, são impostos requisitos de economia de energia aos edifícios. Nesse sentido, os compressores devem usar sistemas auxiliares que recuperem a energia consumida para atender aos requisitos mencionados.
Documentação dos processos: É necessário registrar cada detalhe de todos os ensaios e procedimentos de comprovação, certificados de materiais e verificações de qualidade, reunindo tudo em um único conjunto de documentos. Essas informações devem atender aos requisitos dos auditores de normas e de outros especialistas em certificação.

Ao adotar esses controles rigorosos, os fabricantes garantem que atenderam plenamente aos requisitos de projeto previstos nos regulamentos para seus compressores de hidrogênio, sua instalação e seu desempenho sob todas as cargas agressivas permitidas, independentemente do padrão de uso — projeto, operação ou reparo.

Desafios comuns e soluções na certificação

Como lidar com a complexidade regulatória Um dos aspectos mais difíceis da certificação é a diversidade de métodos e diretrizes existentes no mundo para alcançar a conformidade. Por exemplo, os fornecedores podem se deparar com prescrições das normas ISO que não são compatíveis com as de determinadas leis locais. Uma forma de contornar isso é adotar um regime adaptável de conformidade, recorrendo a especialistas em regulamentação e aprimorando uma infraestrutura sofisticada, mas fácil de usar, que acompanhe as mudanças entre diferentes normas nos sistemas.
Verificação da compatibilidade dos materiais É comum haver a necessidade de instalar dispositivos que corroam muito lentamente o material dos compressores de hidrogênio, devido às condições difíceis envolvidas. No entanto, mesmo nessas condições, há preocupação com a deterioração dos materiais durante os ensaios. É possível usar softwares avançados para realizar essa análise e reduzir os riscos, identificando possíveis defeitos com antecedência, durante a etapa de pré-certificação.
Frequência de ajustes nos protocolos de ensaio Os órgãos certificadores revisam com frequência seus procedimentos de ensaio, obrigando os fabricantes a alterá-los. Às vezes, isso também exige mudanças com prazos obrigatórios que precisam ser cumpridos, gerando compromissos operacionais. Isso pode ser evitado mantendo contato com os órgãos reguladores e realizando revisões internas periodicamente. Essas medidas ajudam a identificar mudanças previstas nos controles antes dos prazos.
Gestão da documentação Sempre há um problema associado à auditoria, e a justificativa mais comum é a falta de documentos de verificação suficientes, por diversos motivos. A implementação de tecnologia é muito eficaz para cumprir políticas e regulamentos, cuja inobservância pode levar à rejeição da solicitação em questão por não conformidade ou descumprimento. No cenário global atual, todos os documentos são digitalizados e operam junto com os equipamentos técnicos.
Gestão de custos durante a certificação Sem dúvida, os processos de certificação têm implicações de custo, que podem incluir a necessidade de mais ensaios, honorários de consultores e otimização de materiais. Isso exige uma abordagem por etapas: certificar primeiro apenas os componentes mais críticos e distribuir os ensaios menos importantes ao longo do tempo, de forma compatível com o orçamento.

A importância de cumprir as normas de segurança

É igualmente importante cumprir rigorosamente as regras de segurança aplicáveis aos compressores de hidrogênio, permitindo a operação segura de materiais físseis para garantir a segurança, atender aos requisitos regulatórios e assegurar a credibilidade do sistema. Essas normas estabelecem medidas para avaliar os riscos do hidrogênio, independentemente do local onde é gerado ou de sua forma pressurizada devido à presença de gás hidrogênio. Como explicado, os sistemas de energia que usam hidrogênio têm aplicação limitada e enfrentam problemas notáveis, como vazamentos em tanques de hidrogênio, incapacidade dos materiais de suportar as pressões e, em casos extremos, explosões, entre outros.

As normas de segurança relacionadas ao tema, impostas por entidades como a Organização Internacional de Normalização (ISO) — por exemplo, a série ISO 19880 — e a Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos (ASME), abrangem projeto, controle e monitoramento. De acordo com essas normas, os fabricantes constroem os compressores de modo que eles não apenas comprimam o hidrogênio com eficiência, mas também alertem para os perigos de determinados tipos de hidrogênio. Além de tornar a segurança mais viável, essas normas têm ajudado a ampliar a adoção de tecnologias de hidrogênio, acelerando o uso de energia limpa.

Como aumentar a segurança e a eficiência operacional

Um dos aspectos essenciais para melhorar a segurança e a produtividade da tecnologia de compressores de hidrogênio é escolher materiais refinados. Devido ao tamanho reduzido e à difusividade das moléculas de hidrogênio, existe o desafio da fragilização por hidrogênio. Esse fenômeno está associado a danos nas peças do compressor causados pela presença constante de hidrogênio. Sabe-se que materiais como aços inoxidáveis austeníticos de alta resistência, materiais à base de níquel, cobre e ligas de titânio oferecem maior resistência a trincas associadas ao hidrogênio e, por sua vez, melhoram a vida útil.

Além disso, materiais não condutores, como vedações de polímero aprimoradas, foram desenvolvidos para suportar altas pressões e temperaturas. Uma quantidade substancial de pesquisas e avaliações confirmou que esses novos materiais protegem os equipamentos relevantes contra vazamentos e, ao mesmo tempo, resistem ao hidrogênio por um período considerável. Incorporar esses materiais em novas estruturas de compressores eliminará riscos e melhorará a confiabilidade e a capacidade de economizar energia, graças ao atual estágio da tecnologia do hidrogênio.

Conformidade regulatória e acesso ao mercado

Garantir a conformidade com a legislação é indispensável para pesquisar e implementar o potencial tecnológico dos compressores alternativos de hidrogênio. Os riscos presentes durante o desenvolvimento exigem que os fabricantes interessados atendam aos critérios definidos por diversas normas globais, incluindo as disposições da ISO 19880-1 para postos de abastecimento de hidrogênio e as normas ASME BPVC para equipamentos sob pressão. Também é necessário cumprir normas específicas de cada região, como a Diretiva de Equipamentos sob Pressão (PED) na Europa e as certificações do Departamento de Transportes (DOT) nos Estados Unidos, para certificar tecnologias de hidrogênio.

Os últimos obstáculos ao acesso ao mercado são as normas de mercado, como a marcação CE na União Europeia ou as listagens UL na América do Norte, obrigatórias para comprovar a segurança ou outras características do produto. Além disso, após a introdução do produto no mercado, pode ser necessário obter certificações de terceiros, como TUV e CSA, para demonstrar seu desempenho e credibilidade nos mercados internacionais. A tendência de rápido crescimento do uso do hidrogênio para apoiar a energia limpa significa que essas máquinas também precisam atender a esses requisitos.

Além disso, a integração às cadeias de valor exige operação eficaz e conformidade com normas como a ISO 9001 para aprimorar a qualidade da construção. Os fabricantes que buscam superar seus concorrentes precisam reconhecer a importância dos assuntos regulatórios na condução do desenvolvimento de tecnologias de hidrogênio, pois os objetivos da economia do hidrogênio levaram a mudanças nas políticas de muitos governos.

Fontes de referência

Projeto e análise de uma estação de compressão e armazenamento de hidrogênio URL: Fonte
Considerações programáticas do Departamento da Marinha sobre elementos de suporte ao produto no uso de combustível de hidrogênio URL: Fonte
Compressor de hidrogênio

URL: Fonte

Perguntas frequentes (FAQs)

Quais são as principais normas de segurança para a operação de compressores de hidrogênio?

As formas mais seguras de proteger equipamentos de hidrogênio geralmente incluem o uso de normas de segurança, compostas por diretrizes industriais, medidas de prevenção contra incêndios, ventilação e equipamentos protegidos contra explosões. Em geral, os profissionais precisam cumprir os requisitos de classificação aplicáveis, como a classificação de grupo B do NEC, que assegura que a localização dos equipamentos, a fiação e as práticas relativas ao compressor em questão sejam seguros. Por outro lado, ensaios de vazamento, posicionamento de sensores e monitoramento das conexões preparadas para que cumpram suas funções ajudam a proteger o sistema contra falhas e possíveis fontes de ignição adicionais.

Como o projeto de compressores de gás afeta os sistemas de segurança e as medidas de mitigação de compressores de hidrogênio?

A manutenção adequada permite a operação segura de compressores de gás ao estabelecer padrões de vazão, pontos de descarga e neutralização e a necessidade de usar medidas de encapsulamento para manter fontes de ignição afastadas de substâncias inflamáveis. A escolha adequada de selantes, a montagem correta e as verificações de vazamento ajudam a reduzir a quantidade de hidrogênio em processo e a corrosão das peças. O projeto também deve prever a operação da máquina de acordo com sua classe de temperatura, métodos de conexão adequados conforme exigido pelo NEC e o uso de cabos em áreas classificadas para controlar qualquer risco de faíscas.

Quais são as melhores práticas para garantir a conformidade na compressão de hidrogênio e na recuperação de gás?

As práticas ideais permitem responder a imperfeições nos sistemas de tubulação, incluindo o uso de válvulas de retenção para evitar o fluxo de retorno nas entradas e saídas das tubulações de hidrogênio gasoso. Isso envolve o uso de hidrantes, guindastes e outros equipamentos que não eletrocutem pessoas nas proximidades do equipamento ou de suas partes sem isolamento. Esse mecanismo de emergência é instalado para impedir que a bola seja engolida ou tomada pela poça de líquido. Qualquer tambor explosivo não modificado (como cabines de motoristas sobre o tambor cheio, transformadores desastrosos, dispensadores de água etc.) que contenha hidrogênio deve ser transportado, armazenado e usado de acordo com métodos smetic designados.

Quais sistemas de segurança são recomendados para evitar ignição e explosão ao redor do compressor?

É prudente tomar precauções e priorizar a segurança instalando o máximo possível de sistemas de proteção, incluindo sistemas de monitoramento, como detectores de chama altamente avançados e detectores de gás. Ao manusear hidrogênio, essas instalações ou sistemas também devem incluir equipamentos elétricos à prova de explosão, ventilação e exaustão adequadas, além de rotas de exaustão e ventilação já definidas. Outra medida de mitigação é implementar vedações, juntas e fixadores especificamente indicados para funcionar na presença de hidrogênio e verificá-los regularmente para evitar que problemas criem um ambiente combustível.