Sovellukset vetyteollisuudessa

Tavoitteena on varmistaa turvallisuus kaikissa sovelluksissa ja kaikilla mahdollisilla pätevyystasoilla - vedyn tuotannon koulutetuista asiantuntijoista loppukäyttäjiin tankkausasemalla. 
Toiminnallisesta turvallisuudesta puhutaan, kun turvallisuus on riippuvainen ohjausjärjestelmän oikeasta toiminnasta. Tunnistustekniikoilla ja turvallisella ohjaustekniikalla on näin ollen tärkeä rooli vedyn turvallisessa käytössä vahinkojen ja onnettomuuksien ehkäisemiseksi.

Sovellukset vaihtelevat vedyn tuotannosta vetygeneraattoreissa tai höyryreformereissa vedyn käsittelyyn esimerkiksi vedyn tankkausasemilla sekä vedyn kulutukseen polttokennoissa, moottoreissa ja poltinteollisuudessa.

Industrial Security tarkoittaa tuotanto- ja teollisuuslaitosten suojausta manipuloinnilta tai tahattomilta virheiltä. Industrial Security käsittelee siten tuotanto- ja teollisuuslaitosten ohjausverkostojen turvallisuutta tehdasautomaation ja prosessiohjauksen alalla.

Vetyyn liittyvä esimerkki olisi etäyhteys vedyntuotantojärjestelmään sen tilan tarkistamiseksi. Tämä yhteys on suojattava heti, kun tämä etäyhteys mahdollistaa järjestelmän turvallisuuden kannalta merkittävän osan ohjaamisen tai muuttamisen. Ilman suojausta on mahdollista, että joku muuttaa järjestelmää ilman lupaa ja aiheuttaa vaaratilanteen.

Identification and Access Management (I.A.M.) -järjestelmän avulla suojaat sekä tietosi että työntekijäsi. Käyttäjien todennuksesta tietojen ja verkon tietoturvaan - neuvomme sinua mielellämme! 

Vetygeneraattoreita koskeva standardion ISO 22734: 2025 "Veden elektrolyysiin perustuvat vetygeneraattorit", osa 1: Turvallisuus Turvallisuuttakoskeva viiteasiakirja. Tämä standardi sisältää kaikkia komponentteja ja materiaaleja koskevat turvallisuusvaatimukset ja vastaavat testausmenetelmät. 

Elektrolyysiprosessien turvallisuustoiminnot:

• Hätäpysäytys
• Jännitteenvalvonta
• Virranvalvonta
• Vuodon tunnistus
• Kaasun tunnistus
• Liekki-/palohälytys

Kaasujen ja liekkien havaitseminen on pakollista asianmukaisten turvatoimenpiteiden, kuten savunpoiston, käynnistämiseksi tai alueelle pääsyn estämiseksi. 

Vakiovirtalähteen puuttuminen voi aiheuttaa ylimääräisen turvallisuusongelman (Cross-Over-ilmiö). Tästä syystä sähköosassa oleva vika - jännite tai virta - voi johtaa mahdolliseen räjähdysvaaraan.

Standardi ISO 22734 tarkistettiin vuonna 2025, ja siinä määritellään selkeät tekniset vaatimukset vetygeneraattorien turvalliselle suunnittelulle ja toiminnalle ja edistetään turvallisten vetyjärjestelmien standardointia teollisissa sovelluksissa.

Lue täältä tärkeimmät tiedot ISO 22734 -standardin uudistamisesta vuonna 2025!

Vedyn tuotanto elektrolyysin avulla on keskeinen prosessi energiamurroksessa. Vetygeneraattorien käyttäjillä ja valmistajilla on erityisiä haasteita: korkeat turvallisuusvaatimukset, monimutkaiset järjestelmärakenteet ja maksimaalinen käytettävyys. Juuri tässä Pilz tarjoaa tukea räätälöityjen ratkaisujen avulla. Tarjoamme turvallisia ohjausjärjestelmiä, jotka valvovat ja turvaavat luotettavasti vetygeneraattorien toimintaa. Turvallisuuskonseptimme minimoivat riskit ja täyttävät kansainväliset standardit.

Polttokennot ja vetygeneraattorit ovat vetytalouden keskeisiä komponentteja. Edistykselliset testausratkaisut ovat välttämättömiä suorituskyvyn, turvallisuuden ja luotettavuuden varmistamiseksi. Polttokennojen ja vetygeneraattorien testaaminen vaatii tarkkuutta ja tinkimätöntä turvallisuutta. Ratkaisumme tarjoaa polttokenno- ja vetytestauspenkkeihin integroitavia turvallisuusohjauksia. Näin varmistetaan tiukkojen turvallisuusmääräysten noudattaminen ja mahdollistetaan samalla turvallinen ja tehokas toiminta. Turvallisuusratkaisumme soveltuvat muun muassa PEM-, SOFC- ja emäksisiin teknologioihin.

Laajennetut turvatoiminnot

• Jännitteenvalvontaan
• Paineen ja lämpötilan valvontaan
• Kaasun tai vedyn vuotojen havaitsemiseen
• Tiiviyden tarkastukseen
• Hätäpysäytykseen
• Ovien lukitsemiseen turvareleillä
• Hätätuuletukseen
  
  ...ja paljon muuta!

Tärkeimpiä etuja ovat modulaarinen laitteistoarkkitehtuuri ja ohjelmistotyökalu, jonka avulla voit raahata ja pudottaa turvallisuuslogiikkaa vaatimustenmukaisuuden varmistamiseksi. Saat käyttöösi joustavan alustan, joka lyhentää kehitysaikaa ja joka voidaan mukauttaa saumattomasti polttokennotestiasemaan, testipenkkiin, testikenttään tai testauslaitokseen.

Paikalliset viranomaiset hyväksyvät vetytankkausaseman (HRS) asennuksen ja toiminnan, ja sitä valvotaan kansallisen tai alueellisen lainsäädännön mukaisesti. Standardi ISO 19880-1:2020 Kaasumainen vety - Tankkausasemat - Osa 1:  Yleiset vaatimukset sisältävät menetelmän tankkausasemien turvallisuuden varmistamiseksi. Tässä standardissa edellytetään toimenpiteitä palo- ja räjähdysvaaran vähentämiseksi. Koko aseman riskinarviointi on pakollinen.

HRS koostuu korkeapainekomponenteista, kuten kompressoreista, venttiileistä, putkista ja paineakuista. Lisäksi on jäähdytysjärjestelmä ja vedyn syöttöalue, kuten tankkauspisteet, joiden paine on 350 tai 700 baaria ja annosteltavan kaasun lämpötila jopa -40 celsiusastetta (233,15 kelviniä).

Vetytankkausasemien turvallisuustoiminnot:

• Hätäpysäytys
• Vuodon tunnistus
• Kaasun tunnistus
• Liekki-/palohälytys
• Paineen valvonta, gradientin seuranta
• Lämpötilan valvonta, gradientin seuranta

Standardi ISO 16110-1:2007: Hydrogen generators using fuel processing technologies (Polttoaineen käsittelytekniikkaa käyttävät vetygeneraattorit) - Osa 1:  Turvallisuusstandardissaselvitetään kaikki tärkeimmät vaaratekijät (sähkömagneettinen yhteensopivuus, sähkötekniset näkökohdat, korkeaan paineeseen liittyvät näkökohdat, räjähdysten ehkäiseminen jne.), jotka liittyvät turvallisuuteen vedyn tuotannossa fossiilisista polttoaineista, kuten höyryreformoinnissa.

Höyryreformointi on toinen menetelmä, jossa vetyä tuotetaan hiiltä sisältävistä energialähteistä ja vedestä. Maakaasu on tällä hetkellä tärkein raaka-aine, mutta myös metanolia, biokaasua tai biomassaa voidaan käyttää raaka-aineena. Tämä prosessi vaatii korkeita lämpötiloja, jotka saavutetaan kaasupolttimien avulla.

Turvallisuustoiminnot:

• Hätäpysäytys
• Polttimen ohjaus
• Vuodon tunnistus
• Kaasun tunnistus
• Liekki-/palohälytys
• Paineen valvonta
• Lämpötilavalvonta

PNOZmulti 2 -pienohjaus tai PSS 4000 -ohjausjärjestelmä voivat ottaa hoitaakseen sekä polttimen hallintajärjestelmän ohjauksen että prosessin turvallisuusvalvonnan. Ne valvovat ja hallitsevat esimerkiksi lämpötiloja ja korkeita paineita turvallisesti, jotta vältetään odottamattomat tilanteet, jotka voisivat johtaa vaaraan.

Kun kaasupolttimissa käytetään polttoaineena 100-prosenttista vetyä tai kaasumaisten hiilivetypolttoaineiden, kuten maakaasun, ja vedyn seoksia, sovelletaan nykyisiä kaasumaisia polttoaineita käyttäviä polttimia koskevia standardeja.

Esimerkiksi näitä standardeja sovelletaan:

• EN 298
• IEC/UL 60730-2-5 polttimen ohjausta varten
• EN 676 kaasupolttimille 
• ISO 13577 teollisuusuuneja varten (kaasumaiset polttoaineet) 

Standardeissa erotetaan toisistaan kaasumaiset, nestemäiset ja kiinteät polttoaineet, mutta kaasumaisten polttoaineiden ryhmän sisällä ei tehdä eroa tiettyjen kaasujen välillä. Tämä tarkoittaa, että nykyisiä standardeja voidaan soveltaa myös vedyn ja polttimien hallintaan.

PNOZmulti 2 -poltinhallintajärjestelmä on 100-prosenttisesti valmis vedyn tai kaasumaisten hiilivetypolttoaineiden seosten polttamiseen.