FAQ sur les applications dans l'industrie de l'hydrogène

L'hydrogène est extrêmement inflammable, possède une large plage d'inflammation (4-78 % en volume) et une très faible énergie d'inflammation (40 μJ).
Les fuites, les incendies, les explosions et les engelures dues à l'hydrogène cryogénique sont des sources de danger essentielles.

L'hydrogène se diffuse par les plus petites fissures des matériaux et monte rapidement dans les espaces fermés. Les fuites sont difficiles à détecter et représentent un risque important d'incendie et d'explosion.

Comme les flammes d'hydrogène sont presque invisibles, on utilise des capteurs UV/IR ou la mesure du gradient thermique. Cette dernière permet une détection sûre, indépendamment du combustible.

Il n'existe pas de lois spécifiques à l'hydrogène, mais de nombreuses directives telles que :

• ATEX 2014/34/UE
• Directive sur les équipements sous pression 2014/68/UE
• Règlement machines 2023/1230 (applicable à partir du 20.01.2027) 

Les fiches uniformes VDMA montrent également la voie.

Les normes ISO 19880-1, EN 17127 et SAE J2601 définissent les exigences de sécurité, les protocoles de ravitaillement et l'interopérabilité pour les stations-service H₂.

La norme ISO 22734 décrit les exigences de sécurité pour les générateurs d'hydrogène par électrolyse de l'eau - y compris les méthodes d'essai pour les composants et les matériaux.

Pour plus d’informations :

ISO 22734-1 : modifications importantes relatives à la sécurité

La sécurité fonctionnelle décrit l'action fiable des systèmes de commande relatifs à la sécurité - de l'analyse des risques à la mise en service et à la maintenance, en passant par la validation.

Les normes importantes sont EN ISO 13849, EN CEI 62061, EN CEI 61508 et EN CEI 61511. Elles définissent les exigences relatives aux fonctions de sécurité, aux niveaux d'intégrité de sécurité (SIL/PL) et aux considérations relatives au cycle de vie.  

Les transmetteurs de pression et les commandes comme PNOZmulti 2 ou PSS 4000 enregistrent les valeurs de process, les comparent aux valeurs seuils et déclenchent des réactions de sécurité en cas d'écart. 

La surveillance de la température est essentielle, par exemple lors du ravitaillement en carburant conformément à la norme SAE J2601. Les entrées analogiques failsafe et les modules logiciels certifiés garantissent le maintien de plages de température sûres.

La cybersécurité industrielle protège les systèmes d'automatisation et de commande contre les accès non autorisés et la fraude. Elle fait partie intégrante de la sécurité fonctionnelle.

Différentes mesures empêchent les interventions non autorisées dans les systèmes relatifs à la sécurité :

• Identification and Access Management (I.A.M.) avec des systèmes d'authentification des utilisateurs 
• Gestion des accès 
• Mesures de sécurité des données et du réseau 
• Maintenance à distance sécurisée
• Réseaux segmentés

L'identification basée sur la RFID, le guidage séquentiel de l'opérateur et la commande sécurisée permettent de garantir que seules les personnes autorisées exécutent des processus conformes aux règles de sécurité.

La surveillance de la tension et du courant, la détection de gaz et de flammes ainsi que l'arrêt d'urgence sont essentiels pour éviter la formation de gaz d'explosion et les risques électriques.

La norme ISO 16110-1 définit des exigences telles que la protection CEM, la surveillance de la pression et la prévention des explosions. Les systèmes de gestion des brûleurs contrôlent la chaleur du processus en toute sécurité.

Les fonctions de sécurité comprennent la surveillance de la pression et de la température, la détection des fuites, la détection des flammes et l'arrêt d'urgence. Le ravitaillement s'effectue selon la norme SAE J2601 dans des conditions définies.

La norme CEI 62282-3-100 régit la sécurité des systèmes fixes de piles à combustible - y compris les équipements sous pression, l'évacuation des gaz et la sécurité électrique.

Grâce à une surveillance sûre du rapport de mélange, à la détection des fuites et à la limitation de la teneur en hydrogène à 40 % max. par exemple.