Vermijden van luchtintrede bij de compressor

Beschrijving

Het binnendringen van lucht aan de zuigzijde van de compressor veroorzaakt het risico op een interne brand of explosie met potentiële aanzienlijke materiële schade. Speciaal ontwerp voor waterstofcompressoren om het binnendringen van lucht te voorkomen (gekoppeld aan temperatuur- en drukindicatoren) vermindert het risico.

Tijdens de start- en stopprocedure wordt een voorziening aangebracht die tijdens de normale bedrijfsomstandigheden en gedurende stand-by opstelling waarborgt dat een waterstofdruk tussen de inlaatafsluiter en de zuigzijde van de compressor wordt gehandhaafd die hoger is dan de atmosferische druk. Bij een te lage aanvoerdruk wordt de compressor automatisch gestopt.

Het vermijden van luchtintrede bij de compressor kan doorgaans op verschillende manieren gebeuren (European Industrial Gases Association, 2006).

• Spoelen van de compressor:

Om de aanwezigheid van lucht en zuurstof te vermijden, is het aangeraden om een reiniging met een inert gas to voorzien, gevolgd door een reiniging met waterstof. Hiervoor dient er een klep aanwezig te zijn tussen de afsluitklep aan de inlaat van de compressor en aan de aanzuiging om het doorblazen van het installatie-onderdeel toe te laten. De specifieke procesparameters voor de spoeling worden verder beschreven in IGC DOC 15/96: Gaseous hydrogen stations, European Industrial Gases Association.

• Meting zuurstofconcentratie in de waterstof:

Dit is vooral belangrijk wanneer de waterstof afkomstig is van een bron bij lage druk, of indien de mogelijkheid bestaat dat er contaminatie van zuurstof is. Doorgaans wordt de compressor automatisch gestopt indien de zuurstofconcentratie 1% volume bedraagt.

• Meting van de aanzuigdruk met alarm:

De compressor wordt gestopt voordat de aanzuigdruk de atmosferische druk bereikt.

• Meting van de temperatuur van waterstof aan de perszijde:

Wordt geplaatst na elk lager of na de koeling tussen elke trap, en zorgt ervoor dat de compressor stopt wanneer een vooraf ingestelde maximum temperatuur bereikt wordt

• Interlock op het koelwater na elk lager:

Hier wordt een alarm geplaatst op de druk of het debiet van het water in het koelwatersysteem, waardoor de compressor stopt bij een lage druk of een laag debiet.

Toepasbaarheid

Het gebruik van waterstofcompressoren waarbij luchtintrede voorkomen wordt, door minimaal één van de bovenvermelde maatregelen is algemeen toepasbaar.

Voordeel voor milieu/veiligheidsniveau

Het vermijden van luchtintrede bij de compressor zorgt ervoor dat het risico op een brandbaar mengsel geminimaliseerd wordt door de concentratie aan oxydatief (zuurstof) laag genoeg te houden (kleiner dan de LEL). De compressor wordt beschouwd als een kritische locatie op het tankstation omdat er een grotere kans op waterstof ophoping bestaat (de compressor is een gesloten ruimte met een beperkte natuurlijke ventilatie).

Financiële aspecten

De kostprijs voor het vermijden van luchtintrede bij de compressor is irrelevant om apart te beschrijven want dit is gekoppeld aan een goed werkende compressor.