হাইড্রোজেন সংরক্ষণ: পদ্ধতি এবং সংশ্লিষ্ট নিরাপত্তা ঝুঁকি
হাইড্রোজেন সংরক্ষণ পদ্ধতির একটি বিবরণ
হাইড্রোজেন সংরক্ষণ সিস্টেমগুলি তিনটি প্রধান পদ্ধতির মাধ্যমে শক্তি ঘনত্ব এবং নিরাপত্তার মধ্যে ভারসাম্য বজায় রাখে:
- সংকুচিত গ্যাসীয় সংরক্ষণ (350–700 বার) চলমান অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে প্রভাব বিস্তার করে কিন্তু দৃঢ় ইঞ্জিনিয়ারিং প্রয়োজন
- তরল হাইড্রোজেন (–253°C) উচ্চতর ঘনত্ব প্রদান করে কিন্তু ক্রায়োজেনিক অবকাঠামোর প্রয়োজন হয়
- সলিড-স্টেট সংরক্ষণ মেটাল হাইড্রাইডের মাধ্যমে চাপের ঝুঁকি কমায় কিন্তু গতিসংক্রান্ত সীমাবদ্ধতার মুখোমুখি হয়
সদ্য প্রকাশিত গবেষণায় দেখা গেছে যে চাপযুক্ত গ্যাস পরিচালনাধীন সংরক্ষণ ব্যবস্থার 78% এবং ক্রায়োজেনিক ট্যাঙ্ক বৃহৎ পারিশ্রমিক প্রয়োগের 19% পরিষেবা দেয় (ম্যাটেরিয়াল কম্প্যাটিবিলিটি রিপোর্ট 2023)
চাপযুক্ত হাইড্রোজেন সংরক্ষণ: ঝুঁকি এবং প্রকৌশলগত নিয়ন্ত্রণ
উচ্চ চাপযুক্ত হাইড্রোজেন চারটি প্রধান ঝুঁকি তৈরি করে:
- উপাদানের ভঙ্গুরতা কার্বন স্টিল উপাদানগুলিতে
- ক্লান্তি বিফলতা চাপ চক্রাকারের কারণে
- দ্রুত অনিয়ন্ত্রিত নির্গমন ট্যাঙ্ক ভাঙনের সময়
- কম্পোজিট স্তর বিচ্ছায়ন টাইপ IV ট্যাঙ্কে
আধুনিক ব্যবস্থাগুলি ISO 19880-1 মানদণ্ড পূরণকারী স্বয়ংক্রিয় ক্ষতি সনাক্তকরণ সেন্সর (10 ppm সংবেদনশীলতা), পোলিমার লাইনার এবং কার্বন ফাইবার আবরণযুক্ত হাইব্রিড ট্যাঙ্ক এবং বাধ্যতামূলক চাপ নিষ্কাশন ডিভাইসের মাধ্যমে এগুলি হ্রাস করে।
তরল হাইড্রোজেন সঞ্চয়: ক্রায়োজেনিক চ্যালেঞ্জ এবং নিরাপত্তা বাধা
তরল হাইড্রোজেন বজায় রাখতে মাল্টিলেয়ার ভ্যাকুয়াম ইনসুলেশন এবং কঠোর তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন। নিরাপত্তা প্রোটোকলগুলি নিম্নলিখিত বিষয়গুলি নিশ্চিত করে:
- বয়েল-অফ ব্যবস্থাপনা : 0.1–1% দৈনিক ক্ষতির হারের কারণে বাষ্প পুনরুদ্ধার ব্যবস্থার প্রয়োজন
- ক্রায়োজেনিক বার্ন : সুরক্ষা বাধা এবং দূরবর্তী নিরীক্ষণের মাধ্যমে এড়ানো হয়
- দশা পরিবর্তন বিস্ফোরণ : চাপ-নিয়ন্ত্রিত ভেন্টিং স্ট্যাকের মাধ্যমে নিয়ন্ত্রণ করা হয়
শীতল নিরাপত্তা জার্নাল 2024 অনুসারে, এখনকার অগ্রণী সুবিধাগুলিতে AI-চালিত তাপীয় নিরীক্ষণ ব্যবহার করা হয় যা হাতে-কলমে পদ্ধতির তুলনায় 40% বাষ্পীভবন ক্ষতি কমায়।
হাইড্রোজেন সঞ্চয় ট্যাঙ্কের প্রকার (টাইপ 1–5 COPVs): উপাদানের সামঞ্জস্য এবং ব্যর্থতার মode
কম্পোজিট ওভারওয়্যাপড প্রেশার ভেসেল (COPVs)-এর ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ কর্মক্ষমতার পার্থক্য লক্ষ্য করা যায়:
| ট্যাঙ্কের প্রকার | ম্যাটেরিয়াল স্ট্রাকচার | চাপের পরিধি | ব্যর্থতা মোড |
|---|---|---|---|
| টাইপ I | সম্পূর্ণ ধাতব (অ্যালুমিনিয়াম) | 200–300 বার | ক্লান্তি ফাটল |
| টাইপ IV | পলিমার লাইনার/কার্বন ফাইবার আবরণ | ৭০০ বার | ওয়েল্ডিং পয়েন্টগুলিতে স্তর বিচ্ছিন্নতা |
| টাইপ V | সম্পূর্ণ কম্পোজিট নির্মাণ | 875 বার | ফাইবার ম্যাট্রিক্সের ক্ষয় |
ত্বরিত বার্ধক্য পরীক্ষায় দেখা গেছে যে টাইপ IV ট্যাঙ্কগুলি প্রতিস্থাপনের আগে 15,000 চাপ চক্র সহ্য করতে পারে—টাইপ I ডিজাইনের তুলনায় তিন গুণ বেশি টেকসই (ASME প্রেসার ভেসেল জার্নাল 2023)।
কেস স্টাডি: উচ্চ-চাপ হাইড্রোজেন সঞ্চয় ব্যবস্থায় ব্যর্থতার বিশ্লেষণ
2022 সালে একটি 700 বার সঞ্চয় ব্যবস্থার ঘটনা কয়েকটি গুরুতর নিরাপত্তা ঝুঁকি তুলে ধরেছিল। কার্বন ফাইবার উপাদানে ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র ফাটল তৈরি হতে শুরু করেছিল, হাইড্রোজেন সেন্সরগুলি 2.3% ঘনত্ব বৃদ্ধি লক্ষ্য করতে পারেনি, এবং জরুরি ভেন্টগুলি যখন অবশেষে কাজ শুরু করে, তখন খুব দেরি হয়ে গিয়েছিল যার ফলে তাপীয় রানঅ্যাওয়ে ঘটে। কী ভুল হয়েছিল তা খতিয়ে দেখার পরে NFPA 2 নির্দেশিকা আপডেট করা হয়েছে। এখন ফেজড অ্যারে সরঞ্জাম ব্যবহার করে দু'মাস অন্তর আল্ট্রাসোনিক পরীক্ষা, গ্যাস সনাক্তকরণের জন্য ব্যাকআপ সিস্টেম, এবং অপারেটরদের জন্য আরও ভালো প্রশিক্ষণের প্রয়োজন হয়। এই পরিবর্তনগুলি এসেছে কারণ পুরানো পদ্ধতিগুলি আর কার্যকর ছিল না।
হাইড্রোজেন পরিবহন: পদ্ধতি এবং ঝুঁকি হ্রাসের কৌশল
হাইড্রোজেন পরিবহনের পদ্ধতি: পাইপলাইন, ট্রাক এবং জাহাজ
হাইড্রোজেন কোথায় কতটা প্রয়োজন তার উপর নির্ভর করে মূলত হাইড্রোজেন পরিবহনের তিনটি প্রধান উপায় রয়েছে। যেসব শিল্পাঞ্চলে ঘন্টায় 10 টনের বেশি হাইড্রোজেন প্রয়োজন, সেখানে পাইপলাইন খুব ভালোভাবে কাজ করে, কিন্তু এই ধরনের পাইপলাইনগুলির প্রায় এক-তৃতীয়াংশকে হাইড্রোজেন নিরাপদে পরিবহন করার জন্য ইস্পাত উপাদানে সমস্যা এড়াতে গভীর আধুনিকীকরণের প্রয়োজন। ছোট দূরত্বের জন্য অধিকাংশ ক্ষেত্রে 350 থেকে 700 বার চাপে হাইড্রোজেন বহনকারী সংকুচিত গ্যাস ট্রাকের উপর নির্ভর করা হয়। অন্যান্য বিকল্পগুলির তুলনায় নতুন অবকাঠামো নির্মাণের খরচ কম হওয়ায় ছোট পরিসরের প্রায় 60% পরিবহন এই পদ্ধতিতে হয়। মহাসাগর পাড়ি দিয়ে পরিবহনের ক্ষেত্রে, বিশেষ ক্রায়োজেনিক ট্যাঙ্কার তরল হাইড্রোজেনকে মাইনাস 253 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় সংরক্ষণ করে। উন্নত তাপ নিরোধক উপাদান ব্যবহার করে এই ট্যাঙ্কগুলি পরিবহনকালীন খুব কম পণ্য হারায়, প্রতিদিন ক্ষতি অর্ধেক শতাংশের নিচে থাকে। বর্তমানে একটি আকর্ষক উন্নয়ন হলো হাইড্রোজেন সমৃদ্ধ প্রাকৃতিক গ্যাস (HENG) পদ্ধতির বিকাশ। 15 থেকে 20% ঘনত্বে সাধারণ গ্যাস পাইপলাইনে হাইড্রোজেন মিশিয়ে কোম্পানিগুলি পুরানো পাইপে বিশুদ্ধ হাইড্রোজেনের কারণে হওয়া সমস্যাগুলি এড়িয়ে বিদ্যমান অবকাঠামো ব্যবহার করতে পারে।
যাত্রাকালীন হাইড্রোজেন পরিবহন এবং সঞ্চয়ের ক্ষেত্রে নিরাপত্তা
হাইড্রোজেন পরিবহনের জন্য নিরাপত্তা ব্যবস্থাগুলি এর 0.02 mJ এর খুব কম উত্তেজনা শক্তি এবং উপাদানগুলির মধ্যে দ্রুত ছড়িয়ে পড়ার প্রবণতা বিবেচনায় নেয়। সংকুচিত গ্যাস পরিবহনের ক্ষেত্রে, অধিকাংশ কোম্পানি Type IV কার্বন ফাইবার প্লাস্টিক ট্যাঙ্কের উপর নির্ভর করে যা সাধারণ কার্যকারী অবস্থার চেয়ে প্রায় 2.25 গুণ নিরাপত্তা মার্জিন নিয়ে ডিজাইন করা হয়েছে। এই ট্যাঙ্কগুলিতে 1,125 বারের কাছাকাছি সক্রিয় হওয়ার জন্য চাপ নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থাও রয়েছে, যা 2023 সালের NFPA নির্দেশিকা অনুযায়ী। তরল হাইড্রোজেন বহনকারী জাহাজগুলির ক্ষেত্রে, তাপ স্থানান্তর কমাতে ভ্যাকুয়াম ইনসুলেশন দ্বারা পৃথক করা দ্বৈত প্রাচীরযুক্ত ট্যাঙ্ক সাধারণত স্থাপন করা হয়। এই জাহাজগুলির বিভিন্ন স্থানে বিশেষ সেন্সরও স্থাপন করা হয়, যা দহনের জন্য বিপজ্জনক মাত্রার মাত্র 1% এ এমনকি ছোট লিকও ধরতে সক্ষম। আধুনিক পরিবহন ব্যবস্থাগুলিতে এখন রিয়েল-টাইম মনিটরিং সুবিধা অন্তর্ভুক্ত থাকে যা প্রতিটি কনটেইনারের অভ্যন্তরীণ চাপ ও তাপমাত্রা থেকে শুরু করে GPS ট্র্যাকিংয়ের মাধ্যমে তাদের সঠিক ভৌগোলিক অবস্থান পর্যন্ত সবকিছু ট্র্যাক করে। যদি পরিবহনের সময় কোনো সমস্যা হয়, এই তথ্য নিরাপদে চাপ মুক্তির জন্য স্বয়ংক্রিয় ভেন্টিং ব্যবস্থাকে সক্রিয় করে। হাইড্রোজেন জড়িত ঘটনায় প্রতিক্রিয়া জানাতে ফায়ারফাইটারদের বিশেষ সরঞ্জামের প্রয়োজন হয় কারণ উৎপন্ন শিখা চোখে দেখা যায় না। তাপীয় ইমেজিং ক্যামেরা তাদের সেখানে আগুন জ্বলছে কিনা তা দেখতে সাহায্য করে যেখানে আগুন অদৃশ্য হতে পারে, আর কৌশলগতভাবে স্থাপিত জল স্প্রে কাজ করে যে কোনো গ্যাস ক্লাউড বিস্ফোরক ঘনত্বে পৌঁছানোর আগে তা দ্রবীভূত করার জন্য।
হাইড্রোজেন সঞ্চয় এবং পরিবহন অবকাঠামোতে চ্যালেঞ্জ
বৃহৎ পরিসরে গ্রহণযোগ্যতা নিরুৎসাহিত করে এমন চারটি ব্যবস্থাগত বাধা:
- ভঙ্গুরীকরণ : পাইপলাইন ইস্পাতের জন্য নিকেল-ভিত্তিক খাদ আবরণের প্রয়োজন, যা খরচ 40–60% বৃদ্ধি করে
- শক্তি ঘনত্ব : তরলীকরণে 10–13 কিলোওয়াট-ঘন্টা/কেজি H₂ শক্তি খরচ হয় (হাইড্রোজেনের শক্তি সামগ্রীর 30%)
- নিয়ন্ত্রণমূলক ফাঁক : 47% দেশের হাইড্রোজেন পরিবহনের জন্য নিবেদিত কোড নেই (IEA 2024)
- জনমত : জরিপভুক্ত 62% সম্প্রদায় বসতি অঞ্চলের কাছাকাছি তরল হাইড্রোজেন টার্মিনালের বিরোধিতা করে
প্রবণতা: নিরাপদ পরিবহনের জন্য তরল জৈব হাইড্রোজেন বাহক (LOHCs)-এর উন্নয়ন
LOHCs টলুইন বা ডাইবেঞ্জাইলটলুইনের সাথে হাইড্রোজেনকে রাসায়নিকভাবে আবদ্ধ করে, যা পরিবেশগত তাপমাত্রায় বায়ুমণ্ডলীয় চাপে পরিবহনের অনুমতি দেয়। তুলনামূলক বিশ্লেষণে দেখা যায়:
| প্যারামিটার | সংকুচিত H₂ | তরল H₂ | LOHCs |
|---|---|---|---|
| শক্তি ঘনত্ব | 40 g/L | 70 g/L | 55–60 g/L |
| সংরক্ষণ চাপ | ৭০০ বার | ৬–১০ বার | ১ বার |
| নিরাপত্তা ঝুঁকি | উচ্চ | মাঝারি | নগণ্য |
ডিহাইড্রোজেনেশন কারখানাগুলি উৎপ্রেরক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে 98.5% বিশুদ্ধ H₂ পুনরুদ্ধার করে, যদিও এই প্রযুক্তির জন্য 6–8 kWh/kg শক্তির প্রয়োজন—যা তরলীকরণের তুলনায় 25% বেশি, যা পরিবহনের সময় কিছু নিরাপত্তা সুবিধাকে কমিয়ে দেয়।
হাইড্রোজেনের দাহ্যতা এবং হ্যান্ডলিংয়ের ঝুঁকি
হাইড্রোজেনের দাহ্যতা এবং আগুন ধরার ঝুঁকি: প্রসারিত দাহ্য সীমা এবং কম আগুন ধরার শক্তি
বায়ুর সঙ্গে মিশলে হাইড্রোজেনের দহনশীল সীমা 4% থেকে শুরু করে 75% পর্যন্ত যায়, যা মিথেনের মতো অন্যান্য জ্বালানির তুলনায় বেশ কয়েকগুণ বেশি, যার সীমা মাত্র 5% থেকে 15%, অথবা প্রোপেনের 2% থেকে 10%। এই প্রসারিত সীমার কারণে, ছোটখাটো ফাঁসও খুব দ্রুত গুরুতর আগুনের ঝুঁকি তৈরি করে। আরও খারাপ হল এই যে, হাইড্রোজেন দহনের জন্য মাত্র 0.02 মিলিজুল শক্তির প্রয়োজন হয়, তাই সাধারণ পরিচালনার সময় উৎপন্ন স্ট্যাটিক বিদ্যুৎ-এর মতো সামান্য কিছুতেই আগুন ধরে যেতে পারে। তুলনা হিসাবে, গ্যাসোলিন বাষ্প আগুন ধরার জন্য প্রায় 0.8 mJ শক্তির প্রয়োজন হয়, যা অনেক বেশি। এই বৈশিষ্ট্যগুলি বিবেচনা করে, শিল্প সুবিধাগুলিতে বিশেষ নিরাপত্তা ব্যবস্থা থাকা প্রয়োজন। সাধারণত নাইট্রোজেন পিউর্জিং সিস্টেম এবং পরিবাহী উপাদান দিয়ে তৈরি সরঞ্জাম ব্যবহার করা হয় যাতে সঞ্চয়স্থান ও প্রক্রিয়াকরণ কেন্দ্রগুলিতে আকস্মিক দহনের ঝুঁকি কমানো যায় এবং আকস্মিক স্ফুলিঙ্গ তৈরি বন্ধ হয়।
হাইড্রোজেন শিখা দৃশ্যমানতা এবং সনাক্তকরণের চ্যালেঞ্জ
যখন হাইড্রোজেন দিনের বেলায় আগুন ধরে, তখন এটি এমন একটি ম্লান শিখা উৎপন্ন করে যে অধিকাংশ মানুষ এটি সম্পূর্ণরূপে মিস করে ফেলে, যা ঘটনা নিয়ন্ত্রণের চেষ্টা করা জরুরি প্রতিক্রিয়াকারীদের জন্য গুরুতর সমস্যা তৈরি করে। UV/IR সেন্সরগুলি সাধারণ অবস্থার অধীনে যথেষ্ট ভালভাবে কাজ করে, কিন্তু যখন অন্যান্য উৎস থেকে ধোঁয়া বা ধুলো বাতাসে থাকে তখন এগুলি কাজ করতে কষ্ট পায়। ফাঁস খুঁজে পাওয়া আরেকটি সম্পূর্ণ ভিন্ন সমস্যা। কারণ হাইড্রোজেন তার হালকা ওজনের কারণে খুব দ্রুত উপরের দিকে উঠে যায়, তাই কেউ এটি খুঁজে পাওয়ার আগেই এটি ছড়িয়ে যায়। আর সেই ক্ষুদ্র অণুগুলি? সেগুলি সেই ফাটলগুলির মধ্য দিয়ে চলে যায় যা ভারী গ্যাসগুলিকে আটকে রাখবে। এজন্যই আধুনিক নিরাপত্তা প্রোটোকলগুলি আজকাল একাধিক সুরক্ষা স্তরের প্রয়োজন হয়। সুবিধাগুলিতে সাধারণত পাইপের কাছাকাছি শব্দ-সনাক্তকারী ডিটেক্টর স্থাপন করা হয় যেখানে চাপ পরিবর্তন একটি ভাঙনের ইঙ্গিত দিতে পারে, পাশাপাশি কাজের এলাকার চারপাশে অনাকাঙ্ক্ষিত অণুগুলি বাতাসের মধ্য দিয়ে ভাসতে থাকা ধরতে প্রতিক্রিয়াশীল বিড সেন্সর তৈনাত করা হয়।
বিতর্ক বিশ্লেষণ: হাইড্রোজেন আগুনে জনসাধারণের ধারণা বনাম প্রকৃত ঘটনা তথ্য
মানুষ হাইড্রোজেনের দহনশীলতা নিয়ে অনেক চিন্তা করে, কিন্তু 2023 সালের NFPA-এর তথ্য অনুযায়ী, কারখানা ও প্লান্টগুলিতে গ্যাসোলিনের তুলনায় হাইড্রোজেন জড়িত আসল আগুন প্রায় 67 শতাংশ কম ঘটে। হাইড্রোজেন নিয়ে বেশিরভাগ সমস্যার কারণ পদার্থটি নিজেই বিপজ্জনক তা নয়, বরং হ্যান্ডলিং বা রক্ষণাবেক্ষণ পদ্ধতিতে ভুলের কারণে হয়। তবুও, 2019 সালে নরওয়েতে একটি হাইড্রোজেন জ্বালানি স্টেশনে বিশাল বিস্ফোরণের মতো কিছু চমকপ্রদ ঘটনা ঘটলে মানুষ আবার উদ্বিগ্ন হয়ে ওঠে। এজন্য আসলে কী ভুল হয়েছে তা স্পষ্টভাবে যোগাযোগ করা খুবই গুরুত্বপূর্ণ, পাশাপাশি যারা দিনের পর দিন এই জিনিস নিয়ে কাজ করে তাদের জন্য আরও ভালো প্রশিক্ষণ প্রয়োজন। প্রকৌশলীদের যে বাস্তব ঝুঁকি সম্পর্কে জ্ঞান আছে তার কাছাকাছি মানুষের বোঝাপড়া নিয়ে আসলে হাইড্রোজেন প্রযুক্তির চারপাশে সবাইকে নিরাপদ বোধ করাতে সাহায্য করবে।
হাইড্রোজেন প্রয়োগের জন্য প্রকৌশলিক নিয়ন্ত্রণ এবং নিরাপত্তা ব্যবস্থা
হাইড্রোজেন সিস্টেমে ভেন্টিলেশন এবং লিক ডিটেকশন: ডিজাইন মান
হাইড্রোজেনের কম ঘনত্ব এবং উচ্চ বিসরণ ক্ষমতার কারণে জ্বলনশীল গ্যাসের সঞ্চয় রোধ করতে প্রকৌশলী ভেন্টিলেশন প্রয়োজন। 2023 NFPA 2 হাইড্রোজেন প্রযুক্তি কোড আবদ্ধ সংরক্ষণ এলাকায় প্রতি ঘন্টায় কমপক্ষে একবার বাতাস পরিবর্তনের নির্দেশ দেয়, এবং ফুটো সনাক্তকারী সেন্সরগুলি 1% ঘনত্বে অ্যালার্ম সক্রিয় করার জন্য সেট করা থাকে—যা হাইড্রোজেনের 4% নিম্ন জ্বলনশীল সীমার অনেক নিচে।
সীলিং এবং মনিটরিং প্রযুক্তির মাধ্যমে হাইড্রোজেন ক্ষরণ প্রতিরোধ
উন্নত পলিমার সীল এবং অবিরত মনিটরিং হাইড্রোজেনের ক্ষুদ্রতম ফাঁক দিয়ে পালানোর প্রবণতা কমায়। ভঙ্গুরতা প্রতিরোধী উচ্চ-অখণ্ডতা O-রিং যৌগ 10,000 psi পর্যন্ত কার্যকারিতা বজায় রাখে, যখন বিতরিত ফাইবার-অপটিক সেন্সর কিলোমিটার জুড়ে পাইপলাইন নেটওয়ার্কের জন্য বাস্তব-সময়ে ক্ষরণ ম্যাপিং প্রদান করে।
সিস্টেম উপাদানগুলিতে উপাদানের সামঞ্জস্য এবং হাইড্রোজেন দ্বারা ভঙ্গুরতা
হাইড্রোজেন পরমাণু হাইড্রোজেন ভঙ্গুরতার মাধ্যমে ধাতুতে প্রবেশ করে, যা সাধারণ কার্বন ইস্পাতের গাঠনিক অখণ্ডতা 40% পর্যন্ত হ্রাস করে। শিল্পের সেরা অনুশীলনগুলি নির্দিষ্ট করে:
| মটেরিয়াল ক্লাস | হাইড্রোজেন সামঞ্জস্যতা | টাইপিক্যাল অ্যাপ্লিকেশন |
|---|---|---|
| অস্টেনিটিক স্টেইনলেস | চমৎকার (ΔUTS <5%) | ভালভ, চাপযুক্ত পাত্র |
| এলুমিনিয়াম লৈগ | ভালো (ΔUTS 8–12%) | পরিবহন পাত্র |
| টাইটানিয়াম গ্রেড | শর্তসাপেক্ষে (ΔUTS ≈25%) | ক্রায়োজেনিক ট্রান্সফার লাইন |
হাইড্রোজেন সিস্টেমগুলির জন্য নিরাপত্তা প্রকৌশল নিয়ন্ত্রণ: চাপ মুক্তি এবং স্বয়ংক্রিয় শাটঅফ
আধুনিক হাইড্রোজেন সুবিধাগুলি অতিরিক্ত চাপের ঘটনাগুলি আন্দাজ করার জন্য ভবিষ্যদ্বাণীমূলক অ্যালগরিদমের সাথে নিরাপত্তা চাপ মুক্তি ডিভাইস (PRDs) একীভূত করে। ISO 19880-1-অনুযায়ী সিস্টেমগুলি অস্বাভাবিক চাপ বৃদ্ধির হার (>35 bar/সেকেন্ড) শনাক্ত করার 100ms-এর মধ্যে স্বয়ংক্রিয় শাটঅফ সক্রিয় করে, যা 30 bar কার্যকরী চাপে 100টির বেশি পরীক্ষার চক্রের মাধ্যমে যাচাই করা হাইড্রোজেন-নির্দিষ্ট ফ্লেম আরেস্টরগুলির সাথে যুক্ত।
নিরাপদ হাইড্রোজেন হ্যান্ডলিংয়ের জন্য নিয়ন্ত্রণমূলক মান এবং সেরা অনুশীলন
ফেডারেল স্তরে হাইড্রোজেন নিয়ন্ত্রণ: DOT, OSHA এবং NFPA কোড
উৎপাদন থেকে শুরু করে সঞ্চয়ন পর্যন্ত হাইড্রোজেনের সম্পূর্ণ জীবনচক্রের জন্য একাধিক ফেডারেল সংস্থা নির্দিষ্ট নিয়ম প্রতিষ্ঠা করেছে। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের পরিবহন বিভাগ 49 CFR 178.60 নিয়মের অধীনে কঠোর ট্যাঙ্ক ডিজাইনের প্রয়োজনীয়তা নির্ধারণ করে, যাতে ধারকগুলি স্বাভাবিক কার্যকরী স্তরের চেয়ে তিন গুণ বেশি চাপ সহ্য করতে পারে। এদিকে, OSHA-এর প্রক্রিয়া নিরাপত্তা ব্যবস্থাপনা নিয়ম 29 CFR 1910.119 অনুযায়ী আবদ্ধ এলাকায় হাইড্রোজেনের অনুমোদিত সর্বোচ্চ ঘনত্ব নির্ধারিত হয়েছে মাত্র 1% (আয়তন অনুযায়ী), যার পরে তাৎক্ষণিক ব্যবস্থা গ্রহণ আবশ্যিক হয়ে ওঠে। সঞ্চয়ন সংক্রান্ত উদ্বেগের ক্ষেত্রে, জাতীয় অগ্নি সুরক্ষা সংস্থা 2023 সালের NFPA 2 মান অনুযায়ী নিরাপদ দূরত্ব নির্ধারণ করে, যা বিশেষ শিখা নিরোধক যন্ত্র স্থাপন না করা হলে বড় হাইড্রোজেন ইনস্টলেশনগুলিকে জনবসতিপূর্ণ এলাকা থেকে কমপক্ষে 25 মিটার দূরে রাখে। NFPA-এর নিজস্ব 2021 সালের একটি প্রযুক্তিগত প্রতিবেদন অনুযায়ী, এই ব্যাপক নির্দেশাবলী অনুসরণ করলে এই ধরনের সুরক্ষা ছাড়া যে পরিমাণ প্রধান দুর্ঘটনা ঘটত, তার তুলনায় প্রায় পাঁচ ভাগের চার ভাগ দুর্ঘটনা কমে যায়।
হাইড্রোজেন টেকনিশিয়ানদের জন্য প্রশিক্ষণ এবং নিরাপদ পরিচালনার অনুশীলন
কর্মচারীদের প্রশিক্ষণ কর্মসূচীতে অংশগ্রহণ করতে হবে যা পাঁচটি প্রধান নিরাপত্তা বিষয়ে ফোকাস করে, যার মধ্যে রয়েছে 4% এর বেশি ঘনত্বে পৌঁছানোর সময় ক্ষতিকারক গ্যাস নির্গমনের মতো পরিস্থিতিতে প্রতিক্রিয়া জানা। তারা আরও শেখে কীভাবে অত্যন্ত ঠাণ্ডা পদার্থগুলি থেকে আঘাত প্রতিরোধ করতে হয় এবং বিভিন্ন পরিস্থিতিতে উপাদানগুলির শক্তি পরীক্ষা করে দেখা যায় যাতে তারা অপ্রত্যাশিতভাবে ভেঙে না যায়। যেসব প্রতিষ্ঠান প্রতি তিন মাসে জরুরি অনুশীলন করে তারা সেই সব স্থানগুলির তুলনায় প্রায় 73 শতাংশ কম গুরুতর ঘটনা দেখে যেখানে কেবল বছরে একবার প্রশিক্ষণ দেওয়া হয়। এখনকার দিনে আরও বেশি সংখ্যক প্রযুক্তি কর্মী উচ্চ চাপে গ্যাস নির্গমনের মতো পরিস্থিতিতে কী করতে হয় তা অনুশীলনের জন্য ভার্চুয়াল রিয়েলিটি সিমুলেশনের দিকে ঝুঁকছে। 2022 সালে জার্নাল অফ হ্যাজার্ডাস ম্যাটেরিয়ালস-এ প্রকাশিত একটি গবেষণা অনুযায়ী, এই ধরনের প্রশিক্ষণ প্রায় দুই তৃতীয়াংশ পর্যন্ত বাস্তব জরুরি পরিস্থিতি সঠিকভাবে মোকাবিলা করার তাদের ক্ষমতা বৃদ্ধি করে।
হাইড্রোজেন সংরক্ষণ ও ডিসপেন্সিং সিস্টেমের পরীক্ষা: অনুগ্রহ এবং বৈধতা প্রোটোকল
ISO 19880-3 মানদণ্ড অনুযায়ী তৃতীয় পক্ষের বৈধতা পাস করার জন্য হাইড্রোজেন ডিসপেনসারগুলির 700 বারে প্রায় 15,000 চাপ চক্রের মধ্য দিয়ে যাওয়া উচিত এবং সীলগুলি অক্ষত রাখা উচিত। উৎপাদকদের প্রমাণ করতে হবে যে তাদের টাইপ IV কম্পোজিট ট্যাঙ্কগুলি চাপ দ্বারা সৃষ্ট ফাটলের বিরুদ্ধে প্রতিরোধ করে। এটি ধীর চক্র পরীক্ষা নামে পরিচিত যা মূলত বিশ বছরের ব্যবহারের শর্তাবলীর অনুকরণ করে। SAE J2579-এ 2023 সালের সর্বশেষ আপডেটে তাপীয় স্থিতিশীলতার পরীক্ষার জন্য নতুন প্রয়োজনীয়তা যুক্ত করা হয়েছে। এখন অনবোর্ড জ্বালানি সিস্টেমের উপাদানগুলি 85 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রা 500 ঘন্টা ধরে সহ্য করতে হবে। এই সময়ের মধ্যে, প্রযুক্তিবিদদের পরীক্ষা করতে হবে যে হাইড্রোজেন অভেদ্যতা প্রতি দিন প্রতি বর্গমিটারে 6.5 Nm³-এর নিচে থাকে। এবং নিরাপত্তা নিয়মগুলিকেও ভুলে যাবেন না। প্রতি দুই বছর পরপর দুটি পরপর NFPA 55 পরিদর্শনে ব্যর্থ হলে কোনো সুবিধার 30 দিনের জন্য স্বয়ংক্রিয়ভাবে অপারেটিং অধিকার বাতিল হয়ে যাবে, যতক্ষণ না নিয়ম মেনে চলা হচ্ছে।
প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী
হাইড্রোজেন সংরক্ষণের প্রধান পদ্ধতিগুলি কী কী?
সংকুচিত গ্যাসীয় সংরক্ষণ, তরলীকৃত হাইড্রোজেন এবং কঠিন-অবস্থার সংরক্ষণ পদ্ধতির মাধ্যমে হাইড্রোজেন সংরক্ষণ করা হয়।
সংকুচিত হাইড্রোজেন সংরক্ষণে কী কী ঝুঁকি রয়েছে?
উপাদানের ভঙ্গুরতা, ক্লান্তি বৈফল্য, নিয়ন্ত্রণহীন নির্গমন এবং কম্পোজিট স্তরের খসে পড়া অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।
তরলীকৃত হাইড্রোজেন কীভাবে রক্ষণাবেক্ষণ করা হয়?
বহুস্তর ভ্যাকুয়াম নিরোধকতা এবং উত্ফুল্লন এবং দশা পরিবর্তন বিস্ফোরণ রোধে কঠোর তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে তরলীকৃত হাইড্রোজেন রক্ষণাবেক্ষণ করা হয়।
হাইড্রোজেন কীভাবে নিরাপদে পরিবহন করা হয়?
পাইপলাইন, ট্রাক এবং জাহাজের মাধ্যমে চাপ নিষ্কাশন ব্যবস্থা, ভ্যাকুয়াম নিরোধকতা এবং জিপিএস ট্র্যাকিং-এর মতো নিরাপত্তা ব্যবস্থা ব্যবহার করে হাইড্রোজেন নিরাপদে পরিবহন করা হয়।
হাইড্রোজেনকে কেন আগুনের ঝুঁকি হিসাবে বিবেচনা করা হয়?
হাইড্রোজেনের দহনশীল পরিসর ব্যাপক এবং জ্বলন শক্তি কম, তাই বাতাসের সাথে মিশলে এটি আগুনের ঝুঁকি তৈরি করতে পারে।
সূচিপত্র
-
হাইড্রোজেন সংরক্ষণ: পদ্ধতি এবং সংশ্লিষ্ট নিরাপত্তা ঝুঁকি
- হাইড্রোজেন সংরক্ষণ পদ্ধতির একটি বিবরণ
- চাপযুক্ত হাইড্রোজেন সংরক্ষণ: ঝুঁকি এবং প্রকৌশলগত নিয়ন্ত্রণ
- তরল হাইড্রোজেন সঞ্চয়: ক্রায়োজেনিক চ্যালেঞ্জ এবং নিরাপত্তা বাধা
- হাইড্রোজেন সঞ্চয় ট্যাঙ্কের প্রকার (টাইপ 1–5 COPVs): উপাদানের সামঞ্জস্য এবং ব্যর্থতার মode
- কেস স্টাডি: উচ্চ-চাপ হাইড্রোজেন সঞ্চয় ব্যবস্থায় ব্যর্থতার বিশ্লেষণ
- হাইড্রোজেন পরিবহন: পদ্ধতি এবং ঝুঁকি হ্রাসের কৌশল
- হাইড্রোজেন পরিবহনের পদ্ধতি: পাইপলাইন, ট্রাক এবং জাহাজ
- যাত্রাকালীন হাইড্রোজেন পরিবহন এবং সঞ্চয়ের ক্ষেত্রে নিরাপত্তা
- হাইড্রোজেন সঞ্চয় এবং পরিবহন অবকাঠামোতে চ্যালেঞ্জ
- প্রবণতা: নিরাপদ পরিবহনের জন্য তরল জৈব হাইড্রোজেন বাহক (LOHCs)-এর উন্নয়ন
- হাইড্রোজেনের দাহ্যতা এবং হ্যান্ডলিংয়ের ঝুঁকি
- হাইড্রোজেন প্রয়োগের জন্য প্রকৌশলিক নিয়ন্ত্রণ এবং নিরাপত্তা ব্যবস্থা
- নিরাপদ হাইড্রোজেন হ্যান্ডলিংয়ের জন্য নিয়ন্ত্রণমূলক মান এবং সেরা অনুশীলন