การจัดเก็บไฮโดรเจน: วิธีการและอันตรายที่เกี่ยวข้อง

ภาพรวมของวิธีการจัดเก็บไฮโดรเจน

ระบบการจัดเก็บไฮโดรเจนชั่งดุลระหว่างความหนาแน่นพลังงานกับความปลอดภัยผ่านสามวิธีหลัก ได้แก่

• การจัดเก็บในรูปแก๊สอัด (350–700 บาร์) นิยมใช้ในงานเคลื่อนที่ แต่ต้องอาศัยวิศวกรรมที่แข็งแรงทนทาน
• ไฮโดรเจนเหลว (–253°C) มีความหนาแน่นสูงกว่า แต่ต้องการโครงสร้างพื้นฐานแบบคริโอเจนิก
• หน่วยความจำแบบโซลิดสเตต ผ่านไฮไดรด์โลหะช่วยลดความเสี่ยงจากแรงดัน แต่เผชิญข้อจำกัดด้านพลวัต

การศึกษาล่าสุดแสดงให้เห็นว่าระบบจัดเก็บก๊าซอัดคิดเป็น 78% ของระบบที่ใช้งานอยู่ ในขณะที่ถังแช่เย็นลึกให้บริการ 19% ของการใช้งานในระดับอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ (รายงานความเข้ากันได้ของวัสดุ ปี 2023)

การจัดเก็บไฮโดรเจนแบบอัด: ความเสี่ยงและการควบคุมทางวิศวกรรม

ไฮโดรเจนภายใต้แรงดันสูงมีความเสี่ยงหลัก 4 ประการ:

1. วัสดุเปราะกรอบ ในชิ้นส่วนเหล็กกล้าคาร์บอน
2. การล้มเหลวจากความเหนื่อยล้า จากการเปลี่ยนแปลงแรงดันซ้ำๆ
3. การปล่อยอย่างรวดเร็วและไม่สามารถควบคุมได้ ระหว่างที่ถังรั่วหรือแตก
4. ชั้นคอมโพสิตแยกตัวออกจากกัน ในถังประเภท IV

ระบบสมัยใหม่ช่วยลดความเสี่ยงเหล่านี้ด้วยเซ็นเซอร์ตรวจจับการรั่วซึมอัตโนมัติ (ความไว 10 ppm), ถังแบบผสมผสานที่มีชั้นพอลิเมอร์และหุ้มด้วยเส้นใยคาร์บอน, และอุปกรณ์ปล่อยแรงดันฉุกเฉินตามมาตรฐาน ISO 19880-1

การจัดเก็บไฮโดรเจนเหลว: ความท้าทายด้านคริโอเจนิกส์และอุปสรรคด้านความปลอดภัย

การรักษาไฮโดรเจนในสถานะของเหลวจำเป็นต้องใช้ฉนวนสูญญากาศหลายชั้นและการควบคุมอุณหภูมิอย่างเข้มงวด โปรโตคอลความปลอดภัยครอบคลุม:

• การจัดการการระเหย : อัตราการสูญเสียรายวัน 0.1–1% จำเป็นต้องมีระบบกู้คืนไอ
• การไหม้จากอุณหภูมิต่ำ : ป้องกันได้ด้วยอุปกรณ์กั้นและระบบตรวจสอบระยะไกล
• การระเบิดจากการเปลี่ยนสถานะ : จัดการโดยระบบระบายแรงดันที่ควบคุมแรงดัน

สิ่งอำนวยความสะดวกชั้นนำในปัจจุบันใช้ระบบตรวจสอบอุณหภูมิด้วยปัญญาประดิษฐ์ ซึ่งช่วยลดการสูญเสียจากกระบวนการเดือดระเหยลงได้ถึง 40% เมื่อเทียบกับระบบควบคุมแบบแมนนวล (วารสารความปลอดภัยไครโอเจนิกส์ 2024)

ประเภทถังเก็บไฮโดรเจน (COPV ชนิดที่ 1–5): ความเข้ากันได้ของวัสดุและรูปแบบการล้มเหลว

ภาชนะความดันแบบหุ้มคอมโพสิต (COPVs) แสดงความแตกต่างด้านสมรรถนะที่สำคัญ:

การทดสอบเร่งการชราภาพแสดงให้เห็นว่า ถังประเภท IV สามารถทนต่อรอบความดันได้ 15,000 รอบ ก่อนที่จะต้องเปลี่ยนใหม่ — มีความทนทานมากกว่าการออกแบบถังประเภท I ถึงสามเท่า (วารสารภาชนะรับแรงดัน ASME 2023)

กรณีศึกษา: การวิเคราะห์ความล้มเหลวในระบบจัดเก็บไฮโดรเจนความดันสูง

เหตุการณ์หนึ่งเมื่อปี 2022 ที่เกิดกับระบบจัดเก็บความดัน 700 บาร์ ได้เปิดเผยปัญหาด้านความปลอดภัยที่ร้ายแรงหลายประการ เริ่มจากเกิดรอยแตกร้าวขนาดเล็กในวัสดุไฟเบอร์คาร์บอน เซ็นเซอร์ตรวจจับไฮโดรเจนไม่สามารถตรวจพบการสะสมของก๊าซที่ระดับความเข้มข้น 2.3% และเมื่อระบบระบายฉุกเฉินทำงานในที่สุด ก็สายเกินไปจนเกิดภาวะความร้อนเพิ่มขึ้นอย่างควบคุมไม่ได้ (thermal runaway) หลังจากการตรวจสอบสาเหตุที่ผิดพลาด ทำให้แนวทางปฏิบัติ NFPA 2 ได้รับการปรับปรุงใหม่ โดยกำหนดให้ต้องทำการทดสอบด้วยคลื่นอัลตราโซนิกทุกสองเดือนโดยใช้อุปกรณ์แบบโฟสต์แอเรย์ ต้องมีระบบสำรองสำหรับการตรวจจับก๊าซ รวมถึงการฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงานให้ดียิ่งขึ้น การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เกิดขึ้นเพราะวิธีการเดิมไม่เพียงพออีกต่อไป

การขนส่งไฮโดรเจน: รูปแบบและกลยุทธ์การลดความเสี่ยง

วิธีการขนส่งไฮโดรเจน: ท่อส่ง ก trucks, และเรือ

โดยพื้นฐานแล้ว มีอยู่สามวิธีหลักในการขนส่งไฮโดรเจน ขึ้นอยู่กับปริมาณที่ต้องการส่งและจุดหมายปลายทาง สำหรับพื้นที่อุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่ต้องการมากกว่า 10 ตันต่อชั่วโมง ระบบสายส่ง (Pipelines) จะทำงานได้ดี แต่ประมาณหนึ่งในสามของสายส่งเหล่านี้จำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงอย่างจริงจัง หากเราต้องการให้สามารถขนส่งไฮโดรเจนได้โดยไม่ก่อปัญหาต่อวัสดุเหล็ก ในระยะทางสั้น ๆ ผู้คนส่วนใหญ่พึ่งพาใช้รถบรรทุกก๊าซอัดที่ขนส่งไฮโดรเจนภายใต้ความดันระหว่าง 350 ถึง 700 บาร์ วิธีนี้คิดเป็นเกือบ 60% ของการจัดส่งในปริมาณเล็ก เพราะการสร้างโครงสร้างพื้นฐานใหม่นั้นไม่แพงเท่ากับทางเลือกอื่นๆ ส่วนการขนส่งข้ามมหาสมุทรจะใช้เรือขนส่งแบบคริโอเจนิกพิเศษ ที่เก็บไฮโดรเจนในสถานะของเหลวที่อุณหภูมิต่ำจัดถึงลบ 253 องศาเซลเซียส ฉนวนขั้นสูงช่วยป้องกันไม่ให้ผลิตภัณฑ์สูญเสียไปมากเกินไประหว่างการขนส่ง โดยสูญเสียไม่เกินครึ่งเปอร์เซ็นต์ต่อวัน สิ่งที่น่าสนใจกำลังเกิดขึ้นในขณะนี้คือ การพัฒนาระบบก๊าซธรรมชาติที่เสริมไฮโดรเจน (HENG) โดยการผสมไฮโดรเจนเข้าไปในท่อส่งก๊าซธรรมชาติธรรมดาในสัดส่วนระหว่าง 15 ถึง 20% บริษัทต่าง ๆ จึงสามารถใช้โครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่เดิมได้ พร้อมทั้งหลีกเลี่ยงปัญหาหลายประการที่อาจเกิดจากไฮโดรเจนบริสุทธิ์ในท่อเก่า

ความปลอดภัยในการขนส่งและจัดเก็บไฮโดรเจนระหว่างการเดินทาง

มาตรการความปลอดภัยสำหรับการขนส่งไฮโดรเจนคำนึงถึงพลังงานจุดระเบิดที่ต่ำมากเพียง 0.02 mJ รวมถึงแนวโน้มที่จะแพร่กระจายอย่างรวดเร็วผ่านวัสดุต่างๆ สำหรับการขนส่งก๊าซอัด บริษัทส่วนใหญ่พึ่งพาถังประเภท IV ที่ทำจากพลาสติกเสริมใยคาร์บอน ซึ่งได้รับการออกแบบโดยมีช่องว่างด้านความปลอดภัยประมาณ 2.25 เท่าของสภาพการทำงานปกติ ถังเหล่านี้ยังมาพร้อมระบบปล่อยแรงดันที่ตั้งให้ทำงานที่ประมาณ 1,125 บาร์ ตามแนวทางล่าสุดของ NFPA ปี 2023 ส่วนเรือที่ขนส่งไฮโดรเจนในสถานะของเหลว มักติดตั้งถังแบบสองชั้นที่แยกกันด้วยฉนวนสุญญากาศ เพื่อลดการถ่ายเทความร้อน เซ็นเซอร์พิเศษยังถูกติดตั้งทั่วเรือเหล่านี้ สามารถตรวจจับการรั่วไหลเล็กน้อยได้ตั้งแต่ระดับเพียง 1% ของปริมาณที่ถือว่าอันตรายต่อการเผาไหม้ ระบบการขนส่งสมัยใหม่ในปัจจุบันยังรวมถึงความสามารถในการตรวจสอบแบบเรียลไทม์ ที่คอยติดตามทุกอย่างตั้งแต่แรงดันและอุณหภูมิภายในแต่ละภาชนะ ไปจนถึงตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ที่แม่นยำผ่านระบบติดตาม GPS หากเกิดปัญหาใดๆ ระหว่างการขนส่ง ข้อมูลเหล่านี้จะเป็นตัวกระตุ้นกลไกการระบายแรงดันอัตโนมัติ เพื่อปล่อยแรงดันที่สะสมออกอย่างปลอดภัย หน่วยดับเพลิงที่เข้าปฏิบัติการเหตุการณ์ที่เกี่ยวข้องกับไฮโดรเจนจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์เฉพาะทาง เนื่องจากเปลวไฟที่เกิดขึ้นมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า กล้องถ่ายภาพความร้อนช่วยให้พวกเขาสังเกตตำแหน่งที่อาจเกิดเพลิงไหม้โดยไม่เห็น ขณะที่หัวพ่นน้ำที่ติดตั้งไว้เป็นการเฉพาะจะช่วยเจือจางกลุ่มก๊าซที่รั่วไหลออกมา ก่อนที่จะถึงความเข้มข้นที่อาจระเบิดได้

ความท้าทายด้านโครงสร้างพื้นฐานการจัดเก็บและขนส่งไฮโดรเจน

อุปสรรคเชิงระบบสี่ประการที่ขัดขวางการนำไปใช้ในระดับใหญ่:

• การเปราะกรอบ : เหล็กกล้าสำหรับท่อส่งต้องใช้ชั้นเคลือบที่มีโลหะผสมนิกเกิล ทำให้ต้นทุนเพิ่มขึ้น 40–60%
• ความเข้มข้นของพลังงาน : การทำให้เป็นของเหลวใช้พลังงาน 10–13 กิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อกิโลกรัม H₂ (30% ของพลังงานที่มีอยู่ในไฮโดรเจน)
• ช่องว่างด้านกฎระเบียบ : 47% ของประเทศไม่มีรหัสเฉพาะสำหรับการขนส่งไฮโดรเจน (IEA 2024)
• การรับรู้ของสาธารณะ : 62% ของชุมชนที่สำรวจไม่เห็นด้วยกับการตั้งสถานีขนถ่ายไฮโดรเจนของเหลวใกล้พื้นที่ที่อยู่อาศัย

แนวโน้ม: การพัฒนาตัวพาไฮโดรเจนอินทรีย์ของเหลว (LOHCs) เพื่อการขนส่งที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น

LOHCs จะจับยึดไฮโดรเจนทางเคมีกับโทลูอีนหรือไดเบนซิลโทลูอีน ทำให้สามารถขนส่งภายใต้ความดันบรรยากาศที่อุณหภูมิปกติได้ การวิเคราะียเปรียบเทียบแสดงให้เห็น:

โรงงานถอดไฮโดรเจนสามารถกู้คืนไฮโดรเจนบริสุทธิ์ได้ 98.5% ผ่านกระบวนการเร่งปฏิกิริยา แม้ว่าเทคโนโลยีนี้จะต้องใช้พลังงานนำเข้า 6–8 กิโลวัตต์-ชั่วโมง/กิโลกรัม ซึ่งสูงกว่าการเหลวตัวประมาณ 25% ทำให้ข้อได้เปรียบด้านความปลอดภัยบางประการลดลงระหว่างการขนส่ง

ความไวไฟและอันตรายจากการจัดการไฮโดรเจน

ความไวไฟและความเสี่ยงการจุดระเบิดของไฮโดรเจน: ช่วงการลุกไหม้กว้างและพลังงานจุดระเบิดต่ำ

ช่วงการติดไฟของไฮโดรเจนอยู่ระหว่าง 4% ถึง 75% เมื่อผสมกับอากาศ ซึ่งกว้างกว่าเชื้อเพลิงอื่นๆ อย่างมีเทนที่อยู่ระหว่าง 5% ถึง 15% หรือโพรเพนที่ 2% ถึง 10% เนื่องจากช่วงดังกล่าวค่อนข้างกว้าง การรั่วไหลเพียงเล็กน้อยจึงกลายเป็นอันตรายจากไฟไหม้ได้อย่างรวดเร็ว สิ่งที่ทำให้สถานการณ์แย่ลงคือ ไฮโดรเจนต้องการพลังงานเพียง 0.02 มิลลิจูลในการจุดติด ดังนั้นเพียงแค่ไฟฟ้าสถิตที่เกิดขึ้นจากการจัดการตามปกติก็อาจทำให้เกิดเพลิงลุกไหม้ได้ เพื่อเปรียบเทียบ ไอระเหยของน้ำมันเบนซินต้องใช้พลังงานประมาณ 0.8 mJ จึงจะลุกไหม้ ซึ่งสูงกว่ามาก เมื่อพิจารณาจากคุณสมบัติเหล่านี้ สถานประกอบการอุตสาหกรรมจึงจำเป็นต้องมีมาตรการความปลอดภัยพิเศษ โดยทั่วไปจะใช้อุปกรณ์เช่น ระบบล้างไนโตรเจน และอุปกรณ์ที่ทำจากวัสดุนำไฟฟ้า เพื่อป้องกันประกายไฟโดยไม่ได้ตั้งใจ และลดความเสี่ยงจากเหตุการณ์การจุดติดโดยไม่คาดคิดในพื้นที่จัดเก็บและโรงงานแปรรูป

ความท้าทายด้านการมองเห็นและการตรวจจับเปลวไฟไฮโดรเจน

เมื่อไฮโดรเจนเกิดเพลิงลุกไหม้ในช่วงเวลากลางวัน จะผลิตเปลวไฟที่จางมากจนคนส่วนใหญ่มองไม่เห็นเลย ซึ่งสร้างปัญหาอย่างรุนแรงต่อหน่วยงานฉุกเฉินที่พยายามควบคุมเหตุการณ์ UV/IR เซนเซอร์ทำงานได้ดีพอในสภาวะปกติ แต่จะมีปัญหาเมื่อมีควันหรือฝุ่นในอากาศจากแหล่งอื่นๆ การตรวจจับการรั่วไหลถือเป็นอีกหนึ่งปัญหาใหญ่ เพราะไฮโดรเจนมีน้ำหนักเบา จึงลอยตัวขึ้นไปอย่างรวดเร็ว และกระจายตัวก่อนที่ใครจะสามารถติดตามพบได้ และโมเลกุลขนาดเล็กเหล่านั้น? มันสามารถลอดผ่านรอยแตกที่กักก๊าซหนักกว่าไว้ได้อย่างง่ายดาย นั่นจึงเป็นเหตุผลว่าทำไมโปรโตคอลความปลอดภัยสมัยใหม่จึงกำหนดให้มีหลายชั้นในการป้องกันในปัจจุบัน สถานประกอบการมักติดตั้งตัวตรวจจับเสียงใกล้ท่อ ซึ่งการเปลี่ยนแปลงของแรงดันอาจบ่งชี้ถึงการรั่วไหล ในขณะเดียวกันก็ใช้เซนเซอร์แบบคาตาไลติกบีดบริเวณพื้นที่ทำงาน เพื่อจับโมเลกุลที่ลอยละล่องอยู่ในอากาศ

การวิเคราะห์ข้อถกเถียง: การรับรู้ของสาธารณะชนเทียบกับข้อมูลเหตุการณ์จริงในกรณีเพลิงไหม้จากไฮโดรเจน

ผู้คนมักกังวลเกี่ยวกับความไวไฟของไฮโดรเจนมาก แต่จากข้อมูลของ NFPA ในปี 2023 พบว่าเพลิงไหม้ที่เกี่ยวข้องกับไฮโดรเจนจริง ๆ เกิดขึ้นน้อยกว่าประมาณ 67 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับเพลิงไหม้ที่เกิดจากแก๊สโซลีนในโรงงานและสถานประกอบการ ส่วนใหญ่ปัญหาที่เกิดขึ้นกับไฮโดรเจนไม่ใช่เพราะตัวสารนั้นอันตรายโดยตัวมันเอง แต่กลับมาจากการปฏิบัติผิดพลาดระหว่างการจัดการหรือขั้นตอนการบำรุงรักษา อย่างไรก็ตาม เมื่อเกิดเหตุการณ์ร้ายแรง เช่น การระเบิดครั้งใหญ่ที่สถานีเติมเชื้อเพลิงไฮโดรเจนในนอร์เวย์เมื่อปี 2019 ก็ทำให้ผู้คนเริ่มหวาดกลัวอีกครั้ง นั่นคือเหตุผลว่าทำไมการสื่อสารที่ชัดเจนเกี่ยวกับสิ่งที่ผิดพลาดขึ้นจริง ๆ จึงมีความสำคัญมาก รวมถึงการฝึกอบรมที่ดีขึ้นสำหรับพนักงานที่จัดการกับสิ่งนี้ในแต่ละวัน การทำความเข้าใจของผู้คนให้ใกล้เคียงกับสิ่งที่วิศวกรรู้เกี่ยวกับความเสี่ยงที่แท้จริงควรจะช่วยให้ทุกคนรู้สึกปลอดภัยมากขึ้นเมื่ออยู่ใกล้เทคโนโลยีไฮโดรเจน

มาตรการควบคุมทางวิศวกรรมและระบบความปลอดภัยสำหรับการประยุกต์ใช้ไฮโดรเจน

การระบายอากาศและการตรวจจับการรั่วไหลในระบบไฮโดรเจน: มาตรฐานการออกแบบ

ความหนาแน่นต่ำและการแพร่ตัวสูงของไฮโดรเจนจำเป็นต้องมีการระบายอากาศที่ได้รับการออกแบบมาอย่างเหมาะสมเพื่อป้องกันการสะสมที่อาจเกิดการลุกไหม้ได้ nFPA 2 Hydrogen Technologies Code ปี 2023 กำหนดให้มีการเปลี่ยนถ่ายอากาศอย่างน้อยหนึ่งครั้งต่อชั่วโมงในพื้นที่จัดเก็บแบบปิด โดยติดตั้งเซ็นเซอร์ตรวจจับการรั่วไหลซึ่งจะทำงานเตือนเมื่อความเข้มข้นอยู่ที่ 1% ซึ่งต่ำกว่าขีดจำกัดการลุกไหม้ขั้นต่ำของไฮโดรเจนที่ 4% อย่างมาก

การป้องกันการรั่วไหลของไฮโดรเจนผ่านเทคโนโลยีการปิดผนึกและการตรวจสอบ

ซีลโพลิเมอร์ขั้นสูงและการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องช่วยลดแนวโน้มการรั่วไหลของไฮโดรเจนผ่านช่องว่างขนาดเล็กมาก O-ring ชนิดทนทานพิเศษที่ต้านทานการเปราะหักยังคงประสิทธิภาพได้สูงสุดถึง 10,000 psi ในขณะที่เซ็นเซอร์ไฟเบอร์ออปติกแบบกระจายสามารถให้แผนที่การรั่วไหลแบบเรียลไทม์ตลอดเครือข่ายท่อส่งที่ทอดยาวหลายกิโลเมตร

ความเข้ากันได้ของวัสดุและการเปราะหักจากไฮโดรเจนในชิ้นส่วนระบบ

อะตอมของไฮโดรเจนสามารถแทรกซึมเข้าไปในโลหะจนทำให้เกิดการเปราะหักจากไฮโดรเจน ส่งผลให้ความแข็งแรงเชิงโครงสร้างลดลงได้สูงสุดถึง 40% ในเหล็กกล้าคาร์บอนทั่วไป แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในอุตสาหกรรมระบุว่า:

มาตรการควบคุมด้านความปลอดภัยสำหรับระบบไฮโดรเจน: อุปกรณ์ปล่อยแรงดันและระบบตัดอัตโนมัติ

สถาน facility ไฮโดรเจนสมัยใหม่ผสานรวมอุปกรณ์ปล่อยแรงดันซ้ำซ้อน (PRDs) เข้ากับอัลกอริทึมเชิงทำนายเพื่อคาดการณ์เหตุการณ์ความดันเกิน ระบบที่เป็นไปตามมาตรฐาน ISO 19880-1 จะเปิดใช้งานการตัดอัตโนมัติภายใน 100 มิลลิวินาทีเมื่อตรวจพบอัตราการเพิ่มขึ้นของแรงดันผิดปกติ (>35 บาร์/วินาที) ร่วมกับอุปกรณ์ดับเปลวไฟเฉพาะไฮโดรเจนที่ผ่านการตรวจสอบแล้วมากกว่า 100 รอบการทดสอบที่แรงดันทำงาน 30 บาร์

มาตรฐานข้อบังคับและแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการจัดการไฮโดรเจนอย่างปลอดภัย

การควบคุมไฮโดรเจนในระดับรัฐบาลกลาง: รหัส DOT, OSHA และ NFPA

หน่วยงานรัฐบาลกลางหลายแห่งได้จัดทำข้อบังคับเฉพาะสำหรับไฮโดรเจนตลอดวงจรชีวิตตั้งแต่การผลิตไปจนถึงการจัดเก็บ กระทรวงคมนาคมสหรัฐอเมริกาได้กำหนดข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับการออกแบบถังภายใต้ข้อบังคับ 49 CFR 178.60 ซึ่งกำหนดให้ภาชนะต้องสามารถรองรับแรงดันได้สูงกว่าระดับการใช้งานปกติสามเท่า ในขณะเดียวกัน กฎระเบียบด้านการจัดการความปลอดภัยในกระบวนการของ OSHA ตามข้อ 29 CFR 1910.119 ได้กำหนดความเข้มข้นของไฮโดรเจนสูงสุดที่ยอมให้ได้เพียง 1% โดยปริมาตรในพื้นที่ปิดล้อม ก่อนที่จะต้องดำเนินการใดๆ สำหรับประเด็นการจัดเก็บ สมาคมป้องกันอัคคีภัยแห่งชาติ (NFPA) ได้ระบุระยะทางด้านความปลอดภัยไว้ในมาตรฐาน NFPA 2 ฉบับปี 2023 โดยกำหนดให้สถานีจัดเก็บไฮโดรเจนขนาดใหญ่อยู่ห่างจากพื้นที่ที่มีผู้คนอาศัยอยู่อย่างน้อย 25 เมตร เว้นแต่จะติดตั้งอุปกรณ์ดับเปลวไฟพิเศษ ตามรายงานเทคนิคปี 2021 จาก NFPA เอง การปฏิบัติตามแนวทางอย่างครอบคลุมเหล่านี้สามารถลดอุบัติเหตุร้ายแรงลงได้ประมาณสี่ในห้า เมื่อเทียบกับสถานการณ์ที่ไม่มีมาตรการป้องกันดังกล่าว

การฝึกอบรมและแนวทางปฏิบัติด้านความปลอดภัยสำหรับช่างเทคนิคด้านไฮโดรเจน

พนักงานจำเป็นต้องผ่านโปรแกรมการฝึกอบรมที่เน้นห้าประเด็นหลักด้านความปลอดภัย รวมถึงการตอบสนองต่อการรั่วไหลเมื่อความเข้มข้นเกิน 4% ซึ่งเป็นจุดที่วัสดุสามารถติดไฟได้ นอกจากนี้ พวกเขายังเรียนรู้วิธีป้องกันการบาดเจ็บจากสารที่มีอุณหภูมิต่ำมาก และตรวจสอบว่าวัสดุจะยังคงความแข็งแรงภายใต้สภาวะต่าง ๆ เพื่อป้องกันไม่ให้แตกหักอย่างกะทันหัน บริษัทที่จัดซ้อมแผนฉุกเฉินทุกสามเดือนมักพบเหตุการณ์ที่รุนแรงน้อยกว่าประมาณ 73 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับสถานที่ที่ฝึกอบรมเพียงปีละครั้ง ปัจจุบันช่างเทคนิคมากขึ้นเรื่อย ๆ หันไปใช้การจำลองเสมือนจริง (Virtual Reality) เพื่อฝึกปฏิบัติในสถานการณ์การรั่วไหลภายใต้ความดันสูง ตามรายงานการวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร Journal of Hazardous Materials ในปี 2022 การฝึกอบรมประเภทนี้ช่วยเพิ่มความสามารถในการจัดการกับเหตุฉุกเฉินจริงได้อย่างถูกต้องเกือบสองในสาม

การทดสอบระบบเก็บและจัดส่งฮิโดรเจน: ระเบียบความเป็นมาและการรับรอง

สำหรับหัวจ่ายไฮโดรเจนที่จะผ่านการตรวจสอบจากหน่วยงานภายนอกตามมาตรฐาน ISO 19880-3 จะต้องสามารถทนต่อรอบความดันประมาณ 15,000 รอบที่ความดัน 700 บาร์ โดยยังคงซีลสมบูรณ์ ผู้ผลิตจำเป็นต้องแสดงหลักฐานว่าถังคอมโพสิตประเภท IV ของตนสามารถต้านทานการแตกร้าวจากความเครียดและการกัดกร่อนได้ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการทดสอบแบบไซเคิลช้า (slow cycle testing) ที่โดยพื้นฐานแล้วจำลองสภาพการใช้งานที่เทียบเท่ากับการใช้งานราว 20 ปี อัปเดตล่าสุดในปี 2023 ของ SAE J2579 ได้นำข้อกำหนดใหม่เกี่ยวกับการทดสอบความมั่นคงทางความร้อน โดยชิ้นส่วนภายในระบบเชื้อเพลิงบนยานพาหนะจะต้องทนต่ออุณหภูมิที่ 85 องศาเซลเซียส เป็นระยะเวลาต่อเนื่อง 500 ชั่วโมง ในช่วงเวลานี้ เจ้าหน้าที่เทคนิคจะตรวจสอบว่าความสามารถในการซึมผ่านของไฮโดรเจนยังคงต่ำกว่าเกณฑ์ที่กำหนดไว้ที่ 6.5 ลูกบาศก์เมตรต่อตารางเมตรต่อวันหรือไม่ และอย่าลืมข้อกำหนดด้านความปลอดภัยเช่นกัน สถานที่ใดก็ตามที่ล้มเหลวในการตรวจสอบ NFPA 55 สองครั้งติดต่อกันทุกสองปี จะถูกเพิกถอนสิทธิ์ในการดำเนินการโดยอัตโนมัติเป็นเวลาสามสิบวันเต็ม จนกว่าจะสามารถปฏิบัติตามข้อกำหนดได้

คำถามที่พบบ่อย

วิธีการหลักในการจัดเก็บไฮโดรเจนคืออะไร

การจัดเก็บไฮโดรเจนทำได้โดยการเก็บในรูปแก๊สอัด ไฮโดรเจนเหลว และวิธีการจัดเก็บในสถานะของแข็ง

ความเสี่ยงที่เกิดขึ้นจากการจัดเก็บไฮโดรเจนภายใต้ความดันมีอะไรบ้าง

ความเสี่ยงรวมถึงการเปราะบางของวัสดุ การล้มเหลวจากความเหนื่อยล้า การปล่อยออกอย่างไม่สามารถควบคุมได้ และการแยกชั้นของวัสดุคอมโพสิต

ไฮโดรเจนเหลวถูกควบคุมอย่างไร

ไฮโดรเจนเหลวถูกเก็บรักษาโดยใช้ฉนวนสุญญากาศหลายชั้นและการควบคุมอุณหภูมิอย่างเข้มงวด เพื่อป้องกันการระเหยและระเบิดจากเปลี่ยนสถานะ

การขนส่งไฮโดรเจนอย่างปลอดภัยทำได้อย่างไร

การขนส่งไฮโดรเจนอย่างปลอดภัยทำได้โดยใช้ท่อส่ง ก trucks และเรือ โดยมีมาตรการความปลอดภัย เช่น ระบบลดความดัน ฉนวนสุญญากาศ และระบบติดตามตำแหน่งด้วย GPS

ทำไมไฮโดรเจนจึงถือว่าเป็นอันตรายจากไฟไหม้

ไฮโดรเจนมีช่วงการติดไฟกว้างและพลังงานจุดระเบิดต่ำ ทำให้มีความเสี่ยงเป็นอันตรายจากไฟไหม้เมื่อผสมกับอากาศ