Quali sono le regole di sicurezza per un impianto a idrogeno?

Sicurezza e gestione dei rischi dell'idrogeno: stoccaggio, impianti e formazione

Quali sono i rischi legati all'idrogeno?

L'idrogeno gassoso è una molecola caratterizzata da un'energia di innesco estremamente bassa e da dimensioni ridotte: si infiamma facilmente in aria e diffonde nei materiali solidi.
A concentrazioni comprese tra il 4 % e il 75 % in aria, brucia con una fiamma invisibile a occhio nudo.
In alcuni materiali, come determinati tipi di acciaio, penetra nel reticolo cristallino, ne riduce la duttilità e può causare rotture per il fenomeno noto come "infragilimento da idrogeno".
Le fughe di idrogeno gassoso ad alta pressione o in fase liquida possono dare origine, in ambienti confinati e in presenza di una sorgente di innesco, a deflagrazioni dell'impianto.
Per l'idrogeno liquido, il mancato controllo del passaggio dalla fase liquida a quella gassosa comporta un notevole aumento di volume (boil-off), un'espansione nei serbatoi o nelle tubazioni e un elevato rischio di esplosione. Spesso sottovalutate, le ustioni da freddo (od ustioni criogeniche) rappresentano un rischio permanente durante qualsiasi manipolazione di idrogeno liquido.

Progettazione dello stoccaggio: analisi dei rischi, ATEX e Direttiva Seveso

Ogni progetto di installazione, distribuzione, stoccaggio e impiego dell'idrogeno è specifico e deve essere analizzato da un esperto di sicurezza fin dalla fase di progettazione. Il punto di partenza del processo è lo stoccaggio dell'idrogeno in cantiere o presso lo stabilimento.

1. La prima fase consiste nell'analisi iniziale dei rischi per definire le aree di installazione e i vincoli specifici del progetto, come ad esempio lo stoccaggio simultaneo di ossigeno e idrogeno nello stesso sito industriale. Gli impianti devono rispettare le distanze di sicurezza prescritte e la zonizzazione ATEX (Atmosfere Esplosive) è un requisito indispensabile.
2. La gestione degli adempimenti burocratici e autorizzativi pertinenti rappresenta il secondo elemento chiave. Lo stoccaggio di idrogeno è soggetto a diverse autorizzazioni a seconda del Paese e dei volumi stoccati; in alcuni casi è sufficiente una semplice dichiarazione normativa, ma più frequentemente è richiesta un'autorizzazione formale. Se i volumi superano le 5 tonnellate, è necessaria un'autorizzazione relativa alle norme SEVESO (Direttiva Seveso III, livello inferiore o superiore a seconda delle quantità).

Realizzazione dell'impianto: materiali idonei, rilevamento e collaudo

Un approccio strutturato alla sicurezza, dalla progettazione all'esercizio, consente la prevenzione dei rischi e la garanzia dell'integrità degli impianti.

Il design dell'impianto è un elemento fondamentale. La scelta di materiali non soggetti a infragilimento da idrogeno è il primo passo per proteggere installatori e operatori. È inoltre essenziale integrare dispositivi di sicurezza quali valvole di sicurezza, rilevatori di fughe e sistemi di gestione della sovrappressione (boil-off) per i serbatoi di idrogeno liquido.
La messa in servizio di un impianto richiede test iniziali di tenuta (con elio o gas inerti a seconda dei vincoli di progetto) e flussaggi di bonifica con gas inerti per eliminare l'ossigeno residuo. L'esercizio dell'impianto necessita dell'installazione di sistemi specifici di rilevamento fiamma e di dispositivi di monitoraggio continuo. La collocazione dei rilevatori di gas infiammabile (esplosimetri per H₂) deve essere effettuata nei punti più alti (a soffitto), essendo obbligatorio utilizzare sistemi di ventilazione idonei in tutti gli spazi chiusi.
Gli esperti di sicurezza di Air Liquide vi affiancano nella realizzazione del vostro impianto a idrogeno nel rispetto delle norme, offrendo la propria consulenza per garantire un esercizio in totale sicurezza.

Formazione degli operatori e dispositivi di protezione individuale (DPI)

Air Liquide considera la sicurezza degli impianti e, soprattutto, degli operatori come un imperativo assoluto. Per questo motivo, ogni nuovo progetto viene esaminato nei minimi dettagli dai nostri esperti di sicurezza idrogeno.
L'esercizio di un impianto a idrogeno deve essere affidato a personale rigorosamente formato sui rischi ATEX e sui rischi specifici dell'idrogeno, in conformità con le normative sulla salute e sicurezza sul lavoro vigenti in ciascun Paese. Air Liquide vi accompagna proponendo corsi di formazione dedicati alla manipolazione sicura dell'idrogeno gassoso o liquido.

La movimentazione e la gestione delle componenti dell'impianto — dalle valvole di sicurezza agli elementi in pressione o criogenici, fino a iniettori, bruciatori o altri dispositivi del processo finale — devono essere eseguite esclusivamente da personale qualificato ed edotto sui rischi dell'idrogeno.

L'uso dei Dispositivi di Protezione Individuale (DPI) idonei costituisce parte integrante della gestione di un impianto a idrogeno: è obbligatorio e non negoziabile.

Tutte queste misure normative (amministrative, progettuali, organizzative e formative) costituiscono le best practice da adottare per garantire la sicurezza e il corretto funzionamento degli impianti a idrogeno.