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Gás H2 e seu sensor

Introdução ao hidrogênio

Hydrogen (H₂) is a colorless, odorless, highly flammable gas widely used in industries including energy, refining and chemical manufacturing.

Because it cannot be detected by human senses and ignites easily over a wide range of concentrations, hydrogen presents a significant safety risk.

Reliable hydrogen gas detection is essential for identifying leaks early and helping protect workers, facilities and operations.

Hydrogen Gas Characteristics

  • Incolor 
  • Sem odor 
  • Sem sabor 
  • Extremamente inflamável 
  • Flammable at concentrations between 4% and 75% by volume
  • Very low ignition energy
  • Lighter than air and prone to accumulation at height
ícone ghs inflamável - exemplos incluem óxidos de nitrogênio, soluções concentradas de amônia, amônia anidra
ícone ghs tóxico - exemplos incluem ácido nítrico, que pode dissolver metais alcalinos e causar danos ao trato respiratório dos trabalhadores, juntamente com cloreto de amônio
ícone-ghs-gás-comprimido-ou-líquido-comprimido
GHS corrosivo WHMIS - exemplos incluem ácidos sulfúrico e nítrico, incluindo hidróxido de amônio, que é um gás corrosivo
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Hydrogen Operations

SAIBA MAIS

Why Hydrogen Needs Dedicated Detection

Understanding hydrogen's unique properties is key to recognizing where leaks can occur, how quickly they can become hazardous, and why reliable gas detection is essential.

  • Difficult to contain:
    Hydrogen is the smallest molecule, making it more likely to escape through tiny leaks.

  • Wide flammable range: Hydrogen is flammable in air at concentrations between 4% and 75%, creating a broad range of ignition risk.

  • Extremely easy to ignite: Hydrogen requires very little energy to ignite: even a small static discharge can be enough.

  • Invisible flame:
    Hydrogen burns with a nearly invisible flame, making fires difficult to detect without specialized equipment.

 

A high-risk scenario based on hydrogen demand from the International Energy Agency (IEA) net-zero scenario (528 million tons [Mt] by 2050) (IEA 2021) could potentially lead to a 5.6 percent economy-wide leakage rate.

(Source: Columbia University Policy Paper)

Cenários de alto risco

  • Chemical Plants:  Hydrogen is a key feedstock in ammonia and methanol production. Because it's highly flammable and can easily escape through small openings, early leak detection is essential to keeping those processes running safely. 
  • Petroleum Refineries: Hydrogen is essential to refining processes, particularly hydrocracking and desulfurization, making reliable leak detection a key part of safe operations. Gas detectors can measure the levels of hydrogen in the high-pressure hydrogen systems in refineries. 
  • Hydrogen Fueling Stations: As the demand for cleaner fuel increases, more hydrogen fueling stations are coming online. These stations need connected safety systems and gas detectors to detect and mitigate leaks, and proper emergency protocols to handle potential fires or explosions. 
  • Storage Facilities: Hydrogen is stored at large scale as a compressed gas or cryogenic liquid. Storage tanks must be designed to withstand high pressures and extreme temperatures, and facilities must have measures in place to quickly disperse any hydrogen that escapes to prevent accumulation and potential ignition (AIChE) (NREL Home). 
  • Transportation: Hydrogen is transported in high-pressure pipelines and cryogenic tankers. The integrity of these transportation systems is critical to prevent leaks and ruptures, which can lead to fires or explosions. Safety measures include rigorous inspection protocols and maintenance schedules to ensure the pipelines and tankers remain secure (NREL Home). 

H2 Sensor Info

Type: Electrochemical
Range: 0–40,000 ppm
Resolution: 400 ppm

H2 gas detection sensors
Níveis de alarme padrão

Alarme baixo: 4.000 ppm
Alarme alto: 8.000 ppm

Dispositivos Blackline que podem detectar H2

Dúvidas sobre a detecção de H2?

CONTATE-NOS

Aplicações e considerações especiais

  • Stored: Hydrogen gas detection is crucial in environments where hydrogen is used or stored, such as refineries, chemical plants, and laboratories. Considerations should be made for potential sources of hydrogen generation, such as electrolysis, steam reforming, and biomass gasification. 
  • Baixa viscosidade: O hidrogênio apresenta vários riscos industriais devido às suas propriedades únicas. Sua capacidade de se difundir através de alguns materiais sólidos pode levar à fragilização e falhas no sistema. Por ser a menor de todas as moléculas, o hidrogênio tem uma viscosidade muito baixa, o que dificulta a prevenção de vazamentos. Sua alta flutuabilidade significa que, quando liberado, o hidrogênio sobe e pode se acumular em níveis elevados.
  • Highly Flammable: Hydrogen’s high flammability range and very low ignition energy (0.02mJ, which is 1/10th that of methane) mean even small sparks, such as those from clothing, can cause ignition, leading to explosions.
  • Invisível: O hidrogênio queima com uma chama invisível à luz do dia, dificultando sua detecção sem a adição de corantes. Já foram observadas ignições espontâneas de liberações repentinas, embora o mecanismo permaneça desconhecido. A rápida taxa de combustão e a velocidade da chama resultam em pressões de explosão e taxas de aumento de pressão mais elevadas, tornando as misturas explosivas mais propensas à detonação em comparação com outros gases combustíveis comuns.
  • Liquid Form: Liquified hydrogen, often transported at -253°C, can cause severe burns upon contact, and the vaporized gas may burn or explode.

Riscos para a saúde e manuseio do H2

concentração
sintomas/efeitos
0 - 0,5 ppm
Sem efeitos significativos para a saúde; o hidrogênio está naturalmente presente no ar em níveis vestigiais.
0,6 - 23 ppm
Sem efeitos significativos para a saúde; as concentrações dentro deste intervalo ainda são consideradas muito baixas e seguras para exposição.
24 - 29 ppm
Sem efeitos significativos para a saúde; o hidrogênio nesta concentração permanece muito baixo e não representa um risco para a saúde.
30 - 49 ppm
Sem efeitos significativos para a saúde; estas concentrações continuam a ser baixas e não representam um risco para a saúde.
50 - 71 ppm
Sem efeitos significativos para a saúde; as concentrações ainda se encontram dentro de um intervalo considerado seguro.
72 - 139 ppm
Sem efeitos significativos para a saúde; essas concentrações ainda não são prejudiciais.
140 - 499 ppm
Sem efeitos significativos para a saúde; ainda dentro dos limites de exposição seguros.
500 - 1499 ppm
Sem efeitos significativos para a saúde; o hidrogênio não é tóxico e esses níveis são geralmente considerados seguros.
1500 - 2499 ppm
Sem efeitos significativos para a saúde; o hidrogênio não é tóxico e essa concentração não é normalmente perigosa.
2500 - 4500 ppm
Sem efeitos significativos para a saúde; embora o hidrogênio não seja tóxico, deve-se tomar cuidado para evitar o deslocamento do oxigênio.
5000 ppm +
Em concentrações muito elevadas, o hidrogênio pode substituir o oxigênio no ar, levando a um risco de asfixia. Os sintomas de asfixia incluem tonturas, dor de cabeça, falta de ar, inconsciência e, potencialmente, morte, se a exposição continuar sem intervenção.

Riscos para a saúde e manuseio do H2

Hydrogen is non-toxic and poses no direct health risk through exposure at normal concentrations (0 - 2499 ppm).

The primary hazard at very high concentrations is oxygen displacement, which can lead to asphyxiation (2500ppm +).

Primeiros socorros H2
PRIMEIROS SOCORROS
  • Inhalation: Remove to fresh air and keep at rest in a position comfortable for breathing. If not breathing, give artificial respiration. If breathing, trained personnel should give oxygen. Call a physician.
  • Skin Contact: Adverse effects not expected from this product (unless liquified).
  • Eye Contact: Immediately flush eyes thoroughly with water for at least 15 minutes. Hold the eyelids open and away from the eyeballs to ensure that all surfaces are flushed thoroughly. Get immediate medical attention.
Perigos do H2
EM CASO DE LIBERAÇÃO ACIDENTAL
  • Evacue a área imediatamente e alerte o pessoal nas proximidades.
  • Evite fontes de ignição, incluindo chamas abertas, faíscas e equipamentos elétricos.
  • Ventile a área para dispersar o gás hidrogênio com segurança.

RECURSOS EM DESTAQUE

Gás combustível e sua detecção

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