¿Qué son los sensores de temperatura seguros para aplicaciones de hidrógeno?

Si su empresa depende actualmente de los combustibles fósiles, puede que esté pensando en pasar a una solución energética más limpia, como el hidrógeno, porque tiene menos impacto en el medio ambiente. Aunque el hidrógeno puede ser una gran solución para camiones eléctricos, coches, autobuses y equipos de manipulación de materiales, es importante entender las normas y requisitos de seguridad únicos para la producción y el transporte de esta sustancia altamente combustible.

Los sensores de temperatura utilizados en aplicaciones de hidrógeno deben adherirse a normas rígidas para mantener un entorno de trabajo seguro. Durante décadas, Ashcroft ha estado ofreciendo una amplia gama de sensores de temperatura a los clientes en una variedad de campos, incluyendo la producción de combustible de hidrógeno. Utilizando el conocimiento que hemos adquirido, somos capaces de guiar a los clientes a la mejor solución para sus necesidades.

En este artículo, vamos a tocar las ventajas de la energía del hidrógeno, sus riesgos y desafíos, y algunos ejemplos del mundo real de cómo los sensores se utilizan en entornos de hidrógeno.

Comprender las aplicaciones y los retos del combustible de hidrógeno.

El hidrógeno es una fuente de energía limpia deseable que puede ayudar a minimizar la huella de carbono del uso de la electricidad y los vehículos. Con tantos usos potenciales del hidrógeno en la sociedad actual, industrias de todo el mundo confían en él para alimentar sus sistemas. Estos son solo algunos ejemplos de aplicaciones comunes del hidrógeno que utilizan sensores de temperatura para ayudar a mantener sus operaciones funcionando sin problemas y de forma segura:

● Generadores a prueba de fallos para grandes instalaciones
● Fuentes de combustible para vehícu● Fuentes de combustible para vehículos ligeros y especiales
● Combinación de sistemas de calefacción y electricidad para una mayor eficiencia
● Fabricación de semiconductores
● Creación de mezclas farmacéuticas
● Producción de fertilizantes para la agricultura

Cómo se produce el hidrógeno como fuente de energía limpia

Cuando el hidrógeno se fabrica mediante electrólisis -un proceso que separa el agua en hidrógeno puro y oxígeno sin producir CO2- puede reducir significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas a la fabricación de combustibles tradicionales como el petróleo. Una vez completado el proceso, el hidrógeno se mantiene en un tanque de almacenamiento mientras el oxígeno se libera en el aire. A continuación, el hidrógeno se comprime y se bombea a contenedores de almacenamiento para su entrega a los clientes.

Retos del uso del hidrógeno

Además de las ventajas del hidrógeno, el uso de hidrógeno también plantea retos únicos.

1. El hidrógeno es tóxico, inflamable y peligroso. Trabajar con hidrógeno requiere una precisión extrema en relación con la presión y las juntas: una pequeña rotura puede tener graves consecuencias en todo un sistema y posibles daños a los trabajadores.
   
   Cualquier lugar en el que se utilice hidrógeno se considera una ubicación peligrosa, por lo que los sensores de temperatura seguros utilizados en estas operaciones deben seguir unas homologaciones normativas específicas para garantizar que el instrumento aborda estas cuestiones de seguridad. Los requisitos pueden incluir la certificación FM, ATEX o IECEx, así como aprobaciones de seguridad intrínseca y seguridad no incendiaria. Para obtener más información sobre ubicaciones peligrosas, lea nuestro blog, Elección de transductores de presión para hidrógeno y ubicaciones peligrosas.
   
   
2. El factor de la fragilización. La fragilización es una situación que hace que un material pierda su elasticidad y se vuelva quebradizo. Se produce porque las moléculas de hidrógeno suelen ser mucho más pequeñas que las de su entorno, lo que provoca la entrada de hidrógeno en materiales como el acero de alta resistencia, el titanio y las aleaciones de aluminio. Con el tiempo, la fragilización reduce la ductilidad y la capacidad de carga de los materiales afectados y puede repercutir negativamente en la repetibilidad y la estabilidad del dispositivo.

Características principales de los sensores de temperatura en aplicaciones de hidrógeno.

Sea cual sea el sensor que elija para su aplicación de hidrógeno, asegúrese de que está diseñado para proporcionar mediciones coherentes, fiables y muy precisas que ayuden a mantener la seguridad de los operarios y sus equipos en todo momento. Preferiblemente, estos instrumentos pueden personalizarse para satisfacer sus necesidades específicas. El siguiente cuadro ilustra algunas de las características más importantes que debe buscar en un sensor.

Además de las funciones relacionadas con la seguridad, hay algunas características de montaje de los sensores de temperatura que aportan un valor añadido a su equipo. 

• Una sonda RTD o termopar de montaje directo equipada con conexiones NPT para montar en un termopozo con cabezal o caja de conexiones directamente en una sonda como se ve en la RTD industrial Ashcroft S50. Este sensor está fabricado según los estándares IEC 60751 y está disponible con opciones de diseño Intrínsecamente Seguro y a Prueba de Explosión para situaciones peligrosas o con temperaturas extremas.

• Una sonda termopar de montaje remoto montada en un termopozo con armadura flexible y configuraciones flexibles para asegurar un ajuste con una variedad de diferentes tipos de sistemas. La sonda termopar Ashcroft S80 es una opción que puede venir con o sin cable de extensión, que puede ser configurado para venir con aislamiento de PVC, silicona, PTFE o fibra de vidrio.

• Una sonda de temperatura RTD de montaje remoto montada en un termopozo también tiene una armadura flexible para una capa adicional de durabilidad. La sonda RTD Ashcroft S81 es un ejemplo de esta opción que funciona bien para aplicaciones de hidrógeno con factores de estrés ambiental, incluyendo hornos industriales y plantas de fabricación de equipos.

4 cosas que hay que saber antes de comprar un sensor de presión o temperatura.

Si es la primera vez que compra sensores para aplicaciones de hidrógeno o no está seguro de qué tipo de instrumentos pueden ser los adecuados para ellas, aquí tiene una lista de preguntas a las que deberá responder:

1. ¿Qué tipos de conexiones admiten sus sensores de aplicación de hidrógeno? Cada sensor de temperatura específico ofrece opciones de conexión ligeramente diferentes, pero el sensor debe montarse correctamente en el proceso de hidrógeno. Suelen montarse en un termopozo o mediante accesorios de compresión aptos para hidrógeno.
   
   
2. ¿Qué tipo de certificaciones industriales deben tener mis sensores? Depende de las aplicaciones específicas que utilice. Algunas de las certificaciones comunes que pueden cumplir nuestros sensores son FM, ATEX, IECEX, IEC 60584-2, ANSI MC 96.1 e IEC 60751.
   
   
3. ¿Qué rango de temperatura deben tener mis sensores? El rango ideal para sus sensores variará en función de lo extrema que sea su aplicación. Los instrumentos más duraderos de Ashcroft pueden soportar temperaturas de hasta 1000 °C o hasta -250 °C.
   
   
4. ¿Qué materiales de cable utilizan para sus sensores de temperatura? PVC, silicona, PTFE o fibra de vidrio, en función de los requisitos de la aplicación.

Más información sobre sensores de temperatura para aplicaciones de hidrógeno.

Como ha aprendido en este artículo, el uso del hidrógeno como fuente de energía limpia ofrece numerosas ventajas y notables retos. También conoce mejor los sensores de temperatura más adecuados para las aplicaciones de hidrógeno. Pero sólo hemos arañado la superficie de la información útil sobre el tema. Para continuar su viaje de aprendizaje, consulte estos artículos relacionados para obtener más información sobre cómo elegir los instrumentos adecuados para las aplicaciones de hidrógeno: 

Elección de transductores de presión para hidrógeno y ubicaciones peligrosas

¿Cómo afecta la permeación de hidrógeno a los transductores de presión?

Guía de instrumentación de presión y temperatura en sistemas de hidrógeno

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