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El gas H2 y su sensor

Introducción al hidrógeno

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

  • Incoloro 
  • Inodoro 
  • Sin sabor 
  • Extremadamente inflamable 
  • Flammable at concentrations between 4% and 75% by volume
  • Very low ignition energy
  • Lighter than air and prone to accumulation at height
icono ghs inflamable: ejemplos incluyen óxidos de nitrógeno, soluciones concentradas de amoníaco, amoníaco anhidro
Icono GHS tóxico: algunos ejemplos son el ácido nítrico, que puede disolver metales alcalinos y causar daños en las vías respiratorias de los trabajadores, junto con el cloruro de amonio.
icono-ghs-gas-comprimido-o-líquido-comprimido
GHS corrosivo WHMIS: algunos ejemplos son los ácidos sulfúrico y nítrico, incluido el hidróxido de amonio, que es un gas corrosivo.
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Hydrogen Operations

MÁS INFORMACIÓN

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)

Escenarios de alto riesgo

  • 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
Niveles de alarma predeterminados

Alarma baja: 4000 ppm
Alarma alta: 8000 ppm

Dispositivos Blackline que pueden detectar H2

¿Preguntas sobre la detección de H2?

CONTÁCTENOS

Aplicaciones especiales y consideraciones

  • 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. 
  • Baja viscosidad: El hidrógeno presenta varios riesgos industriales debido a sus propiedades únicas. Su capacidad para difundirse a través de algunos materiales sólidos puede provocar fragilidad y fallos en los sistemas. Al ser la molécula más pequeña de todas, el hidrógeno tiene una viscosidad muy baja, lo que dificulta la prevención de fugas. Su alta flotabilidad significa que, cuando se libera, el hidrógeno asciende y puede acumularse en niveles 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.
  • Invisible: El hidrógeno arde con una llama invisible a la luz del día, lo que dificulta su detección sin añadir color. Se ha observado la ignición espontánea de liberaciones repentinas, aunque se desconoce el mecanismo. La rápida velocidad de combustión y la velocidad de la llama dan lugar a presiones de explosión y tasas de aumento de presión más elevadas, lo que hace que las mezclas explosivas sean más propensas a la detonación en comparación con otros gases combustibles comunes.
  • Liquid Form: Liquified hydrogen, often transported at -253°C, can cause severe burns upon contact, and the vaporized gas may burn or explode.

Riesgos para la salud y manipulación del H2

concentración
síntomas/efectos
0 - 0,5 ppm
Sin efectos significativos para la salud; el hidrógeno está presente de forma natural en el aire en niveles traza.
0,6 - 23 ppm
Sin efectos significativos para la salud; las concentraciones dentro de este rango se siguen considerando muy bajas y seguras para la exposición.
24 - 29 ppm
Sin efectos significativos para la salud; el hidrógeno en esta concentración sigue siendo muy bajo y no supone un riesgo para la salud.
30 - 49 ppm
No se observan efectos significativos para la salud; estas concentraciones siguen siendo bajas y no suponen un riesgo para la salud.
50 - 71 ppm
No se observan efectos significativos para la salud; las concentraciones siguen estando dentro de un rango que se considera seguro.
72 - 139 ppm
Sin efectos significativos para la salud; estas concentraciones siguen sin ser perjudiciales.
140 - 499 ppm
Sin efectos significativos para la salud; sigue estando dentro de los límites de exposición seguros.
500 - 1499 ppm
Sin efectos significativos para la salud; el hidrógeno no es tóxico y estos niveles se consideran generalmente seguros.
1500 - 2499 ppm
Sin efectos significativos para la salud; el hidrógeno no es tóxico y esta concentración no suele ser peligrosa.
2500 - 4500 ppm
No tiene efectos significativos sobre la salud; aunque el hidrógeno no es tóxico, se debe tener cuidado para evitar el desplazamiento del oxígeno.
5000 ppm +
En concentraciones muy elevadas, el hidrógeno puede desplazar al oxígeno del aire, lo que conlleva un riesgo de asfixia. Los síntomas de la asfixia incluyen mareos, dolor de cabeza, dificultad para respirar, pérdida del conocimiento y, potencialmente, la muerte si la exposición continúa sin intervención.

Riesgos para la salud y manipulación del 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 +).

H2 primeros auxilios
PRIMEROS AUXILIOS
  • 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.
Peligros del H2
EN CASO DE LIBERACIÓN ACCIDENTAL
  • Evacúe la zona inmediatamente y avise al personal cercano.
  • Evite las fuentes de ignición, incluyendo llamas abiertas, chispas y equipos eléctricos.
  • Ventile el área para dispersar el gas hidrógeno de forma segura.

RECURSOS DESTACADOS

Gas combustible y su detección

Los gases combustibles son uno de los mayores riesgos a los que puede enfrentarse una instalación industrial. Este completo informe técnico abarca desde los conceptos básicos hasta los últimos avances en tecnología de detección de LEL.

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