Más de 50 años
al servicio de la Seguridad Industrial
GUÍA TÉCNICA: SEGURIDAD DEL HIDRÓGENO
Aspectos esenciales de seguridad a considerar para la correcta gestión del riesgo asociado a la generación, almacenamiento,
distribución y usos del hidrógeno
COMPOSICION DE LA CSH2
▪ AIR LIQUIDE ESPAÑA, S.A.
▪ APPLUS NORCONTROL, S.L.
▪ DEKRA SERVICES, S.A.
▪ DENIOS, S.L.
▪ DISA TENERIFE, S.L.
▪ Enagás, S.A.
▪ Enrique Sánchez Mota
▪ EVONIK PEROXIDE SPAIN, S.L.U.
▪ EXOLUM CORPORATION, S.A.
▪ FIMED, S.L.
▪ IDELAB Ingeniería, S.L.
▪ INERCO Corporación Empresarial, S.L.
▪ KEMLER SEGURIDAD INDUSTRIAL, S.L.
▪ KEPLER, INGENIERIA Y ECOGESTIÓN, S.L.
▪ LAPESA GRUPO EMPRESARIAL, S.L.
▪ LINDE GAS ESPAÑA, S.A.
▪ Marceliano Herrero Sinovas
▪ NATURGY ENERGY GROUP, S.A.
▪ NIPPON GASES ESPAÑA, S.L.U.
▪ REPSOL, S.A.
▪ S.E. CARBUROS METALICOS, S.A.
▪ SIE CONSEGUR, S.L.L.
▪ TÀNDEM HSE, S.L.
▪ TESICNOR, S.L.
▪ TÜV SÜD IBERIA, S.A.U.
5
1 ANTECEDENTES
2 CONSIDERACIONES SOBRE LA SEGURIDAD DEL HIDRÓGENO
3 OBJETIVOS DEL GRUPO DE TRABAJO
4 CONTENIDOS DE LA GUÍA SEGURIDAD DEL
HIDRÓGENO
1. ANTECEDENTES
• Prioridad: mayor parte del hidrógeno verde
• Herramienta fundamental para la descarbonización de la economía
• Por electrolisis con electricidad eólica/solar
• Objetivo 2024: 6 GW de potencia instalada de electrolizadores
• Objetivo 2030: 40 GW de potencia instalada de electrolizadores
• Producción en 2030: 10 Mt/a
O B J E T I V O E S E N C I A L D E L A C E
El hidrógeno presenta ciertos riesgos sobre la seguridad de cara a su empleo a gran escala,
que pueden afectar a su despliegue si no se gestionan convenientemente
• Propiedades físico-químicas:
• Densidad, tamaño de molécula, color y olor
• Parámetros de la combustión
o Temperatura de autoignición o Rango de inflamabilidad
o Energía para inicio de combustión o Características de la llama
• Variables de operación severas (p.e altas presiones, condiciones criogénicas)
¿Qué es preciso tener en cuenta sobre la
seguridad del
hidrógeno?
3. OBJETIVOS DEL GRUPO DE TRABAJO
• Aportar valor en seguridad a la industria del hidrógeno
• Establecer guías y buenas practicas de referencia a considerar en los proyectos de hidrógeno en todo su ciclo de vida, desde las fases de diseño hasta la operación
• Establecer cauces de comunicación y colaboración con colectivos, grupos de trabajos y administración que estén trabajando en la seguridad de la industria del hidrógeno
• Ayudar a operadores, usuarios y administración
a alcanzar los más altos niveles de seguridad
en la industria del hidrógeno
Capitulo Titulo Empresa 1 Antecedentes y objeto de la Guía
2 La producción del hidrógeno y la estrategia de la Comisión Europea
3 ¿Cuáles son las propiedades más relevantes del hidrógeno en relación con la seguridad y otros combustibles?
4 Marco legal y normativo en materia de seguridad
5 La seguridad del hidrógeno en la fase de diseño e ingeniería INERCO 6 La seguridad del hidrógeno en la fase de operación INERCO
7 Producción de hidrógeno verde TESICNOR
8 Almacenamiento de hidrógeno TANDEM
9 Transporte de hidrógeno CONSEGUR Y
FIMED
10 Hidrogeneras NATURGY
11 Vehículos de hidrógeno 12 Pilas de hidrógeno
13 Producción de energía por combustión del hidrógeno
14 Trasformación del hidrógeno en otros combustibles y productos químicos APPLUS 15 Sumario y conclusiones
• Identificar el marco legal y normativo de aplicación
• Relacionar los estándares y buenas practicas de referencia
• Identificar necesidades o vacíos legales a regular
CAPÍTULO 4: MARCO LEGAL Y NORMATIVO DE SEGURIDAD
4. CONTENIDOS DE LA GUÍA SEGURIDAD DEL HIDRÓGENO
CAPÍTULO 5 y 6: SEGURIDAD H2: DISEÑO, INGENIERIA Y OPERACION
• Permitting industrial:
• Reglamentos industriales
• Seguridad Industrial y PRL
• Protección Civil
• Herramientas para el diseño seguro
• Herramientas para la operación
segura y su implantación
Ingeniería
conceptual Ingeniería
básica Ingeniería
detalle Construcción Commissioning Puesta marcha
Operación
Asset Integrity y extensión de vida
útil GESTIÓN INTEGRAL DE LA SEGURIDAD EN CICLO DE VIDA DE UN PROYECTO DE HIDRÓGENO VERDE
ANÁLISIS Y GESTIÓN DE RIESGOS (INTEGRIDAD DEL DISEÑO)
PROCESS SAFETY MANAGEMENT
(INTEGRIDAD DE LA OPERACIÓN) ASSET INTEGRITY (INTEGRIDAD DE ACTIVOS)
✓ Verificación medidas de seguridad Análisis
Riesgos (Safety Barriers)
✓ Auditorías integrales
✓ SIMOP
✓ HAZCON
✓ ESSO/EBSSO
✓ PSSO
✓ CSSO en Obra
✓ Verificación HFE
✓ Process Safety Management (PSM)
✓ Procedimientos validación y mantenimiento SIS
✓ Evaluación riesgos / Higiene Industrial / Ergon. & Psicos.
✓ ATEX
✓ Encuestas Cultura de Seguridad
✓ Planes Cero Accidentes
✓ Análisis Riesgos por Factor Humano
✓ Manning studies
✓ Auditorías integrales
✓ Planes de Contingencia
✓ Fire Pre Plan
✓ Planes Continuidad Negocio
✓ Formación
✓ Auditoria de mantenimiento
✓ Asset Register
✓ RCM
✓ FMECA
✓ RBI
✓ Análisis causa-raíz (ACR)
✓ RAM
✓ Gestión mantenimiento
✓ HAZID
✓ CHECKLIST
✓ WHAT IF
✓ ESTRATEGIIA HFE
✓ Estudios HAZID
✓ CHECKLIST/ WHAT IF
✓ BOW TIE/Safety Barrier
✓ Estudios HAZOP
✓ Estudios SIL/LOPA
✓ EAC / ACR
✓ BRA
✓ FERA / FEA / FRA / FEDHA
✓ Simulaciones 3D/CFD
✓ EERA, ESSA
✓ ATEX
✓ Human Factors Engineering (HFE)
✓ RAM
✓ BOW TIE/Safety Barrier
✓ Estudios HAZOP
✓ Estudios SIL/LOPA
✓ PHSSER
✓ EAC /ACR
✓ Simulaciones 3D/CFD
✓ Fire & Gas Mapping
✓ Necesidades agua C.I.
✓ Ingeniería de seguridad
✓ EERA, ESSA
✓ ATEX
✓ Human Factors Engineering (HFE)
✓ RAM
4. CONTENIDOS DE LA GUÍA SEGURIDAD DEL HIDRÓGENO
CAPÍTULO 5: LA SEGURIDAD DEL HIDROGENO EN LA FASE DE DISEÑO E INGENIERIA
Identificar las situaciones de peligro de origen interno o externo Evaluar los daños ocasionados de potenciales accidentes
Determinar las probabilidades de ocurrencia Cuantificar, evaluar y minimizar los riesgos Identificar las barreras de seguridad
Objetivos
CAPÍTULO 5: LA SEGURIDAD DEL HIDROGENO EN LA FASE DE DISEÑO E INGENIERIA
Estudio de distancias de seguridad de los equipos e instalaciones de la planta de hidrógeno Estudios HAZID
Estudios Hazop
Ciclo de Vida de los SIS Análisis BOWTIE
Estándares de funcionamiento y esquemas de verificación
Estudios PHSSER (Project Health, Safety, Security and Environmental Review) Estudios SIMOPs
Estudio de Alcance de Consecuencias (EAC) y Análisis Cuantitativo de Riesgos (ACR) Análisis de Riesgos de fuego y explosión (Fire and Explosion Risk Assessment, FERA) Análisis de Riesgos de edificios (Building Risk Assessment, BRA
Ubicación de detectores de fuego y gas (Fire and Gas Mapping, F&G Mapping) Estudios ATEX
Análisis de Riesgos por Factor Humano Human Factors Engineering
Estudios HAZCON
Estudios de cargas de trabajo (manning studies)
HERAMIENTAS FASE DE DISEÑO E INGENIERIA
4. CONTENIDOS DE LA GUÍA SEGURIDAD DEL HIDRÓGENO
CAPÍTULO 5: LA SEGURIDAD DEL HIDROGENO EN LA FASE DE DISEÑO E INGENIERIA
Breve descripción de la herramienta
Objetivos
Fase del ciclo de vida del proyecto en la que se puede aplicar aplica Normativa o estándar de aplicación
Datos de entrada. Inputs Metodología
Aspectos claves de seguridad y diseño analizados.
Resultados obtenidos.
Aplicación a proyectos de hidrógeno Beneficios y resultados
Contenidos Guia - Herramientas
CAPÍTULO 5: LA SEGURIDAD DEL HIDROGENO EN LA FASE DE DISEÑO E INGENIERIA
4. CONTENIDOS DE LA GUÍA SEGURIDAD DEL HIDRÓGENO
Producción hidrógeno
verde
Almacenamien to de hidrógeno
Transporte de
hidrógeno Hidrogeneras Vehículos de hidrógeno
Pilas de hidrógeno
Producción de energía por combustión del hidrógeno
Trasformación hidrógeno en combustibles y productos
químicos
Conceptual Básica Detalle
Estudio distancias seguridad equipos e
instalaciones de la planta de hidrógeno x x x x x x x x
Estudios HAZID x x x x x x x x
Estudios Hazop x x x x x x x x
Ciclo de Vida de los SIS x x x x x x x x
Análisis BOWTIE x x x x x x x x
Estándares de funcionamiento y esquemas de
verificación x x x x x x x x
Estudios PHSSER (Project Health, Safety,
Security and Environmental Review) x x x x x x x x x
Estudios SIMOPs x x x x x x x x
Estudio de Alcance de Consecuencias (EAC) y
Análisis Cuantitativo de Riesgos (ACR) x x x x x x x x
Análisis de Riesgos de fuego y explosión (Fire
and Explosion Risk Assessment, FERA) x x x x x x x x
Análisis de Riesgos de edificios (Building
Risk Assessment, BRA x x x x x x x x
Ubicación de detectores de fuego y gas (Fire
and Gas Mapping, F&G Mapping) x x x x x x x
Estudios ATEX x x x x x x x x x x
Análisis de Riesgos por Factor Humano x x x x x x x x x x x
Human Factors Engineering x x x x x x x x x
Estudios HAZCON x x x x x x x x x
Estudios de cargas de trabajo (manning
studies) x x x x x x x x x
HERAMIENTAS FASE DE DISEÑO E INGENIERIA. INTEGRIDAD EN EL DISEÑO
Fase de Ingenieria Tipo instalación/uso
CAPÍTULO 6: LA SEGURIDAD DEL HIDROGENO EN LA FASE DE OPERACIÓN
• Gestión de la seguridad de procesos.
Integridad en la operación
• Fiabilidad y mantenimiento en instalaciones de hidrógeno. Integridad de los activos
• Gestión de la prevención de riesgos
laborales durante la operación
4. CONTENIDOS DE LA GUÍA SEGURIDAD DEL HIDRÓGENO
CAPÍTULO 6: LA SEGURIDAD DEL HIDROGENO EN LA FASE DE OPERACIÓN
Gestión de la seguridad de procesos. Integridad en la operación
HERAMIENTAS FIABILIDIDAD Y MANTENIMIENTO
Análisis De Causa-Raíz (ACR)
Análisis de Modos de Fallo, Efectos y Criticidad (FMECA) Estudios RAM (Reliability, Availability and Maintainability Estudios RCM (Reliability Centered Maintenance)
Estudios de Inspección en base al Riesgo RBI (Risk Based Inspection)
CAPÍTULO 6: LA SEGURIDAD DEL HIDROGENO EN LA FASE DE OPERACIÓN
Fiabilidad y mantenimiento. Integridad de los activos
Para cumplir con las obligaciones legales en PRL:
•
Organización preventiva (trabajador designado/SPP/SPA)•
Plan de Prevención y Evaluación de Riesgos Laborales•
Evaluación seguridad en máquinas y ATEX•
Evaluaciones de Higiene Industrial (agentes químicos, ruido, vibraciones, CEM, estrés térmico o agentes biológicos)•
Evaluaciones de Ergonomía (posturas forzadas, movimientos repetidos, manipulación de cargas, o usuarios de PVD)•
Evaluaciones de riesgos psicosociales•
Información y formación a sus trabajadores•
Planificación de la respuesta ante emergencias•
Investigación causas de los accidentes que se produzcan•
Vigilancia de la salud•
Coordinación de Actividades EmpresarialesAdemás, puede acometer otras actuaciones complementarias:
•
Encuestas de cultura preventiva•
Programas de Seguridad Basada en el Comportamiento / HOP•
Análisis de riesgos por Factor Humano•
Estudios de cargas de trabajo (Manning studies)•
Human Factors Engineering para modificaciones4. CONTENIDOS DE LA GUÍA SEGURIDAD DEL HIDRÓGENO
CAPÍTULO 6: LA SEGURIDAD DEL HIDROGENO EN LA FASE DE OPERACIÓN
Gestión de la prevención de riesgos laborales durante la operación
CAPÍTULO 6: LA SEGURIDAD DEL HIDROGENO EN LA FASE DE OPERACIÓN
Producción de hidrógeno verde
Almacenamiento de hidrógeno
Transporte de
hidrógeno Hidrogeneras Vehículos de hidrógeno
Pilas de hidrógeno
Producción de energía por combustión del
hidrógeno
Trasformación hidrógeno en combustibles y
productos químicos
Sistemas de Gestión de la Seguridad /
PSM
x x x x x x x x
Análisis De Causa-Raíz (ACR)
x x x x x x x x x
Análisis de Modos de Fallo, Efectos y
Criticidad (FMECA)
x x x x x x x x x
Estudios RAM (Reliability, Availability
and Maintainability
x x x x x x x x
Estudios RCM (Reliability Centered
Maintenance)
x x x x x x x
Estudios de Inspección en base al
Riesgo RBI (Risk Based Inspection)
x x x x x x x
Sistemas de la prevención de riesgos
laborales
x x x x x x x x x x
HERAMIENTAS EN LA FASE DE OPERACIÓN. INTEGRIDAD EN LA
OPERACIÓN Y ACTIVOS
Tipo instalación/uso
Operación Mantenimiento
4. CONTENIDOS DE LA GUÍA SEGURIDAD DEL HIDRÓGENO
CAPÍTULO 7: PRODUCCIÓN DE HIDRÓGENO VERDE
Contenido:
• Tipos de producción
• Retos y aspectos de seguridad clave o específicos
• Requerimientos legales
• Normas técnicas, documentos de referencia o guías
• Requisitos profesionales: cualificaciones, certificaciones,…
• Esquema de aplicación herramientas de riesgos
• Recomendaciones y medidas de seguridad
CAPÍTULO 7: PRODUCCIÓN DE HIDRÓGENO VERDE
Tipos de Producción:
Apartado descriptivo – breve – de las diferentes tecnologías de obtención de hidrogeno verde en función de la materia prima utilizada.
• Hidrógeno a partir de electricidad renovable:
• Electrólisis
• Electrolizadores alcalinos.
• Electrolizadores de Membrana intercambio protones (PEM)
• Electrolizadores de Membrana intercambio aniones (AEM)
• Electrolizadores de Óxido Sólido (SOEC)
• Termólisis a partir de la energía solar de concentración.
• Hidrógeno a partir de gas natural o biogás
• Reformado con vapor (SMR).
• Oxidación Parcial (POX)
• Reformado autotérmico (ATR)
4. CONTENIDOS DE LA GUÍA SEGURIDAD DEL HIDRÓGENO
CAPÍTULO 7: PRODUCCIÓN DE HIDRÓGENO VERDE
Retos y aspectos de Seguridad clave / Específicos
Imagen del Proyecto HyBalance (HYDROGENICS) -https://hybalance.eu/
CAPÍTULO 7: PRODUCCIÓN DE HIDRÓGENO VERDE
Retos y aspectos de Seguridad clave / Específicos
Apartado que identifica los retos de seguridad, más allá de los intrínsecos al H2 o los asociados a los equipos a nivel individual (electrolizador, generador, compresor, almacenamiento,…) para el diseño de estas instalaciones.
• Localización del establecimiento y definición del Layout.
• Zonas de seguridad.
• Protección contra explosiones (sobrepresión y dispersión de fragmentos).
• Control de procesos y sistemas de alerta y alarma.
• Descargas de H2 al ambiente.
• Características de las edificaciones y ventilación.
• Instalación eléctrica y electricidad estática.
• Rayo.
• Detección de gas.
• Detección de incendios y protección frente a incendios.
4. CONTENIDOS DE LA GUÍA SEGURIDAD DEL HIDRÓGENO
CAPÍTULO 7: PRODUCCIÓN DE HIDRÓGENO VERDE
Requisitos legales
• Específicos asociados a la producción
• ¿?
• Transversales
•
Protección Civil•
Seveso RD 840/2015•
Norma Básica de Autoprotección RD 393/2015•
Autoprotección Incendios Forestales RD 893/2013•
Seguridad Industrial•
Almacenamiento de Productos Químicos RD 656/2017•
Incendios establecimientos industriales RD 2267/2004•
Baja Tensión RD 842/2002•
Aparatos a Presión RD 809/2021•
Medio Ambiente•
IPPC RD Legislativo 1/2016•
Ley de Responsabilidad Ambiental 26/2007•
Infraestructuras críticas – Ley 8/2011•
…CAPÍTULO 7: PRODUCCIÓN DE HIDRÓGENO VERDE
Normas técnicas / Documentos de referencia
Apartado que identifica las principales referencias técnicas que pueden marcar criterio a la hora de diseñar las instalaciones.
•
NFPA-2 – Hydrogen technologies code.•
ANSI/AIAA G-095A-2017 – Guide to safety of hydrogen and hydrogen systems.•
ISO / TR 15916 – Basic considerations for the safety of hydrogen systems.•
ISO 22734 – Hydrogen generators using water electrolysis – Industrial, comercial, and residential applications.•
UNE-ISO 16110-1 – Generadores de hidrógeno que utilizan tecnologías de procesado de combustibles.•
Guías EIGA -https://www.eiga.eu/publications/?_sf_s=hydrogen•
Guías CGA -https://portal.cganet.com/Publication/index.aspx•
HSE UK - RR715 – installation permitting guidance for hydrogen and fuel cell stationary applications.•
NASA NSS 1740.16 -https://ntrs.nasa.gov/citations/19970033338•
….4. CONTENIDOS DE LA GUÍA SEGURIDAD DEL HIDRÓGENO
CAPÍTULO 7: PRODUCCIÓN DE HIDRÓGENO VERDE
Requisitos profesionales / Cualificaciones
Apartado que, para cada uno de los capítulos de la guía, incluirá la identificación de posibles cualificaciones o certificaciones profesionales que deben tener los trabajadores de ese tipo de instalaciones.
En el caso de producción de H2….
… por ahora no hay nada!
Así que habrá que esperar al desarrollo de normativa y, mientras tanto, cumplir con los requisitos profesionales
“transversales” dados por otras normativas de seguridad
industrial.
CAPÍTULO 7: PRODUCCIÓN DE HIDRÓGENO VERDE
Esquema de aplicación de herramientas de riesgos
Como se ha podido identificar, no hay normativa de diseño, por lo que cobra, todavía si cabe, mayor importancia la GESTION DE RIESGOS. Por ahora y hasta que haya normativa…
Conceptual Básica Detalle
Estudio de distancias de seguridad de los equipos e
instalaciones de la planta de hidrógeno x x Definición inicial de Layout tentativo.
Estudios HAZID x x Identificación de riesgos inicial (ubicación y actividad).
Estudios HAZOP x x
Ciclo de Vida de los SIS x x
Estudio de Alcance de Consecuencias (EAC) y Análisis
Cuantitativo de Riesgos (ACR) x x Validación instalación (ubicación, layout y proceso) en términos de riesgo individual y social y distancias de seguridad.
Análisis de Riesgos de fuego y explosión (Fire and
Explosion Risk Assessment, FERA) x x Filosofía y diseño sistemas de protección PCI
Análisis de Riesgos de edificios (Building Risk
Assessment, BRA x x Análisis elementos vulnerables (por ocupación o por proceso).
Ubicación en Layout. Características constructivas edificios.
Ubicación de detectores de fuego y gas (Fire and Gas
Mapping, F&G Mapping) x Ubicación sistemas de detección
CFD x Diseño sistema de detección de gas en edificios y sistemas de
ventilación.
Estudios ATEX x x Diseño instalación eléctrica. Selección Equipos. Control fuentes de
ignición y Operación PRL.
Human Factors Engineering x x x Diseño teniendo en cuenta comportamiento, habilidades y limitaciones humanas.
Estudios PHSSER (Project Health, Safety, Security
and Environmental Review) x x x Identificación y análisis de requerimientos y gestión del cambio HERAMIENTAS FASE DE DISEÑO E INGENIERIA Fase de Ingenieria
OBJETIVOS HSE
Análisis y control de los riesgos del proceso
4. CONTENIDOS DE LA GUÍA SEGURIDAD DEL HIDRÓGENO
Capitulo Titulo Empresa
8 Almacenamiento de hidrógeno TANDEM
9 Transporte de hidrógeno CONSEGUR Y
FIMED
10 Hidrogeneras NATURGY
11 Vehículos de hidrógeno 12 Pilas de hidrógeno
13 Producción de energía por combustión del hidrógeno
14 Trasformación del hidrógeno en otros combustibles y productos químicos APPLUS
