تولد غرف البطاريات غاز الهيدروجين، وتنتج البطاريات المختلفة غاز الهيدروجين لأسباب مختلفة. سواء أكانت بطاريات الصمامات التقليدية-الرصاص-الحمضية أو بطاريات الليثيوم-أيون الناشئة، يتم إنتاج غاز الهيدروجين في ظل ظروف معينة، لذلك يعد كاشف الهيدروجين أمرًا ضروريًا.
1.بطارية الرصاص-الحمضية:
في الظروف العادية: في حالة الشحن العادية، يتم توليد القليل جدًا من الغاز، وتحدث تفاعلات إعادة تركيب الأكسجين داخل البطارية.
حالة الخطر: عند الشحن الزائد، سيتم تحليل الإلكتروليت (حمض الكبريتيك المخفف) كهربائيًا، مما يؤدي إلى توليد كمية كبيرة من غاز الهيدروجين والأكسجين. إذا كانت علبة البطارية مكسورة أو تالفة، أو فشل صمام الأمان، أو كانت التهوية في غرفة الآلة سيئة، فسوف تتراكم هذه الغازات في مكان ضيق.
2.بطارية ليثيوم - أيون:
عند حدوث الهروب الحراري (مثل الشحن الزائد، أو قصر الدائرة الداخلية، أو ارتفاع درجة الحرارة الخارجية، وما إلى ذلك)، ستحدث تفاعلات كيميائية معقدة داخل البطارية، حيث تتحلل وتنتج غازات مختلفة قابلة للاشتعال، والتي يعد الهيدروجين أحد مكوناتها الرئيسية، ويتم توليده بمعدل سريع للغاية، مما يشكل خطرًا كبيرًا. وعلى أية حال، فإن الهيدروجين شديد الاشتعال والانفجار.
نطاق حد الانفجار للهيدروجين في الهواء واسع جدًا (4.0% - 75.0% vol). عندما يصل تركيز الهيدروجين في الهواء إلى 4%، فقد ينفجر بعنف عند مواجهة شرارات صغيرة أو كهرباء ساكنة أو أسطح ذات درجة حرارة عالية-أو حتى عند تبديل الأقواس. ولا تستطيع حواس الإنسان اكتشاف تسرب وتراكم الهيدروجين. الهيدروجين هو الغاز الأقل كثافة، ويتراكم بسهولة في أعلى وزوايا وأسقف الأماكن المغلقة أو شبه المغلقة، مما يشكل بيئة متفجرة.
مخاطر السلامة: غرف البطاريات عادة ما تكون مساحات مغلقة ذات تهوية محدودة. إذا لم يكن من الممكن تنفيس غاز الهيدروجين المتولد بسرعة وفعالية، فسوف يستمر تركيزه في الارتفاع. بمجرد وصوله إلى الحد الأدنى للانفجار (4%)، يمكن لأي مصدر اشتعال أن يؤدي إلى انفجار وحريق كارثيين، مما يؤدي إلى تلف المعدات، والإصابات، وانقطاع الأعمال. تفرض البلدان على مستوى العالم تركيب أجهزة إنذار ومراقبة تركيز الهيدروجين في غرف/خزائن/مناطق بطاريات حمض الرصاص-، والتي يجب أن تكون متكاملة مع نظام التهوية.
3.كيفية اختيار كاشف الهيدروجين?
كاشف غاز الهيدروجين لغرفة البطاريةتتراوح المقاييس من تلك التي تكتشف كميات ضئيلة من 0-1000 جزء في المليون/0-2000 جزء في المليون، إلى تلك التي تكتشف التركيزات العالية من 0-100% الحد الأدنى للانفجار، وهو ما يعادل 0-4% حجم. الحد الأدنى للانفجار (LEL) للهيدروجين هو 40.000 جزء في المليون (4٪). ويتم إعطاء إنذار مبكر عندما يصل التركيز إلى 1% الحد الأدنى للانفجار (400 جزء في المليون)، مما يتيح الوقت الكافي لاتخاذ التدابير (مثل التفتيش وتعزيز التهوية) لمنع استمرار التركيز في الارتفاع إلى مستويات خطيرة أو انفجار. يعمل الإنذار عند 1000 جزء في المليون (0.1%)، وهو أقل بكثير من الحد الأدنى للانفجار، بمثابة تحذير للسلامة.
أجهزة كشف الهيدروجين المحمولة بمدى من 0-1000 جزء في المليون أو 0-2000 جزء في المليون، وهي حساسة للغاية ومصممة للكشف عن تسرب الهيدروجين الدقيق. قبل دخول الموظفين إلى غرفة البطارية للتشغيل أو الصيانة أو الفحص، يقومون بتذكير موظفي التشغيل والصيانة باكتشاف التسربات مبكرًا، وإجراء صيانة وقائية لتحديد موقع التسرب، وتحديد مصدر التسربات البسيطة بدقة أكبر. بعد بدء التهوية، يتم استخدام كاشف H2 المحمول للتأكد مما إذا كان التركيز قد انخفض بشكل فعال.
0-يُستخدم الحد الأدنى للانفجار بنسبة 100% بشكل شائع في كاشفات الهيدروجين الثابتة، مع تعيين نقطة الإنذار الأولية على 25% من الحد الأدنى للانفجار ونقطة الإنذار الثانوية المحددة على 50% من الحد الأدنى للانفجار. وهذا يسمح ببدء التهوية أو التحكم في الوصلة قبل حدوث أي خطر، وهو أمر لا تستطيع كاشفات PPM تحقيقه. يمكن لكاشفات الهيدروجين الثابتة مراقبة تركيز الهيدروجين بشكل مستمر وتلقائي في المواقع الرئيسية داخل غرفة البطارية (خاصة على السطح، وفي الزوايا، وفوق حزم البطاريات، وفي مناطق التهوية الميتة) على مدار 24 ساعة في اليوم، لتكون بمثابة جوهر حماية السلامة النشطة. تم تصميم نطاق 0-100% LEL لمنع الانفجارات المحتملة الناجمة عن التركيزات العالية، وهو أمر لا بد منه في غرف البطاريات. يوفر كاشف h2 الثابت تنبيهًا قبل أن يصل التركيز إلى مستوى خطير، مما يدفع الموظفين إلى اتخاذ التدابير (مثل بدء التهوية القسرية وإخلاء الموظفين).