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El hidrógeno ya desempeña un papel importante en el suministro energético gracias a algunas iniciativas energéticas, por lo que es más que una simple alternativa potencial. Sin embargo, su uso también modifica los requisitos que deben cumplir la tecnología de medición empleada y el trabajo general en las tuberías de gas.
Desde la medición hasta la prueba de presión y la quema controlada: aquí descubrirá qué es lo más importante a la hora de manejar el hidrógeno y qué tecnologías le ayudarán en los trabajos en tuberías de H2.
El hidrógeno se diferencia fundamentalmente del gas natural o del metano en cuanto a sus propiedades físicas esenciales. Este gas tiene una densidad muy baja, un volumen extremadamente reducido y un amplio rango de inflamabilidad. Al mismo tiempo, las aplicaciones con hidrógeno puro exigen obligatoriamente el cumplimiento de los estrictos requisitos del grupo de explosión IIC. Debido a esta elevada volatilidad, incluso las fugas más pequeñas pueden suponer un riesgo para la seguridad, un detalle que, en el funcionamiento con gas natural, tiene una importancia secundaria. Para los operadores de red, esto significa que los dispositivos de medición convencionales alcanzan aquí sus límites. Se requiere una tecnología de sensores de alta sensibilidad, específica para el H₂, con homologación IIC, para detectar fugas de forma fiable y supervisar las instalaciones de forma segura.
A través de aplicaciones concretas, mostramos cómo se puede medir el hidrógeno de forma segura, comprobar las tuberías y quemar de forma controlada cantidades de gas.
La transformación de las redes de energía y gas está en pleno apogeo. Con el aumento de la inyección de hidrógeno (H2) en la infraestructura de gas existente y la construcción de gasoductos exclusivos para hidrógeno, los operadores de red y los proveedores de servicios se enfrentan a nuevos retos. Especialmente durante las puestas en servicio, las bajas de servicio o los procesos de purga de las tuberías, surge una pregunta fundamental: ¿cómo gestionamos el hidrógeno que debe ser expulsado o liberado de las tuberías?
La simple liberación (ventilación) no es una opción. Esto se debe a dos razones fundamentales:
La solución es la quema controlada del gas.
La hoja técnica Reglamento (UE) 2024/1787 establece las bases para la quema de gases. En ella se describen las antorchas de gas portátiles como una herramienta eficaz para reducir las emisiones de gas.
Sin embargo, las propiedades físicas del hidrógeno requieren un equipamiento especial. El H₂ tiene una densidad muy baja, se difunde con extrema rapidez y se quema con una llama casi invisible. Pero lo más importante es su clasificación en el grupo de explosión IIC. La tecnología de los equipos utilizados, desde la medición hasta la combustión, debe cumplir estos requisitos de seguridad máximos para, por ejemplo, evitar en todo momento un retroceso de llama hacia la tubería.
Para que estos procesos se desarrollen de forma segura, con bajas emisiones y de manera documentable, el OLLI H2 y las antorchas de gas móviles conforman un sistema perfectamente coordinado.
Nuestras antorchas de gas portátiles están diseñadas para la quema de gas natural, propano e hidrógeno.
OLLI H2 es nuestro dispositivo multifunción compacto y a prueba de explosiones para la medición de hidrógeno (de 0 a 100 % vol.). Cuenta con la certificación ATEX para el grupo de aparatos IIC. Equipado con una potente bomba, es el instrumento ideal para supervisar el proceso de quema en antorcha. La opción adicional decisiva en este caso es la medición V integrada (medición de volumen).
Los tres modelos de antorcha disponen de un dispositivo integrado de protección contra el retroceso de llama, homologado para gases de los grupos de explosión IIA, IIA1, IIB y, en particular, IIC. Un encendido continuo integrado garantiza en todos los modelos una combustión estable con un rendimiento de aproximadamente el 99 % en condiciones ideales.
En la práctica, una operación de quema suele venir motivada inicialmente por una necesidad urgente de reparación. Una tubería presenta problemas debido al envejecimiento y el desgaste, la corrosión o una fuga. Se excava el terreno, se deja al descubierto el tramo de tubería dañado y se separa dicho tramo del resto de la red. A continuación, comienza el proceso propiamente dicho de puesta fuera de servicio:
Área de trabajo asegurada. Para ello se utiliza el OLLI H2, en la opción del menú «Supervisión del área de trabajo», con el fin de comprobar si hay fugas de hidrógeno en el aire ambiente. Una vez autorizada la zona, se selecciona una variante de la antorcha móvil de gas – en función de la presión de la tubería y del volumen de gas – y se conecta al punto de descarga de la tubería.
En el menú principal de OLLI H2 se selecciona la opción «Medición de V». El usuario selecciona el tipo de gas «hidrógeno» y la antorcha utilizada. A continuación, se introduce el diámetro interior del tubo. Este valor sirve de base para el cálculo posterior de la velocidad de flujo.
Ahora, una vez finalizada la fase de rodaje del sensor, se conecta OLLI H2 al reductor de presión del dispositivo de purga mediante la manguera de conexión especial para la medición de V. Las lengüetas de la manguera de conexión facilitan un montaje correcto. La manguera de conexión dispone de un conducto de presión y otro de gas para el medidor, de modo que OLLI pueda detectar la concentración de gas y el caudal volumétrico.
Se activa la combustión continua de la antorcha de gas móvil. A continuación, se abre la válvula y el hidrógeno se conduce de forma controlada hacia la antorcha, donde se quema de forma segura. El dispositivo integrado de protección contra el retroceso de llama IIC garantiza en todo momento que la llama no pueda retroceder hacia la tubería. Durante todo el proceso de quema, el usuario puede supervisar todos los parámetros clave a través de la pantalla de OLLI H2. El dispositivo registra y documenta de forma continua:
El proceso habrá finalizado de forma segura en cuanto los valores de concentración de gas, presión y caudal hayan descendido a «0». A continuación, se detiene la medición en OLLI H2. Por último, el registro completo del proceso se puede enviar de forma rápida y sencilla a la nube de Esders a través de la aplicación Esders Connect. De este modo, la documentación completa y legalmente válida de la prevención de emisiones se realiza directamente desde la obra.
Además de la seguridad, la obligación de documentación cobra cada vez más importancia. Aquí es donde OLLI H2 demuestra su fortaleza digital: todos los volúmenes medidos y los datos de las pruebas se gestionan sin papel a través de Esders Connect.
Los resultados de las mediciones se envían directamente desde la obra a la oficina a través de una aplicación. Los informes de prueba (incluida la cantidad de hidrógeno quemado) se generan automáticamente y se almacenan en la nube. Esto no solo ahorra tiempo en la obra, sino que también proporciona datos fiables de forma inmediata para la elaboración de informes. En Esders Connect se pueden consultar directamente y en cualquier momento todos los detalles del proceso, incluida la ubicación y los datos de MDE, y guardarlos localmente.
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En el caso del hidrógeno, el principio del sensor utilizado y la protección contra explosiones desempeñan un papel decisivo. Dado que el hidrógeno se clasifica en el grupo de explosión IIC, es imprescindible que la tecnología de los dispositivos utilizados esté homologada para cumplir estos estrictos requisitos. Aquí es precisamente donde entra en juego nuestro OLLI H2: está diseñado específicamente para mediciones de hidrógeno de hasta un 100 % en volumen de H₂ y resulta ideal para la supervisión de áreas de trabajo y procesos de quema de gases.
El hidrógeno tiene una energía de ignición muy baja y un rango de ignición extremadamente amplio. Por ello, este gas se clasifica en el grupo de explosividad más alto, el IIC, que impone requisitos especialmente estrictos en materia de protección contra explosiones. Por lo tanto, al trabajar con tuberías de hidrógeno puro, es imprescindible garantizar que todos los instrumentos de medición, antorchas y componentes utilizados estén homologados expresamente para aplicaciones del grupo IIC.
Para las pruebas de presión en tuberías de H₂, se aplican en algunos casos requisitos más estrictos que en la red clásica de gas natural. El anexo G 469-B1 de la DVGW complementa los procedimientos de ensayo existentes específicamente para el hidrógeno. En la práctica, esto significa que, sobre todo en los procedimientos de medición de presión y de medición de presión de precisión, deben cumplirse al pie de la letra unas especificaciones adicionales.
No, debe evitarse la liberación incontrolada de hidrógeno por motivos de seguridad y medioambientales. En trabajos como las puestas fuera de servicio, las reparaciones o los procesos de purga, el hidrógeno puede quemarse de forma controlada mediante una antorcha de gas adecuada. Para garantizar la seguridad, es fundamental disponer de un dispositivo antirretorno de llama apto para H₂ y supervisar de forma continua todo el proceso de quema en la antorcha.
Hasta ahora, las pruebas de presión de las tuberías de gas según la DVGW se centraban en el gas natural. Sin embargo, debido al creciente uso del hidrógeno (H2) como fuente de energía, los requisitos están cambiando. Con la introducción de la hoja complementaria G 469-B1, la DVGW ha dado
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