L'hydrogène, en tant que source d'énergie propre et prometteuse, est de plus en plus utilisé dans divers secteurs industriels. Cependant, sa nature hautement inflammable représente un risque en termes de sécurité. La détection précoce des fuites et des flammes d'hydrogène est essentielle pour minimiser les risques d'incendie et garantir la sécurité des installations et des personnes.
L’hydrogène, source d’énergie
L’hydrogène (H2), aussi appelé dihydrogène lorsqu’il est constitué de deux atomes d'hydrogène, est créé par une réaction chimique avec d’autres atomes pouvant se produire de 3 manières différentes telles que :
- la gazéification
- l’électrolyse de l’eau
- le reformage du gaz naturel (principalement le méthane) par la vapeur d’eau
Il s’agit d’un élément peu toxique pour la santé des personnes qui y sont exposées mais qui est, cependant, extrêmement inflammable et réactif pouvant causer de gros dégâts (explosions, incendies). Peu toxique pour la santé aux premiers abords, à très forte concentration il faut tout de même noter un risque potentiel d’asphyxie.
Ce gaz n’a ni odeur, ni de couleur et est plus beaucoup plus léger que l’air, rendant les fuites d’hydrogène très difficile à détecter. Classé R12 (inflammable) ses limites d’explosivité sont très étendues, comprises entre 4 et 75% volume. Sa particularité est que les feux d’hydrogène sont invisibles à l’œil nu.
La détection des fuites d’hydrogène
Indiscernable à l’odeur, seul un détecteur gaz H2 peut détecter et mesurer avec précision les concentrations de ce gaz. Deux méthodologies de détection d'hydrogène : soit en toxicité avec une mesure en ppm (cas assez rares), soit en explosivité avec une mesure en pourcentage de LIE (détecteur gaz explosifs). L’explosimètre H2 est très répandu sur le marché de la détection d’hydrogène, on peut citer le détecteur gaz ATEX OLCT100 d’Oldham Simtronic parmi nos meilleures ventes.
La détection optique de flamme d’hydrogène
Les détecteurs optiques de flammes sont composés de capteurs travaillant dans les rayonnements invisibles à savoir l'ultraviolet (UV) ou l'infrarouge (IR). Les plus performants des détecteurs de flammes possèdent généralement plusieurs capteurs (UV, UV/IR, IR3 ou IR4). À l'instar d'un détecteur gaz fixe, un détecteur de flammes fonctionne généralement connecté à une centrale de détection gaz.
Les différents types de détecteurs de flamme
- Détecteur de flamme UV : Composé d'un capteur sensible à la radiation UV. Génère un signal de sortie, fonction du rayonnement, comparé à une référence minutieusement calculée.
- Détecteur de flamme IR : Composé d'un capteur sensible à la radiation IR émise par le CO2 issue de la combustion du produit en flamme.
- Détecteur de flamme UV-IR : Ce détecteur combine un capteur UV et un capteur IR pour la détection de feux d'hydrocarbures, d'hydrogène et de métaux avec temps de réponse très rapide (<150 msec). Requiert une réponse simultanée des deux éléments sensibles.
- Détecteur de flamme IR3 : Trois capteurs pyroélectriques détectent les radiations IR relatives à différents pics d'émission. Le capteur IR3 pour la détection de flammes d'hydrocarbures n'est pas sensible au rayonnement solaire.
- Détecteur de flamme IR4 : Combinaison de 4 capteurs infrarouges pour la détection de flammes d'hydrocarbures et d'hydrogène sur des distances de 5 à 65 mètres maximum, tout en assurant une haute immunité aux alarmes intempestives.
Le détecteur de flamme hydrogène Spyglass IR3-H2
La plupart des feux d’hydrogène sont détectés avec des détecteurs optiques de flamme type UV-IR. Cette technologie consensuelle a fait ses preuves depuis de nombreuses années mais présente cependant quelques petits inconvénients comme une distance de détection un peu moindre que la technologie IR3 et une certaine sensibilité à la lumière ou aux étincelles pouvant entrainer dans certain cas des fausses alarmes.
Le Spyglasss IR3-H2 est un détecteur de flamme d’hydrogène triple longueur d’onde (IR3) conçu pour détecter les feux non hydrocarbonés. Il détecte à longue distance avec un temps de réponse inégalé pour les feux de méthanol ou d'hydrogène tout en garantissant une très grande immunité face aux fausses alarmes. Il peut être équipé en option d’un dispositif de vidéo haute définition.
En option, ils peuvent être équipés d’un dispositif de vidéo proche infrarouge permettant de détecter des flammes invisibles à l'œil nu, comme les feux d’hydrogène.