Quito Ecuador NORMA TÉCNICA ECUATORIANA NTE INEN-ISO 22734-1 Primera edición 2014-01 GENERADORES DE HIDRÓGENO UTILIZANDO EL PROCESO DE LA ELECTROLISIS DEL AGUA. PARTE 1: APLICACIONES INDUSTRIALES Y COMERCIALES (ISO 22734-1:2008, IDT) HYDROGEN GENERATORS USING WATER ELECTROLYSIS PROCESS -- PART 1: INDUSTRIAL AND COMMERCIAL APPLICATIONS (ISO 22734-1:2008, IDT) Correspondencia: Esta Norma Técnica Ecuatoriana es una adopción idéntica a la traducción de la Norma Internacional ISO 22734-1:2008. DESCRIPTORES: Tecnologías del hidrógeno, Sistema de combustible. ICS: 27.075; 43.060.40 50 Páginas ISO 2008 Todos los derechos reservados INEN 2014
NTE INEN-ISO 22734-1 2014-01 Prólogo nacional Esta Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN-ISO 22734-1 es una traducción idéntica de la Norma Internacional ISO 22734-1:2008, Hydrogen generators using water electrolysis process -- Part 1: Industrial and commercial applications, la fuente de la traducción es la norma adoptada por AENOR. El comité nacional responsable de esta Norma Técnica Ecuatoriana y de su adopción es el Comité Interno del INEN. ISO 2008 Todos los derechos reservados INEN 2014 2014-3221 i
- 3 - ISO 22734-1:2008 ÍNDICE Página PRÓLOGO... 6 0 INTRODUCCIÓN... 7 0.1 Tecnología de la electrolisis... 7 1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN... 7 2 NORMAS PARA CONSULTA... 7 3 TÉRMINOS Y DEFINICIONES... 12 4 ESPECIFICACIONES Y CONDICIONES DE OPERACIÓN... 14 4.1 Consumo de energía... 14 4.1.1 Electricidad... 14 4.1.2 Otros suministros... 14 4.2 Especificaciones del agua de suministro... 14 4.3 Condiciones ambientales... 14 4.4 Gas de purga... 14 4.5 Almacenamiento/venteo del oxígeno... 14 4.6 Suministro del hidrógeno... 14 4.7 Suministro del oxígeno... 14 5 EQUIPO MECÁNICO... 14 5.1 Requisitos generales... 14 5.2 Requisitos generales de los materiales... 15 5.3 Cabina... 16 5.3.1 Resistencia mínima... 16 5.3.2 Tolerancia ambiental... 16 5.3.3 Resistencia al fuego... 17 5.3.4 Materiales aislantes... 17 5.3.5 Paneles de acceso... 17 5.3.6 Aberturas de ventilación... 17 5.3.7 Contención de la fuga de líquidos peligrosos... 17 5.4 Componentes bajo presión... 18 5.4.1 Requisitos generales... 18 5.4.2 Almacenamiento integrado de hidrógeno y oxígeno... 18 5.4.3 Apilamiento de celdas o stacks... 19 5.4.4 Depósito de proceso... 19 5.4.5 Conducciones, accesorios y uniones... 19 5.4.6 Compresores... 19 5.4.7 Equipos de alivio de presión... 20 5.4.8 Reguladores de presión o manorreductores... 20 5.4.9 Válvulas de corte... 20 5.5 Calentadores eléctricos... 20 5.6 Bombas... 20 5.7 Ventiladores... 21 5.8 Sistema de transferencia de calor... 21 5.9 Conexión para el agua potable... 21
ISO 22734-1:2008-4 - 6 EQUIPO ELÉCTRICO, CABLEADO Y VENTILACIÓN... 21 6.1 Requisitos de protección para riesgos de incendios y explosiones... 21 6.1.1 Requisitos generales... 21 6.1.2 Clasificación de área para los generadores de hidrógeno... 21 6.1.3 Requisitos de protección para equipos dentro de áreas clasificadas... 21 6.1.4 Métodos de protección para prevenir la acumulación de mezclas inflamables... 21 6.1.5 Medidas de protección adicionales para los generadores de hidrógeno donde el oxígeno es venteado intencionadamente dentro del habitáculo del generador del hidrógeno... 22 6.1.6 Ventilación... 22 6.1.7 Purga de arranque... 23 6.1.8 Ventilación de compartimientos adyacentes... 23 6.1.9 Sistema de detección de gas de hidrógeno... 23 6.1.10 Generadores de hidrógeno diseñados para ser instalados en áreas clasificadas... 23 6.2 Equipo eléctrico... 25 6.2.1 Requisitos generales... 25 6.2.2 Puesta a tierra y puesta a masa... 25 6.2.3 Protección de circuito... 25 6.2.4 Circuitos de control de seguridad... 25 7 SISTEMAS DE CONTROL... 26 7.1 Generalidades... 26 7.2 Controles de operación... 27 7.2.1 Arranque... 27 7.2.2 Parada... 27 7.2.3 Reinicio... 27 7.2.4 Parada de emergencia... 27 7.2.5 Suspensión de las medidas de seguridad... 27 7.3 Funciones de control en caso de fallo... 27 7.4 Equipo electrónico programable... 27 7.5 Condiciones corregibles... 27 7.6 Instalaciones interconectadas... 28 7.7 Componentes de seguridad... 28 7.8 Sistemas de control remoto... 28 7.9 Alarmas... 28 8 MEDIOS DE TRANSPORTE IÓNICO... 28 8.1 Electrolito... 28 8.2 Membrana... 29 9 PROTECCIÓN DEL PERSONAL DE SERVICIO... 29 10 MÉTODOS DE ENSAYO... 30 10.1 Ensayos tipo (Cualificación)... 30 10.1.1 Requisitos generales... 30 10.1.2 Disposiciones para ensayos básicos... 30 10.1.3 Condiciones del ensayo de referencia... 30 10.1.4 Ensayos eléctricos... 32 10.1.5 Ensayos de presión... 34 10.1.6 Ensayos de dilución... 36 10.1.7 Ensayos de protección contra incendios... 36 10.1.8 Ensayos de temperatura... 36 10.1.9 Ensayos medioambientales... 36 10.1.10 Ensayos de funcionamiento... 37 10.2 Ensayos de rutina... 37
- 5 - ISO 22734-1:2008 10.2.1 Requisitos generales... 37 10.2.2 Ensayo de continuidad del circuito de conexión de protección... 37 10.2.3 Ensayo de tensión... 37 10.2.4 Ensayos funcionales... 37 10.2.5 Ensayo de fugas... 37 11 MARCADO Y ETIQUETADO... 37 11.1 Requisitos generales... 37 11.2 Marcado de los generadores de hidrógeno... 38 11.3 Marcado de Componentes... 38 11.4 Signos de advertencia... 38 11.5 Requisitos adicionales para generadores de hidrógeno que contengan zonas clasificadas y para generadores de hidrógeno diseñados para usarse en zonas clasificadas... 39 11.6 Requisitos adicionales para la ventilación de oxígeno... 39 12 DOCUMENTACIÓN QUE DEBE ACOMPAÑAR AL GENERADOR DE HIDRÓGENO... 39 12.1 Instrucciones y diagramas incluidos dentro del generador de hidrógeno... 39 12.2 Instrucciones de manipulación y elevación... 39 12.3 Manual de funcionamiento... 39 12.4 Esquemas eléctricos... 40 12.5 Instrucciones de instalación... 40 12.6 Instrucciones de Mantenimiento... 41 ANEXO A (Informativo) CORROSIÓN ASISTIDA POR HIDRÓGENO... 43 ANEXO B (Informativo) TERMINOLOGÍA CONVENCIONAL DE DEPÓSITOS... 44 ANEXO C (Informativo) LÍMITES DE INFLAMABILIDAD DEL HIDRÓGENO... 45 BIBLIOGRAFÍA... 46
ISO 22734-1:2008-6 - PRÓLOGO ISO (Organización Internacional de Normalización) es una federación mundial de organismos nacionales de normalización (organismos miembros de ISO). El trabajo de preparación de las normas internacionales normalmente se realiza a través de los comités técnicos de ISO. Cada organismo miembro interesado en una materia para la cual se haya establecido un comité técnico, tiene el derecho de estar representado en dicho comité. Las organizaciones internacionales, públicas y privadas, en coordinación con ISO, también participan en el trabajo. ISO colabora estrechamente con la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) en todas las materias de normalización electrotécnica. Las normas internacionales se redactan de acuerdo con las reglas establecidas en la Parte 2 de las Directivas ISO/IEC. La tarea principal de los comités técnicos es preparar normas internacionales. Los proyectos de normas internacionales adoptados por los comités técnicos se envían a los organismos miembros para votación. La publicación como norma internacional requiere la aprobación por al menos el 75% de los organismos miembros que emiten voto. Se llama la atención sobre la posibilidad de que algunos de los elementos de este documento puedan estar sujetos a derechos de patente. ISO no asume la responsabilidad por la identificación de cualquiera o todos los derechos de patente. La Norma ISO 22734-1 fue preparada por el Comité Técnico ISO/TC 197 Tecnologías del hidrógeno. La Norma ISO 22734 consiste en las siguientes partes, bajo el título general Generadores de hidrógeno utilizando el proceso de la electrolisis del agua. Parte 1: Aplicaciones industriales y comerciales. Parte 2: Aplicaciones residenciales.
- 7 - ISO 22734-1:2008 0 INTRODUCCIÓN 0.1 Tecnología de la electrolisis En un electrolizador, la electricidad provoca la disociación del agua en moléculas de hidrógeno y oxígeno. Se hace pasar una corriente eléctrica entre dos electrodos separados por un electrolito conductor o medio de transporte iónico, produciendo hidrógeno en el electrodo negativo (cátodo) y oxígeno en el electrodo positivo (ánodo). Ya que el agua es H 2 O, se produce el doble de volumen de hidrógeno que de oxígeno. El gas de hidrógeno producido, usando la tecnología de electrolisis, puede ser utilizado inmediatamente o almacenado para ser usado mas tarde. El apilamiento de celda(s) o stack, el procesado de gases, la ventilación, la refrigeración, los controles y el equipamiento de monitorización se contienen dentro de la cabina del generador de hidrógeno. También pueden incluirse dentro de esta cabina, el equipo de compresión del gas y suministro de agua, así como equipos auxiliares. 1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN Esta norma internacional define los requisitos de construcción, funcionamiento y seguridad de los equipos de generación de hidrógeno ya montados o de montaje en fábrica, aquí referidos como generadores de hidrógeno, que empleen reacciones electroquímicas para electrolizar el agua y producir gas de hidrógeno y oxígeno. Esta norma internacional es aplicable a generadores de hidrógeno que usen los siguientes tipos de medios de transporte iónicos: grupo de bases acuosas; materiales sólidos poliméricos con adición de grupos funcionales ácidos, como membranas de intercambio de protones (PEM). Esta parte de la Norma ISO 22734 es aplicable a los generadores de hidrógeno previstos para interiores o exteriores con usos industriales y comerciales (uso no-residencial). Los generadores de hidrógeno que también puedan usarse para generación eléctrica, tales como las pilas de combustible reversibles se excluyen del alcance de esta norma internacional. Esta norma internacional está destinada para usarse con un propósito de certificación. 2 NORMAS PARA CONSULTA Las normas que a continuación se indican son indispensables para la aplicación de esta norma. Para las referencias con fecha, sólo se aplica la edición citada. Para las referencias sin fecha se aplica la última edición de la norma (incluyendo cualquier modificación de ésta). ISO 834-1 Ensayos de resistencia al fuego. Elementos de construcción en edificación. Parte 1: Requisitos generales. ISO 1182 Ensayos de reacción al fuego de productos. Ensayo de no combustibilidad. ISO 3864 (todas la partes) Símbolos gráficos. Colores y signos de seguridad. ISO 4126-1 Dispositivos de seguridad para la protección contra la presión excesiva. Parte 1: Válvulas de seguridad. ISO 4126-2 Dispositivos de seguridad para la protección contra la presión excesiva. Parte 2: Dispositivos de seguridad con disco de ruptura. ISO 4706 Botellas de gas recargables de acero de soldadas. ISO 7866 Botellas de gas. Botellas de gas recargables de aleación de aluminio sin costura. Diseño, construcción y ensayo.
INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA Documento: NTE INEN-ISO 22734-1 TÍTULO: GENERADORES DE HIDRÓGENO UTILIZANDO EL PROCESO DE LA ELECTROLISIS DEL AGUA. PARTE 1: APLICACIONES INDUSTRIALES Y COMERCIALES (ISO 22734-1:2008, IDT) Código: ICS 27.075; 43.060.40 ORIGINAL: Fecha de iniciación del estudio: 2013-11-25 REVISIÓN: La Subsecretaría de la Calidad del Ministerio de Industrias y Productividad aprobó este proyecto de norma Oficialización con el Carácter de por Resolución No. publicado en el Registro Oficial No. Fechas de consulta pública: 2013-11-27 al 2013-12-12 Fecha de iniciación del estudio: Comité Interno del INEN: Fecha de iniciación: 2013-12-13 Fecha de aprobación: 2013-12-13 Integrantes del Comité Interno: NOMBRES: Eco. Agustín Ortiz (Presidente) Ing. José Luis Pérez Ing. Paola Castillo Ing. Tatiana Briones Ing. Laura González Ing. Bolívar Cano Ing. Gonzalo Arteaga (Secretaría Técnica) INSTITUCIÓN REPRESENTADA: DIRECCION EJECUTIVA COORDINACIÓN GENERAL TÉCNICO DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN DIRECCIÓN DE VALIDACIÓN Y CERTIFICACIÓN DIRECCIÓN DE METROLOGÍA DIRECCION DE REGLAMENTACIÓN DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN Otros trámites: Compromiso Presidencial N 20549 del 08 de junio del 2013, para el fortalecimiento de normas del Instituto Ecuatoriano de Normalización INEN La Subsecretaría de la Calidad del Ministerio de Industrias y Productividad aprobó este proyecto de norma Oficializada como: Voluntaria Por Resolución No. 13527 de 2013-12-20 Registro Oficial Suplemento No. 156 de 2014-01-07
Instituto Ecuatoriano de Normalización, INEN - Baquerizo Moreno E8-29 y Av. 6 de Diciembre Casilla 17-01-3999 - Telfs: (593 2)2 501885 al 2 501891 - Fax: (593 2) 2 567815 Dirección Ejecutiva: E-Mail: direccion@inen.gob.ec Dirección de Normalización: E-Mail: normalizacion@inen.gob.ec Regional Guayas: E-Mail: inenguayas@inen.gob.ec Regional Azuay: E-Mail: inencuenca@inen.gob.ec Regional Chimborazo: E-Mail: inenriobamba@inen.gob.ec URL:www.inen.gob.ec