over gasdetectie (FAQ)

Er zijn twee belangrijke meet­principes die in brandbaar­ gasdetectiesystemen worden gebruikt:                     

1. Katalytische verbranding
Bij het principe van katalytische verbranding wordt gebruikgemaakt van het feit dat de weerstand van een platina draad verhoogt bij temperatuurverhoging.

Oorzaak van de temperatuurver­hoging is de verbranding van het te meten gas. Deze verbranding wordt op gang gebracht door een katalysa­tor. De katalysator zit vermengd door een keramisch element dat op de platina draad is aangebracht. Als de platina draad wordt opgenomen in een brug van Wheatsto­ne (instrument voor het meten van elektrische weerstand), kan de mate van verbranding als een span­ningsveran­dering worden gemeten.

Natuurlijk moet de verbranding binnen de sensor gehouden worden om niet zelf als ontstekings­bron te gaan fungeren. Om dit effect tegen te gaan is een gesinter­de vlamdover aangebracht.

2. Infrarood gasdetectie
Bij infraroodgasdetectie maakt men gebruik van de eigenschap van H-C verbindingen in de meeste brandbare gassen.

Juist deze verbinding heeft een grote absorptie van infrarood licht bij bepaalde golflengtes. De infraroodbundel wordt door een lens- en spiegelsysteem, na door het gas te zijn geleid, weer de gasdetector inge­bracht. Het verschil tussen de intensiteit van het uitgezonden en het opgevangen licht is een maat voor de hoeveelheid gas in het optische pad.

Ook voor infraroodgasdetectie is een referentie nodig die kan aangeven in hoeverre lensvervuiling en rook e.d. in het optische pad de lichtstraal ver­zwakken. Deze referentiestraal wordt uitgezonden op een golflengte die ongevoelig is voor ab­sorptie door gassen.

Een andere keuze van de meet- en referentie­golflengte maakt het mogelijk ook andersoorti­ge gassen te detecte­ren, zoals CO en CO2.

Voordelen van het infrarood detectiesysteem zijn:

• [>]ongevoelig voor vergiftiging
• [>]onafhankelijk van zuurstof
• [>]ongevoe­lig voor hogere gassnelheden
• [>]weinig tot geen onderhoud nodig
• [>]op lange termijn financieel aantrekkelijke gasdetectie-oplossing

Voor gaslekdetec­tie worden andere meetprincipes toegepast dan voor gasdetectie, namelijk:

1. Halfge­leider-technieken

2. Ultrasone technieken
Bij deze techniek worden gaslekken gedetecteerd aan de hand van ultrasoon geluid van onder hoge druk staande en weglekkend gas.

Ultrasone gasdetectie is gebaseerd op een robuuste en beproefde microfoontechnologie en is ontworpen voor een langdurige en veilige werking in extreme omstandigheden. De detector hoort het gas.

Omdat de ultrasonore gasdetector reageert op de bron van de gaslekkage en niet op het weggelekte gas zelf, is de detector ongevoelig voor de windrichting, gasverdunning en de richting van het gaslek. Deze gasdetectiemethode is o.a. zeer geschikt voor het detecteren van waterstof.

1. Persoonsbeveiliging
De eenvoudigste manier van het beveiligen van personen die aanwezig zijn in de te beveili­gen ruimte of omgeving, is het meegeven van een persoonlijke detec­tor. Dit zijn over het alge­meen vestzak-modellen. Bij deze beveili­ging hangt de veiligheid van de installaties af van de acties van deze perso­nen.

2. Gebiedsbeveiliging
Indien men een gebied wil vrijwaren van gasex­plosie-gevaar kan er een kordon van detectoren rond dat gebied worden opgesteld. Hierbij kun je uitgaan van twee principes:

• [>]er mag geen gas in het gebied komen (in het geval van omlig­gende gevaarlijke installaties )
• [>]er mag geen gas uit het gebied treden (veelal uit milieuoverwegingen)

Er is bij gebiedsbeveiliging bijna geen sprake van een be­veiliging gericht op mensen of installa­ties in het gebied zelf.

3. Puntbeveiliging
Bij gasdetectie op basis van puntbeveiliging ga je uit van plaatsen waar gasontsnappingen te verwachten zijn. Je plaatst zo dicht mogelijk bij dat punt een detector.

Bij het plaatsen van de gasdetectoren voor puntbeveiliging is een procestechnoloog die bekend is met de installatie van dit soort instrumenten onontbeerlijk. De medewerkers van de Hitma servicedienst kunnen samen met deze technicus de plaatsen in de installatie bepalen waar optimale beveili­ging nodig en realiseerbaar is. Hierbij dien je ook rekening te houden met de bereikbaarheid van de gasdetectoren in verband met kalibratiewerkzaamheden, windsnelheden en windrichtingen, lekrichting, et cetera.

4. Ruimtebeveiliging
In afgesloten ruimtes kun je kiezen voor één of meer gasdetectoren voor het bewaken van die ruimtes.

Bij gasdetectie om ruimtes te beveiligen, speelt mee dat de ont­snappende gassen de lucht (en dus de zuurstof) kunnen verdringen. In het geval van katalyti­sche verbranding zou dit kunnen betekenen dat de sensor (na alarmering) weer terug naar de 0% LEL-uitlezing gaat (omdat geen verbranding meer plaatsvindt door zuurstofgebrek).

Juist daarom moeten de alarmen in een ruimte altijd 'latching' (reset-plichtig) zijn.

Het bepalen van de zone-­indeling is een zaak voor veilig­heidsdeskundi­gen. De gasdetectiespecialisten van onze service-afdeling kunnen hierbij helpen.

De zone-indeling gasdetectie is als volgt:

• [>]Zone 0 : Hier is continu een explo­sief mengsel aanwezig of de kans op een explo­sief mengsel is zeer groot
• [>]Zone 1 : De kans op een explosief mengsel is groot
• [>]Zone 2 : De kans op een explosief mengsel is klein en gasontsnap­pingen zijn van korte duur.

Zodra je binnen een zone elektrische appara­tuur wilt toepassen, van welke aard dan ook en ongeacht de tijdsduur, moet die apparatuur zijn voorzien van een geldig explosieveiligheidscertificaat. Dit certificaat, afgege­ven door keuringsinstanties als:

• [>]BASEEFA (GB)
• [>]PTB (D)
• [>]LCIE (F)
• [>]ISSEP (voorheen INIEX) (B)

De keuringsinstanties hebben hun normeringen gestandaardiseerd op Europees niveau. Deze certificaten zijn de ATEX-certificaten.

Een gasdetectiesysteem is een veiligheidssysteem waarvan de werking onomstotelijk vast moet staan. Het is dus belangrijk om met regelmatige tussenpozen te controleren of het gasdetectiesysteem nog functioneert.

Kalibratie en onderhoud
Voor periodieke kalibratie van je gasdetectors kan een servicecontract worden afgesloten. In overleg met o.a. veiligheidsdeskundigen en procesoperators wordt vastgesteld hoe vaak de kalibraties moeten plaatsvinden. 

Welk onderhoud wordt er verricht?
Een kalibratie is een momentopname en de gebruiker van de gasdetectieapparatuur bepaalt uiteindelijk hoe lang een eventueel niet goed werkende detector in zijn installatie aanwezig mag zijn. In de manuals staat een advies vanuit de fabrikant. De onderhouds- en/of servicedienst kijkt naar de omgeving waar een detector geplaatst is, hoe deze is opgenomen in het veiligheidssysteem en naar de procesomstandigheden. Deze factoren bepalen of het nodig is af te wijken van het advies in de manual m.b.t. de kalibratiefrequentie. 

Verhoogd explosierisico
Overal waar brandbare gassen of dampen voorkomen, is sprake van een verhoogd explosierisico. Samen met lucht vormen brandbare gassen en dampen, binnen bepaalde concentratiegrenzen, brandbare mengsels. Om deze te laten ontbranden moet aan meerdere voorwaarden zijn voldaan.

Explosiemeters
Wanneer een potentieel gevaar kan optreden voor je bedrijf, medewerkers en omgeving, worden gasdetectors ingezet. Explosiemeters voor draagbare gasdetectie kunnen op de persoon worden gedragen om te waarschuwen voor gasgevaren in de directe werkomgeving.

Explosies zijn gevaarlijk destructief voor mens en installatie
Dat explosies gevaarlijk zijn voor mens en installatie blijkt helaas de waarheid uit trieste praktijkge­vallen, zoals het Piper Alfa platform, waar velen het leven lie­ten. Ook in de Botlek echter zijn regelmatig explosies en gasontsnappingen, waarbij soms gewonden vallen of zelfs levens te betreuren zijn.

Een explosie ontstaat, als aan vier voorwaarden is voldaan:

1. Aanwezigheid brandbaar gas of damp
2. Aanwezigheid zuurstof (bijvoorbeeld uit de lucht)
3. Een bepaalde verhouding van brandbaar gas of damp en zuurstof.
4. Een ontstekingsbron

Lower Explosive Limit (LEL-meting)
De mengverhouding van gas/damp en zuurstof waarbij een brandbaar mengsel ontstaat, is niet voor elk gas gelijk. De getallen lopen zelfs enorm uiteen. In de vakliteratuur wordt de explosiegrens aangegeven door de afkorting L.E.L. (LEL), van "Lower Explosive Limit".

Soms spreekt men dan ook van een LEL-meting of een Lelme­ting als men het heeft over een gasdetectiesysteem voor brand­baar­ gas.

Maximale gasconcentratie (UEL)
Er is ook een maximale gasconcentratie; deze wordt de UEL-waarde genoemd (Upper Explosion Limit).

Boven de 100% UEL is een gasmengsel niet explosief of ontbrandbaar omdat er niet voldoende zuurstof meer aanwezig is voor verbranding van het gas. Het mengsel is te rijk.

De ontvlambare zone voor elk gas of gasmengsel ligt tussen de grenzen van de LEL en de UEL.

Schaaleenheid gasdetectie
Een detectiesysteem voor brandbaar gas heeft als schaaleenheid 'procenten LEL' en is daarmee vast verbonden met het gas waarvoor het systeem is bedoeld. Dit is dan ook het gas waar het systeem op gekali­breerd wordt. Het systeem meet 0 tot 100 % LEL, waarbij 100% de explosie­grens is.

Voorbeeld: Percentage LEL-waarde voor methaangas
Hoe wordt de LEL-waarde bepaald? Stel, we hebben een detectiesysteem voor het meten van methaangas. Als het systeem ons aan­geeft dat er 10% LEL bij een bepaald meet­punt heerst, betekent dat, dat er 10 keer zoveel aan­wezig moet zijn om tot een explosiegevaarlijke con­centratie te komen. De 10% LEL geeft dus een soort veiligheidsfactor aan. Dit laatste geldt nu voor elk gas, mits de installatie voor dat gas gekalibreerd is.

Maximale gasconcentratie (UEL)
Naast de LEL-waarde is er ook een maximale gasconcentratie: UEL-waarde. 

Ontvlambare zones gas of gasmengsels
De ontvlambare zone voor elk gas of gasmengsel ligt tussen de grenzen van de LEL en de UEL. Je kunt de LEL-waarde van elk gas, ook wel de explosiegrens genoemd, opzoeken in o.a. ‘het handboek Chemiekaar­ten'.