Concrete handvatten voor duurzaam technisch dichte apparatuur

Zo maar een praktijkvoorbeeld. In een industriële omgeving, waar veel las- en snijwerkzaamheden plaatsvinden, lopen leidingen voor methaangas en acetyleen door de hele fabriek heen – van flessenvoorraad tot de werkplekken. Een verkeerde keuze voor koppelingen kan leiden tot lekbronnen, met als gevolg explosiegevaarlijke gebieden en zones rondom het leidingwerk, onder plafonds en langs armaturen. Hoe maak je afsplitsingen, koppelingen en aansluitpunten dan technisch gasdicht? De vraag aan werkgevers is dan ook in hoeverre hun installaties constructief veilig en dicht ontworpen zijn.

Onderdelen kunnen onder voorwaarden als duurzaam technisch dicht worden beschouwd, wanneer de kans op het vrijkomen van brandbare stof ook onder abnormale bedrijfsomstandigheden en bij storingen verwaarloosbaar klein wordt geacht. De NPR 7910-1 biedt hiervoor een aantal generieke principes aan. Het is goed mogelijk om specifiekere criteria te formuleren die voldoende de duurzaam technische dichtheid van installatieonderdelen kunnen aantonen. Vervolgens dient de deugdelijkheid van installatieonderdelen geborgd te worden door middel van goed onderhoud en een goede bedrijfsvoering.

Goede constructie
Indien gasinstallaties aan de onderstaande voorwaarden rond een goede constructie voldoen, wordt conform de NEN 15001 (of de eerdere NEN 2078) de kans op het vrijkomen van gas verwaarloosbaar klein geacht en voor de gevarenzone-indeling met betrekking tot gasontploffingsgevaar buiten beschouwing gelaten. Voor vloeistof(damp)installaties gelden dezelfde voorwaarden. Hierna volgen de vereisten voor onderdelen van geheel gelaste of hard gesoldeerde leidingen en aangelaste appendages:

• Geheel gelaste of gesoldeerde leidingverbindingen.
• Flens-, schroefdraad en knelverbindingen. De verbindingen worden niet of zelden opengehaald, hebben geen (leiding)spanningen, zijn op de juiste momenten aangehaald en voorzien van een op het medium afgestemde afdichting (pakking, ring, etc.). De levensduur van de afdichting is niet overschreden. De flensverbinding is van de juiste drukklasse en het flens-, bout-, moer- en ringmateriaal is op elkaar afgestemd. Dichtingen zijn voorzien van zachte pakkingen tot maximaal PN 25. Bij alle conische schroefdraadverbindingen (bijvoorbeeld NPT) is de diameter maximaal DN 50; voor knelverbindingen is dit maximaal DN 32.
• Asdoorvoeringen. Lekkage bij asdoorvoeringen is uitgesloten door een speciale constructie (bijvoorbeeld dubbel seal van een roerwerk met inert gas onder overdruk in de ruimte tussen de seals). Andere opties zijn: magnetisch gekoppelde pompen zonder seal, of appendages met stopbuspakkingen die automatisch (her)stellen.
• In het materieel doen zich geen grotere trillingen voor dan toegelaten volgens de vigerende eisen.
• In leidingen treden geen temperatuurvariaties en drukstoten op die groter zijn dan het ontwerp toelaat. Bij temperatuurvariaties is dit maximaal 60°C.

Goed onderhoud
Behalve een goede constructie is het essentieel dat na ingebruikname de deugdelijkheid van (onder)delen de gehele levensduur in stand blijft. Dit is te realiseren door een aantoonbaar regime van onderhoud, controles en inspecties. Tegenwoordig worden flens- en schroefdraadverbindingen volgens opgave ontworpen, uitgevoerd en beproefd conform de NEN 2078. Wel moet de periodieke inspectie van bovengrondse leidingsystemen in het veiligheidsbeheerssysteem zijn opgenomen en dus aantoonbaar worden uitgevoerd. Hierna volgen de voorwaarden voor goed onderhoud van (onder)delen:

• Periodieke inspectie van bovengrondse leidingsystemen is uitgevoerd. Deze omvat:
  • halfjaarlijkse visuele controle van de gehele installatie
  • jaarlijkse controle op gangbaarheid en volledig afsluiten van hoofd- en/of calamiteitenafsluiter(s)
  • jaarlijkse controle op goede werking en juiste afstelling van beveiligings- en regelapparatuur
  • jaarlijkse controle op vervuiling van filters en vloeistofafscheiders
  • jaarlijkse controle op verbindingen en mogelijke lekkagepunten (flens- en schroefdraadverbindingen, niet-gelaste of niet hard gesoldeerde verbindingen) onder bedrijfsdruk op lekdichtheid. Voor drukken boven de 1,6 Mpa (16 bar) dient deze controle halfjaarlijks te gebeuren.
• Preventieve vervanging van zachte pakkingen voor einde levensduur.
• Toepassing en borging van de juiste keuze in type flenssamenstelling en montage van flenzen (flensmanagement volgens ESA/FSA).

Een aantal onderdelen in het gasleidingnet worden niet als gevarenbronnen beschouwd. Dit betreft flens- en schroefdraadverbindingen, filters, manometers, afsluiters, regelkleppen, kranen, drukmeetpunten en gasdrukbeveiligingsafsluiters, gasdrukregelaars en afblaasveiligheden die voorzien zijn van een adem- of een afblaasleiding die het gas naar een veilige plaats afvoert.

Goede bedrijfsvoering
De deugdelijkheid van (onder)delen dient niet alleen te worden geborgd tijdens de gebruiksfase, maar ook tijdens uit- en ingebruikname, calamiteiten en reparaties moet de vorming van een explosieve atmosfeer (> LEL) worden voorkomen. Voor het beproeven van leidingsystemen geldt hiervoor de standaard S1 47 40 01 en de Technische Richtlijn R1 47 40 01. Andere relevante normen en richtlijnen zijn:

• IEC 60079-10-1
• NPR 7910-1
• NEN 15001-1
• NEN15001-2
• Duitse BVG B6 tot BVG 61, TRB 600 Nr. 5
• PED (staal)
• DVS (kunststof)
• ESA-FSA-Guidelines-Flange-Gaskets

Een constructief veilig ontwerp kost geld. Maar aangezien aantoonbaar duurzaam technisch dichte apparatuur niet langer beschouwd wordt als gevarenbron, hoeven eromheen geen explosiegevaarlijke gebieden te worden gedefinieerd conform ATEX 153. Bovendien is de aanschaf van kostbare apparatuur die aan de extra eisen voor explosiegevaarlijke gebieden voldoet niet langer noodzakelijk. Verder wordt op deze manier ook het bijbehorende inspectieregime vermeden. Al met al dus een besparing op speciale apparatuur, inspectie- en bijkomende periodieke reparatiekosten, plus de kosten van borging in het managementsysteem. Reden genoeg om een constructief veilig ontwerp de aandacht te geven die het verdient en dit vervolgens te borgen met goed onderhoud en een goede bedrijfsvoering.

Over de auteur

BerendJan van Keulen is expert op het vlak van explosieveiligheid. Als senior safety advisor bij TCPM Ingenieurs & Adviseurs adviseert hij bedrijven en fabrikanten van apparatuur onder meer over hun wettelijke verplichtingen op dit vlak.