Vaste detectoren, draagbare snuffelaars, de zeepsoptest, de drukvaltest, de infrarood gascamera: elke traditionele methode heeft een blinde vlek. Samen laten ze meer lekken liggen dan de meeste installaties beseffen. Dat kost geld, energie en CO₂, en het brengt bovendien de veiligheid in gevaar.
In vrijwel elke procesinstallatie, brouwerij of voedingsmiddelenfabriek wordt op lekken gecontroleerd. Vaste gasdetectoren bewaken de risicozones, een monteur loopt met een draagbare snuffelaar langs verdachte punten, en bij twijfel komt de spuitfles met zeepsop erbij. Stuk voor stuk nuttige methodes. Toch blijft er een hardnekkig misverstand bestaan: dat een installatie die “alle traditionele controles” toepast haar lekken wel onder controle heeft. In de praktijk is dat zelden zo. Elke traditionele methode heeft een eigen blinde vlek, en juist in die blinde vlekken lopen de kosten op.
Een stationaire puntdetector bewaakt een beperkte zone rond zichzelf: het gas moet de sensor fysiek bereiken voordat hij iets meet, en in de praktijk reikt die dekking maar enkele meters ver. Hij wordt geplaatst waar het veiligheidsrisico het grootst is, precies goed voor zijn taak: mensen beschermen. Maar een lek dat een paar meter buiten dat bereik ontstaat, “ruikt” hij niet. Een installatie telt al snel honderden flenzen, koppelingen, kleppen en lasnaden; een handvol vaste sensoren dekt daar maar een fractie van. Bovendien zijn ze afgesteld op een alarmdrempel (vaak een percentage van de onderste explosiegrens): ze slaan pas alarm bij een gevaarlijke concentratie, niet bij een klein, chronisch lek dat ver onder die drempel blijft, maar wél maand na maand product en energie weglekt.
Naast deze puntdetectoren bestaan er nog vaste varianten. De open-path detector verruilt het punt voor een lijn: een infraroodbundel van zender naar ontvanger bewaakt een traject van tientallen meters tot, afhankelijk van de uitvoering, ruim honderd meter. Dat dekt aanzienlijk meer dan een puntsensor, maar erft twee beperkingen. Hij registreert alleen gas dat dwars dóór de bundel drijft (een lek dat ernaast blijft, mist hij), en omdat het een infraroodtechniek is, ziet hij alleen gassen die infrarood absorberen: methaan en koolwaterstoffen wel, perslucht, stikstof en waterstof niet. Daarnaast bestaat er een vaste, stationaire ultrasone lekdetector die continu naar lekgeluid luistert. Maar ook deze opstellingen delen de grondbeperking van álle vaste detectie: ze bewaken een vooraf gekozen zone en lopen de installatie niet af. Het meetbereik wordt groter; het dekkingsprobleem blijft.
De draagbare gasdetector of “snuffelaar” lost het vaste-punt-probleem deels op: je beweegt hem naar de verdachte plek. Maar daarmee verschuift het probleem naar de mens. Je moet de sensor fysiek dicht bij elk lek brengen, punt voor punt, en je moet vooraf wéten waar je moet zoeken. Hooggelegen leidingbruggen, moeilijk bereikbare hoeken en plekken waar je simpelweg niet langs bent gelopen, blijven ongecontroleerd. Het resultaat hangt af van de route, de tijd en de ervaring van de monteur, en een installatie compleet aftasten met een puntsensor is in de praktijk ondoenlijk.
Of een detector nu vast of draagbaar is, hij steunt op een sensortype dat bij het gas past:
Waterstof absorbeert overigens geen infrarood en vraagt juist een pellistor. Die keuze bepaalt wélk gas je betrouwbaar meet, niet hoevéél van je installatie je in beeld hebt. Een perfect gekozen sensor op de verkeerde plek, of net te ver van het lek, meet nog steeds niets. Het dekkingsprobleem zit dus niet in de sensor, maar in wáár en wannéér je meet.
De zeepsoptest is goedkoop en betrouwbaar, maar alleen op verbindingen die je fysiek kunt bereiken én waar je al een lek vermoedt. Op een flens boven je hoofd, in een krappe pijpenstraat of op een leiding onder druk die je niet kunt benaderen, houdt het op. Het is een methode om een vermoeden op specifieke punten te bevestigen, geen manier om een hele installatie te scannen.
Een druk- of drukvaltest laat zien dat een systeem lekt door de drukdaling te meten. Nuttig om een lek aan te tonen, maar hij vertelt je niet waar het zit, en hij vereist vaak dat het systeem uit bedrijf gaat. Je weet dat er een probleem is, maar niet welke van de honderden verbindingen de oorzaak is. Dat geldt breder: meerdere traditionele methodes tonen wél dát er ergens gelekt wordt, maar niet wáár, en juist het lokaliseren kost de meeste tijd.
Een optische gascamera (optical gas imaging) maakt een gaswolk op afstand zichtbaar in beeld; een sterke methode, want hij brengt een hele scène ineens in beeld in plaats van één meetpunt. De beperking zit in de natuurkunde: zo’n camera registreert alleen gassen die infraroodlicht absorberen bij de golflengte waarop hij werkt, zoals methaan en veel koolwaterstoffen. Perslucht, stikstof, zuurstof en waterstof blijven onzichtbaar. Daarnaast is voldoende temperatuurverschil tussen gas en achtergrond nodig, vraagt het een vrije gezichtslijn, en blijft het kwantificeren van een lek lastig. Een waardevolle methode voor de juiste gassen, maar geen universele oplossing, en de gassen die een installatie het meest verspilt, perslucht voorop, ziet hij niet.
Leg de methodes naast elkaar en je ziet drie categorieën die er telkens doorheen glippen:
Akoestische (ultrasone) lekdetectie in de mobiele dienstvorm pakt precies de zwakte aan die alle bovenstaande methodes delen: dekking. Een lek produceert ultrasoon geluid dat het menselijk oor niet hoort. Met een akoestische camera loopt een operator langs de leidingen, maakt dat geluid zichtbaar en lokaliseert het lek op afstand, zonder de installatie stil te leggen. (Er bestaan ook vaste akoestische detectoren, maar die bewaken opnieuw één zone; juist het áflopen van de installatie maakt hier het verschil.) Zo scan en analyseer je in één ronde de hele installatie, inclusief de hooggelegen en onbereikbare delen die de andere methodes overslaan. En omdat de methode het geluid van de ontsnapping zelf registreert, werkt ze ongeacht het gas: ook perslucht, stikstof en waterstof, die een infraroodcamera niet ziet.
Ook deze methode heeft een randvoorwaarde: er moet een drukverschil zijn dat het gas laat uitstromen en turbulentie (en daarmee ultrasoon geluid) veroorzaakt. Een diffuus lek zonder noemenswaardige stroming hoor je niet, en de gevoeligheid neemt af met de afstand en bij veel omgevingsgeluid. Geen enkele methode is universeel; de kracht zit in het combineren.
Het is nadrukkelijk geen vervanging, maar een aanvulling. Vrij vertaald naar het vakjargon: “horen, zien en ruiken van gas”:
Ze concurreren niet met elkaar; ze dekken elkaars blinde vlekken.
Voor wie de dekkingsgaten in de eigen installatie wil inschatten, drie vragen:
De kern: een installatie die alle traditionele controles toepast, is veilig, maar daarmee niet lekvrij. Wie energiekosten en emissies serieus neemt, behandelt veiligheidsbewaking en lekopsporing als twee aparte disciplines, en zorgt voor een methode die de hele installatie dekt in plaats van losse punten.
Marcelinus Verkuil is specialist op het gebied van gas- en lekdetectie bij GasProtex dat akoestische gas- en persluchtlekdetectie levert voor de Nederlandse industrie. Reageren of cijfers uitwisselen kan via de website.
Wil je gebruikmaken van onze expertise? Neem dan even contact op.
