12.4.1 Effectiviteit
A. Reactietijd
De effectiviteit van een lekbeperkende maatregel houdt verband met de mate waarin de maatregel erin slaagt om de vrijgezette hoeveelheden te beperken. Dat is in sterke mate afhankelijk van de tijd waarbinnen gereageerd wordt op het verlies van insluiting.
Deze reactietijd bestaat uit:
• de tijd nodig om het probleem te detecteren • de tijd nodig om een beslissing te nemen
omtrent de uit te voeren actie; • de tijd nodig om de actie uit te voeren. De reactietijd van de lekbeperkende maatregel moet ingeschat worden en op basis daarvan kan men bepalen in welke mate de vrijgezette hoeveel- heden kunnen beperkt worden.
In het geval van automatische detectie zijn het aantal en de locatie van de detectiepunten belang- rijk om de vrijzetting effectief en voldoende snel te kunnen detecteren. In het geval van detectie door mensen zijn effectieve reactietijden enkel mogelijk in het geval van permanente aanwezigheid op de plaats waar een vrijzetting verwacht wordt.
De tijd om een beslissing te nemen is in het geval van een automatische actie verwaarloosbaar. Als er gerekend wordt op een menselijke beslissing, is het om te beginnen belangrijk dat de personen waarop gerekend wordt, het alarm opmerken. Ze moeten aanwezig zijn op de plaats waar het alarm gegeven wordt en het alarm moet gesignaleerd worden op een wijze die de aandacht trekt. Als verwacht wordt dat de persoon nog bijkomende acties onderneemt alvorens in te grijpen, zoals ter plaatse gaan kijken, dan moet dit ook meegerekend worden in de reactietijd.
De tijd nodig om de actie uit te voeren is functie van de aard van de actie en van het feit of dit al dan niet vanop afstand kan aangestuurd worden. Wanneer de actie het sluiten van een klep inhoudt, is de tijdswinst en dus de effectiviteit veel groter bij afstandsgestuurde kleppen dan bij manueel (ter plaatse) bediende kleppen. Wat betreft de tijd nodig om handafsluiters te bedienen (na detectie van de vrijzetting), moet men rekening houden met:
• de beschikbaarheid (aanwezigheid, oproep- baarheid) van de bediener
Analyse van enkele typische maatregelen
111
• de afstand die moet afgelegd worden tussende plaats waar de bediener zich bevindt en de klep
• de toegankelijkheid van de klep (trappen, pijpleidingen, doorgangen, …)
• de tijd nodig om de klep te bedienen (bv. een handwiel het nodige aantal omwentelin- gen geven).
In het geval van een transfer naar een opvangvat, heeft het debiet waarbij deze transfer kan uitge- voerd worden een invloed op de reactietijd en dus op de effectiviteit. Hoe langer de transfer duurt, hoe langer de gevaarlijke stoffen in de lekkende omhulling de vrijzetting kunnen voeden. De com- pressie van de dampfase in het noodopvangvat moet in rekening gebracht worden. Indien er ademventielen geïnstalleerd zijn op het noodop- vangvat, moeten deze gedimensioneerd zijn voor het maximale inkomende debiet.
Ook de tijd nodig om het noodopvangvat en het installatieonderdeel te verbinden, of om pompen of vacuümsystemen op te starten, moet in rekening gebracht worden.
B. Lekdichtheid van noodafsluiters
Noodafsluiters hebben als doel een leiding af te sluiten en moeten om effectief te zijn dus een voldoende interne lekdichtheid garanderen. Contro- lekleppen zijn daarom geen ideale keuze als noodafsluiter. Echter, op plaatsen waar een contro- leklep aanwezig is, kan de plaatsing van een bijkomende noodafsluiter misschien moeilijk te verantwoorden zijn (afhankelijk van de situatie). In die gevallen kan geopteerd worden om de contro- leklep te beschouwen als noodafsluiter. De nodige aandacht dient dan wel besteed te worden aan het ontwerp van deze klep (dichtheid, faalpositie, gedrag bij brand).
C. Locatie van noodafsluiters
Noodafsluiters op opslagtanks en procesvaten dienen zo dicht mogelijk geplaatst te worden tegen het onderdeel dat ze beschermen, bij voorkeur dus als eerste component na de flensverbinding met de aangesloten leidingen.
D. Externe brand
Indien noodafsluiters blootgesteld kunnen worden aan brand, dan moeten ze brandbestendig worden uitgevoerd. Dit betekent dat ze zowel intern als naar buiten toe gedurende minstens een half uur hun dichtheid moeten kunnen behouden.
De brandbestendigheid van een klep kan niet worden bepaald op basis van het ontwerp ervan of van de gebruikte materialen. Daarom zijn er enkele normen die testmethodes beschrijven om vast te stellen of een type klep al dan niet brandbestendig is. De meest actuele testmethode wordt beschre- ven in “ISO 10497:2004 Testing of valves - Fire type-testing requirements”. Kleppen die volgens deze norm getest worden, dragen de vermelding “ISO-FT”.
Merk op dat de meest recente ISO-norm zich niet meer beperkt tot een bepaald type klep. Dus in principe kan elk type klep dat aan de vereisten voldoet volgens deze norm, gecertificeerd worden. Een probleem op dit vlak stelde zich voor verschil- lende types van kleppen wel met de oudere normen API 607 en BS 6755 part 2 die zich be- perkten tot “soft-seated valves”.
De hierboven beschreven normen beschrijven echter enkel een test van de klep op zich. Maar niet alleen de klep dient brandbestendig te zijn, ook moet de wijze waarop de klep wordt inge- bouwd in de leiding verzekeren dat in geval van brand de dichtheid gedurende een zekere tijd gewaarborgd is.
In de praktijk is er één bepaalde manier van inbouwen waarbij ernstige vraagtekens geplaatst moeten worden met betrekking tot de bestendig- heid tegen brand, met name de zogenaamde “wafer”-montage. De onderstaande figuur toont het onderscheid tussen de geflensde en de gewaferde inbouwwijzen. Het valt te betwijfelen of de draad- stangen die zich bij de “wafer”-montage onbeschermd buiten langs de klep bevinden, lang kunnen weerstaan aan een brand. Als niet kan aangetoond worden dat de draadstangen voldoen- de lang (een half uur brandweerstand) tegen brand beschermd zijn, worden op deze manier ingebouw- de kleppen door de Belgische Seveso- inspectiediensten niet als brandbestendig aan- vaard.
Figuur 12.1: inbouwwijze van kleppen Een ander aspect van het inbouwen van een brandbestendige noodafsluiter is het gebruik van brandbestendige pakkingen. Voor alle flensverbin- dingen tussen de tank en de afstandgestuurde klep dienen brandbestendige pakkingen gebruikt te worden met een brandbestendigheid gelijk aan die van de klep, d.w.z. minimaal een half uur.
De enige garantie dat een pakking daadwerkelijk brandbestendig is, is ook hier een testcertificaat. Alhoewel hiervoor geen specifieke norm bestaat,
112
Analyse van enkele typische maatregelen kan een pakking getest worden volgens de princi-pes van de testmethode voor brandbestendige kleppen. In de praktijk zijn er verschillende pak- kingen op de markt beschikbaar die een fire safe certificaat hebben volgens de hierboven beschre- ven normen voor brandbestendige kleppen.
12.4.2 Betrouwbaarheid
Maatregelen om een lek te beperken door het sluiten van noodafsluiters zijn vergelijkbaar met instrumentele beveiligingen en correctieve mense- lijke acties.
Voor wat betreft de “hard ware” componenten van de maatregel (zoals de detectiemiddelen, de afsluiters en het beslissingsorgaan in geval van automatische activatie) kunnen dezelfde factoren opgesomd worden als voor instrumentele beveili- gingen:
• de gebruikte componenten • de fouttolerantie
• de mate van zelfdiagnose • het gedrag bij faling
• de weerstand en bescherming tegen scha- delijke invloeden
• de inspectie en het onderhoud
Afhankelijk van de locatie van automatische detec- tiesystemen, moet bescherming tegen beschadiging door impact, weersinvloeden en bluswaterstralen overwogen worden.
Noodafsluiters die slechts zelden geschakeld worden, lopen het risico om na verloop van tijd vast te komen zitten of niet volledig meer af te sluiten. Naast een aangepast ontwerp van de klep, is periodieke inspectie een absolute noodzaak. Voor noodafsluiters is de faalpositie in principe gesloten. Men dient echter steeds na te gaan wat de risico’s zijn die aan een faalpositie verbonden zijn. Bijvoorbeeld, in het geval van een klep in een koelkring, kan een gesloten faalpositie aanleiding geven tot verlies van koeling en alle bijhorende problemen.
Indien er wordt gerekend op een menselijke tussenkomst zijn bovendien de volgende factoren relevant:
• ergonomisch ontwerp van de alarmering; • verzekeren van de aanwezigheid van perso-
neel op plaatsen waar het alarm wordt gegeven
• voorzien in duidelijke instructies en perio- dieke opleiding en training van de operatoren m.b.t. het uitvoeren van de cor- rectieve actie.
12.4.3 Risico’s geïntroduceerd door
de maatregel
A. Sluiten van handbediende
noodafsluiters
Het is duidelijk dat een werknemer die zich in een installatie moet begeven, waar een vrijzetting werd
gedetecteerd, om een handbediende afsluiter te bedienen, een potentieel gevaarlijke taak uitvoert. Door het gebruik van afstandgestuurde kleppen worden deze risico’s vermeden. Dat is één van de redenen waarom afstandgestuurde kleppen de voorkeur genieten boven handbediende afsluiters. Kiest men toch voor handbediende afsluiters, dan moeten de risico’s van de bediening ter plaatse in geval van een vrijzetting worden geïdentificeerd en geëvalueerd. Het is niet aanvaardbaar om de bediener van een manuele noodafsluiter bloot te stellen aan een risico met potentieel ernstige of dodelijke gevolgen.
In dat opzicht is het dus zeker niet aanvaarbaar: • dat de bediener een explosieve atmosfeer
betreedt (bescherming tegen een ontsteking is niet mogelijk)
• dat de bediener een toxische atmosfeer be- treedt met concentraties waaruit hij niet zonder hulp zou kunnen ontsnappen of die zouden kunnen leiden tot ernstige of dode- lijke gevolgen
• dat de bediener zichzelf zou blootstellen aan de gevolgen van brand (hitte, straling) waarbij hij ernstige of dodelijke verwondin- gen zou kunnen oplopen.
B. Ongewenste activering
De betrouwbaarheid van detectiesystemen is in bepaalde gevallen niet alleen een veiligheidspro- bleem, maar ook een operationeel probleem. Valse metingen zorgen voor valse alarmen of onterechte stopzettingen van het proces. De hinder of het risico die een ongewenste activering met zich meebrengt, is niet gelijk voor elk installatieonder- deel. Algemeen gesproken zullen productieprocessen gevoeliger zijn voor automati- sche stopzetting dan een tankenpark.
Om de kans op ongewenste activering van de beveiliging te vermijden, kan men kiezen voor een schakellogica waarbij meerdere detecties nodig zijn om de actie uit te voeren (bijvoorbeeld: actie wordt enkel ondernomen wanneer op 2 punten een gevaarlijke detectie wordt gemeten). Op die manier zal de slechte werking van 1 detectiepunt geen aanleiding geven tot een automatische ingreep in de installatie.
C. Vloeistofslag
Het plotseling onderbreken van een vloeistofstroom kan een drukstoot veroorzaken.
Bij afstandgestuurde noodafsluiters kan de slui- tingstijd ingesteld worden.
Het plots onderbreken van een productstroom kan ook andere risico’s veroorzaken in de onderdelen die stroomopwaarts of stroomafwaarts gelegen zijn.
Als een noodafsluiter gesloten wordt in de aanzuig- leiding van een pomp, dient de pomp te worden uitgeschakeld om kavitatie en/of oververhitting te vermijden. Bij afstandgestuurde noodafsluiters kan het sluiten van de noodafsluiter gekoppeld worden aan de automatische stopzetting van de pomp.
Analyse van enkele typische maatregelen