HOOFDSTUK I INLEIDING

(1)

HOOFDSTUK

I

INLEIDING

Inhoudsopgave

1. AARDGAS – VAN OORSPRONG TOT DISTRIBUTIE [MTI] 2

1.1. OORSPRONG VAN AARDGAS 2

1.2. VERVOER 2

1.3. OPSLAG 3

1.4. DISTRIBUTIE 3

2. FYSISCHE GROOTHEDEN 5

2.1. DRUK EN DRUKMETING [M T I] 5

2.2. TEMPERATUUR [TI] 9

2.3. DICHTHEID [TI] 9

2.4. VOLUMEDEBIET [TI] 10

2.5. VERBAND TUSSEN DRUK TEMPERATUUR EN VOLUME [TI] 10 2.6. KOOKPUNT – DAMPSPANNING – DAUWPUNT [TI] 11

3. SAMENSTELLING VAN AARDGAS [TI] 12

4. EIGENSCHAPPEN VAN AARDGAS [MTI] 13

4.1. AARDGAS IS NIET GIFTIG 14

4.2. AARDGAS IS LICHTER DAN LUCHT 14

4.3. AARDGAS IS REUK- EN KLEURLOOS 15

4.4. AARDGAS IS BRANDBAAR / EXPLOSIEF 15 5. SYMBOLEN, EENHEDEN EN AFKORTINGEN [TI] 17

6. SAMENVATTING [MTI] 18

(2)

CERGA PROFESSIONELE GASINSTALLATEUR – 1 JULI 2009 – HOOFDSTUK I

1. AARDGAS – VAN OORSPRONG TOT DISTRIBUTIE [MTI]

1.1. OORSPRONG VAN AARDGAS

Het aardgas dat wij vandaag gebruiken is ongeveer 600 miljoen jaar geleden uit plantaardige en dierlijke resten ontstaan.

Geologisch onderzoek en analyse van de ondergrondstructuur bepalen de mogelijke posities van de lagen die aardgas en/of aardolie bevatten.

Boorinstallaties voeren proef- en evaluatieboringen uit om de omvang en de kwaliteit van het reservoir te bepalen. Daarna wordt de productiemethode bepaald. Grote buisleidingen voeren het gewonnen ruwe aardgas, zo nodig, naar een behandelingsfabriek.

1.2. VERVOER

Het gezuiverde aardgas wordt vervoerd naar de verbruikszones op 2 manieren.

1.2.1 TRANSPORT VIA PIJPLEIDINGEN

Pijpleidingen bestaan uit gelaste stalen buizen die zorgvuldig uitwendig bekleed worden. Men onderscheidt:

- pijpleidingen over land:

voldoende diep ingegraven leidingen waardoor grote hoeveelheden gas onder grote druk getransporteerd worden – bijv. Nederlands aardgas dat vanuit Slochteren naar België gevoerd wordt;

- onderzeese pijpleidingen:

op de bodem van de zee verankerde leidingen – bijv. Noors aardgas dat aangevoerd wordt langs de ondergrondse "Zeepipe" tot in Zeebrugge.

1.2.2 TRANSPORT PER SCHIP

Methaantankers vervoeren aardgas dat in het land van herkomst vloeibaar gemaakt is naar de verbruikszone. Aardgas wordt bij atmosferische druk vloeibaar bij een temperatuur van –162 °C. In de verbruikszone wordt het vloeibare gas dan terug vergast.

In vloeibare toestand neemt aardgas een 600-maal kleiner volume in dan in gasvormige toestand, wat deze werkwijze economisch verantwoord maakt.

Momenteel voeren methaantankers in ons land vloeibaar aardgas (LNG = Liquified Natural Gas) aan (o.a. uit Qatar) in de haven van Zeebrugge.

(3)

"METHANIA" – CAPACITEIT 130.000 m³ LNG (Liquid Natural Gas = vloeibaar aardgas)

1.3. OPSLAG

Om grote schommelingen in het verbruik en in de aanvoer te kunnen opvangen moet men beschikken over een relatief grote opslagcapaciteit.

België beschikt momenteel over meerdere grote aardgasopslagmogelijkheden: in Zeebrugge en Dudzele in vloeibare vorm (tanks), in Loenhout in diepe waterhoudende lagen in gasvorm en in Anderlues en Péronnes in afgedankte steenkoolmijnen eveneens in gasvorm.

1.4. DISTRIBUTIE

Ons land voert 2 aardgassoorten in:

- L-gas (de groep van aardgassen met laag calorisch vermogen) – het aardgas van Slochteren (Nederland) is een L-gas;

- H-gas (de groep van aardgassen met hoog calorisch vermogen) – aardgas uit de Noordzee en aardgas uit Qatar zijn H-gassen.

Voor de ontvangst van het aardgas en het transport ervan op Belgisch grondgebied beschikt men over een uitgebreide infrastructuur.

Een belangrijk deel van het in ons land ingevoerd aardgas wordt doorgevoerd naar onze buurlanden: Frankrijk, Groothertogdom Luxemburg, Duitsland en Groot-Brittannië.

Wanneer het aardgas door de pijpleidingen stroomt neemt de druk, door de wrijving tegen de

(4)

Bij de opbouw van het aardgasnet – transport en distributie – vertrekt men daarom van relatief hoge drukniveaus. Na trapsgewijze verlaging kan men uiteindelijk bij elke verbruiker de juiste druk leveren voor zijn verbruikstoestellen.

In het Koninklijk Besluit van 28 juni 1971 worden de netten volgens de hoogste werkdruk¹ onderverdeeld in:

Hogedruknet (HD)

De HD-transportnetten werken op een werkdruk die groter dan 15 bar is.

Middendruknet (MD)

De installaties van de maatschappijen voor de openbare distributie van aardgas omvatten gasontvangst-, meet- en reduceerstations, die door het transportnet bevoorraad worden op een druk van maximaal 15 bar.

Het gas wordt er geodoriseerd en vervolgens getransporteerd naar distributie- of industriële klantencabines. Het gas wordt hiertoe in cascade ontspannen tot verschillende drukniveaus die variëren van 15 bar tot 8 bar en 5 bar, al naargelang de te overbruggen afstanden en de te leveren debieten. Zolang de druk boven de 100 mbar blijft en de 15 bar niet overschrijdt spreekt men van middendruk.

Lagedruknet (LD)

In de "wijkcabines" wordt de druk verlaagd tot lage druk – 100 mbar of 20 mbar/25 bar.

Het lagedruknet brengt met zijn leidingen het aardgas tot bij de klanten (huishoudelijke-, ambachtelijke- en KMO-klanten) door middel van de aftakkingen tot in de gasmeters. Het is een vermaasd net dat drukschommelingen moet voorkomen en de leveringszekerheid waarborgen.

Uiteindelijk moet de druk na de gasmeter bij de huishoudelijke klant steeds 20 mbar of 25 mbar zijn omdat dit de werkdruk is voor de verbruikstoestellen die in België gecommercialiseerd zijn.

Daar waar L-gas geleverd wordt moet de distributiemaatschappij de druk terugbrengen tot 25 mbar. Daar waar H-gas geleverd wordt moet dit 20 mbar zijn.

Indien de distributiemaatschappij de druk in de "wijkcabine" terugbrengt tot 100 mbar, moet zij er, door het plaatsen van een huisdrukregelaar vóór de gasmeter, bij de klant voor zorgen dat de druk verlaagd wordt tot de werkdruk van de verbruikstoestellen (20 mbar of 25 mbar).

Î

LD MD A MD B MD C HD

500 mbar 15 bar hoger dan 15 bar 100 mbar 5 bar

1 HOOGSTE WERKDRUK (in de EN-normen aangeduid met MOP – Maximum Operating Pressure) De hoogste druk in een leiding onder normale exploitatieomstandigheden. Normale exploitatieomstandigheden betekent geen onderbreking of storing van het gasdebiet.

(5)

2. FYSISCHE GROOTHEDEN 2.1. DRUK EN DRUKMETING [M T I]

2.1.1 ALGEMEEN

Druk wordt veroorzaakt door een kracht die loodrecht inwerkt op een beschouwd oppervlak.

Het symbool voor druk is p (eenheid: Pascal = Pa), dat voor kracht is F (eenheid: Newton = N) en voor oppervlakte A (eenheid: m²); aan de hand van deze symbolen kan men de druk als volgt definiëren:

A p = F

Principe van Pascal

Bij alle gassen en vloeistoffen in rusttoestand plant de druk zich voort op een gelijke wijze in alle richtingen. Daarbij is op één bepaald horizontaal vlak de druk overal dezelfde.

Eenheden

De SI-eenheid (internationale standaard) voor druk is de Pascal (Pa), zijnde de druk die door een kracht van 1 Newton (1 N = 1kg.m/s²) uitgeoefend wordt loodrecht op een oppervlak van 1 m², of

1 Pa = 1 N/m²

Bij gastechnische toepassingen wordt de eenheid bar gebruikt met als afgeleide eenheid mbar (millibar), daarbij is:

1 bar = 1.000 mbar

1 bar = 10⁵ Pa =100.000 Pa Î 100 Pa = 1 mbar

1 atm (atmosfeer) = 760 mmHg (mm kwikkolom) = 1013 mbar = 1,013 bar Ter informatie:

Oude, niet meer gebruikte SI - eenheden voor druk zijn:

1 mmHg (kwikkolom) = 13,59 mmWK 10 mmWK (waterkolom) ≅ 1 mbar ≅ 100Pa

1 mmWK (waterkolom) = 9,81 Pa = 9,81 x 1/100 mbar = 0,0981 mbar Î 1 mbar = 10,19 mm WK

Î 1 atm = 1013 mbar = 10,326 mWK (een waterkolom van 10,326 m)

(6)

WATER

LUCHTLEDIG

1atm

10,33 m

KWIK

LUCHTLEDIG

1 atm

76 cm

Figuur I/1 – Effect van een druk van 1 atm

2.1.2 ABSOLUTE DRUK, ATMOSFERISCHE DRUK EN OVERDRUK

De gastechnische toepassingen hebben bijna steeds plaats in aanwezigheid van de atmosferische druk van de omgeving.

Wanneer men zegt: "de gasdruk in de binnenleiding bedraagt 25 mbar", dan bedoelt men: "de gasdruk in de binnenleiding is 25 mbar hoger dan de atmosferische druk rond de leiding".

De druk van 25 mbar wordt de effectieve druk of relatieve druk of kortweg de overdruk in de leiding genoemd.

De som van de overdruk in de leiding en de atmosferische druk er rond is de eigenlijke druk of absolute druk in de leiding.

In bepaalde mathematische vergelijkingen moet steeds de absolute druk van het gas worden gebruikt.

Het verband tussen beide grootheden is:

absolute druk = atmosferische druk + overdruk

Waarbij als "atmosferische druk" de werkelijke atmosferische druk in de omgeving van het gebeuren wordt bedoeld. Onder normale omstandigheden bedraagt de atmosferische druk (op zeespiegelniveau) 1013 mbar, de referentiedruk.

Het verschil tussen de werkelijke atmosferische druk en de normale atmosferische druk kan bij de meeste toepassingen in onze streken verwaarloosd worden.

Bij enkele toepassingen, bijvoorbeeld bij sterke hoogteverschillen in de installatie, is het nodig een correctie toe te passen.

(7)

Aardgas wordt in het lagedruknet verdeeld op een overdruk van 25 mbar (of 2500 Pa of ongeveer 250 mmWK) voor het L-gas en op een overdruk van 20 mbar (of 2000 Pa of ongeveer 200 mmWK) voor het H-gas.

2.1.3 METEN VAN DRUK MET MANOMETER

Een overdruk wordt gemeten met een manometer.

- Vloeistofmanometer

De eenvoudigste manometer is een vloeistofmanometer. Deze manometer bestaat uit een U-vormige, geplooide glazen of plastic buis, die gevuld is met een vloeistof.

In rust zijn beide benen onderhevig aan de atmosferische druk en zal het niveau in beide benen dus even hoog staan (Figuur I/2). Dit niveau komt overeen met het nulpunt.

Als we nu één been verbinden met de gasleiding, daalt het vloeistofniveau in dit been onder invloed van de gasdruk. Het niveau in het andere been zal in dezelfde mate stijgen.

Het verschil tussen beide niveaus is de maat voor de overdruk van het gas in de leiding.

De afleesschaal van deze manometers kan men ijken in Pa, bar of mbar.

Opgelet: De gemeten overdruk komt overeen met de druk uitgeoefend door de verplaatste vloeistofkolom. De indeling op de afleesschaal van de U-buismanometer is dus afhankelijk van de gebruikte vloeistof.

Indien men vloeistof moet bijvullen, moet men er dus goed op letten steeds de vloeistof met dezelfde dichtheid te gebruiken, anders zijn de aflezingen niet juist.

Figuur I/2 - Vloeistofmanometer

(8)

CERGA PROFESSIONELE GASINSTALLATEUR – 1 JULI 2009 – HOOFDSTUK I

- Micromanometer

Kleine onder- of overdrukken, zoals die optreden in branders, schoorstenen, e.d., meet men met een micromanometer (Figuur I/3) Dit is een U-buismanometer met een schuin been, waardoor nauwkeuriger aflezen mogelijk wordt.

0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0

0 10

20 30

40 50

60 70

A ' A

B ' B

P

v o o r e e n z e lfd e d r u k ,is d e a fs ta n d A B g r o te r d a n A 'B '.

w a a r d o o r e e n n a u w k e u r ig e re a fle z in g m o g e lijk is

Figuur I/3 - micromanometer

- Bourdonmanometer

Om grotere drukken – drukken groter dan 100 mbar – te meten, wordt de metalen Bourdonmanometer gebruikt. Deze manometer bestaat uit een veerkrachtige, opgerolde metalen buis, met constante wanddikte en ovale doorsnede. Onder invloed van de overdruk zal deze buis zich willen ontrollen. Deze vervorming wordt op mechanische wijze overgebracht op de wijzer, die zich over de schaal beweegt. Dit type manometer registreert alleen overdrukken (Figuur I/4).

Figuur I/4 – Bourdonmanometer

(9)

BELANGRIJK

Hoe meten we de druk aan de ingang van een verbruikstoestel?

Wanneer er geen gas in een leiding stroomt – er is dan "geen debiet" – dan is de gasdruk (overdruk) dezelfde zowel bij het begin van de leiding als op het einde ervan, wat ook de lengte van die leiding is. Let wel, we meten slechts nadat de druk zich gestabiliseerd heeft.

Wanneer er echter gas door die leiding stroomt – er is dan "debiet" – dan zal de druk, door het wrijvingsverlies tegen de binnenwand van de leiding, afnemen naarmate men verder stroomafwaarts meet Î DRUKVERLIES.

Î Om de druk aan de ingang van een verbruikstoestel correct te meten, moeten we dit doen bij maximaal debiet van het toestel.

Enkel op die manier houden we rekening met het drukverlies tussen de gasmeter en het toestel en weten we of de gasdruk aan het toestel voldoende is voor de optimale werking ervan.

2.2. TEMPERATUUR [TI]

Temperatuur is de fysische grootheid die de warmtetoestand van een lichaam beschrijft.

Eenheden:

- De gebruikelijke SI-eenheid voor temperatuur is de graad Celsius – symbool °C.

De 0 op de schaal van Celsius duidt de temperatuur aan waarop zuiver water overgaat van de vaste toestand (ijs) naar de vloeibare toestand (water).

De 100 komt overeen met de temperatuur waarop zuiver water begint te koken.

Dit alles onder normale atmosferische druk – 1013 mbar.

Î Één graad Celsius ( 1°C) stemt overeen met één honderdste (1/100) van het verschil tussen 0 °C en 100 °C.

- De SI-eenheid die gebruikt wordt bij de warmteleer is de Kelvin – symbool K.

Het nulpunt van de temperatuurschaal van Kelvin ligt op het "absolute nulpunt" (kouder kan niet!) en bedraagt – 273,15 °C.

Op beide schalen, die van Celsius en die van Kelvin is de afstand tussen twee opeenvolgende waarden dezelfde.

Î stijgt de temperatuur met 1 °C dan stijgt hij evenzo met 1 K.

Î 273,15 K = 0 °C 100 °C = 373,15 K

2.3. DICHTHEID [TI]

De dichtheid van een gas is de verhouding tussen de massa van een volume gas en die van eenzelfde volume droge lucht genomen in dezelfde omstandigheden van temperatuur en druk – men noem dit ook de "relatieve dichtheid".

Symbool: d

De dichtheid is een onbenoemd getal.

(10)

Voorbeelden:

- aardgas d = 0,62 tot 0,64 - lucht d = 1

- propaan d = 1,56 - butaan d = 2,09 Î aardgas is lichter dan lucht

butaan en propaan zijn zwaarder dan lucht.

2.4. VOLUMEDEBIET [TI]

Het volumedebiet is het volume vloeistof of gas dat per tijdseenheid verplaatst wordt bijv. bij doorstroming in een leiding.

Eenheden

SI-eenheid: m³/s (kubiek meter per seconde) Afgeleide eenheden:

l/h liter per uur

m³/h kubiek meter per uur

Î 1 m³/h = 1 000 l/h

Meten van het volumedebiet

- Een balgengasmeter is een instrument dat gebruikt wordt voor het meten van een volume. Men leest het volume gas, in m³, af dat door de gasmeter stroomt gedurende 1, 2, 5, 10 of 60 minuten. Het overeenstemmende volumedebiet in m³/h bekomt men dan door het afgelezen getal te vermenigvuldigen met respectievelijk 60, 30, 12, 6 of 1.

Uiteraard is de meting des te nauwkeurig naarmate de afleestijd groter is.

Voorbeeld:

- ik lees af dat er in een tijdspanne van 10 minuten een volume van 0,400 m³ door de gasmeter stroomt;

- het volumedebiet in m³/h is dan: 0,400 x 6 = 2,4 m³/h

2.5. VERBAND TUSSEN DRUK TEMPERATUUR EN VOLUME [TI]

Stoffen kunnen in 3 "toestanden" of "fasen" voorkomen. De 3 "toestanden" van water zijn ons het best bekend – "vast" (ijs), "vloeibaar" (water) en "gasvormig" (waterdamp).

Een stof kan van de ene naar de andere toestand overgaan door het toevoegen of onttrekken van warmte (bij constant gehouden druk).

Water bijv. gaat bij het toevoegen van warmte over van de vloeistoffase naar de gas- of dampfase (waterdamp) en kookt.

Waterdamp zal bij het afkoelen (warmte afstaan) "condenseren" en overgaan in water.

Op analoge wijze gebeurt in een gasfles de overgang (butaan of propaan) van de vloeistoffase naar de gasfase en omgekeerd.

(11)

De faseovergang kan ook gebeuren door het respectievelijk verhogen van de druk (het gas samendrukken) of verlagen van de druk (het ontspannen van het gas) – bij constant gehouden temperatuur).

De toestand waarin een stof zich bevindt is afhankelijk van zijn druk en de temperatuur.

Ter herinnering: aardgas wordt bij atmosferische druk vloeibaar bij een temperatuur van – 162 °C (temperatuur van het vloeibaar gas in een LNG-tanker).

"NORMAAL" KUBIEK METER

Aardgas is zoals elk ander gas sterk samendrukbaar. Dit in tegenstelling tot vloeistoffen en vaste stoffen die nauwelijks samendrukbaar zijn.

Aardgas wordt opgeslagen en verdeeld bij drukken die zeer sterk uiteenlopen – van 20 mbar tot 200 bar - (variatie van 1 tot 10.000). De hoeveelheid aardgasdeeltjes die zich in een volume van 1m³ bevinden zal uiteraard dan ook zeer sterk toenemen bij een dergelijke drukverhoging.

Wanneer we zeggen dat een bepaalde hoeveelheid gas een bepaald volume inneemt, zullen we altijd moeten vermelden bij welke druk en temperatuur dit gebeurt.

Omdat de hoeveelheid energie samenhangt met de hoeveelheid aardgasdeeltjes heeft men een duidelijke afspraak nodig over het volume dat die deeltjes innemen. Om gasvolumes met elkaar te kunnen vergelijken moet de hoeveelheid van 1m³ dus nader gedefinieerd worden.

AFSPRAAK

1 "normaal" m³ - symbool 1m³_n – aardgas is een volume van 1 m³ aardgas onder normale omstandigheden gekenmerkt door een absolute druk van 1013 mbar en een temperatuur van 0°C (of 273,15 K).

2.6. KOOKPUNT – DAMPSPANNING – DAUWPUNT [TI]

Een vloeistof gaat over in gasvorm of dampfase wanneer men, bij constante druk, energie aan de vloeistof toevoegt. De temperatuur ervan stijgt. Aanvankelijk wordt de toegevoegde energie gebruikt voor het verhogen van de temperatuur. Een deel van de vloeistof verdampt.

Vanaf het ogenblik dat de temperatuur gestegen is tot een bepaalde waarde, het kookpunt, zal alle toegevoerde energie gebruikt worden om de vloeistof te verdampen – men zegt dat de vloeistof "kookt".

Het kookpunt bij atmosferische druk (1013 mbar) wordt voor water bereikt bij een temperatuur van 100°C.

Bij de verbranding van aardgas ontstaat water (zie ook Hoofdstuk III - § 1.3.3).

Omdat dit scheikundig gevormde water een temperatuur heeft die ver boven het kookpunt van water ligt zal dit water onmiddellijk omgezet worden in waterdamp.

De druk van de waterdamp in de verbrandingsproducten – de dampspanning – verandert met de temperatuur van die waterdamp. Als men de verbrandingsproducten afkoelt, bijv. door contact met een koude wand, zal bij een bepaalde temperatuur de dampspanning een maximale waarde bereiken, de maximum dampspanning of de verzadigingsdruk bij die

(12)

3. SAMENSTELLING VAN AARDGAS [TI]

De gassen die gecommercialiseerd zijn om als brandstof gebruikt te worden, zijn gewoonlijk uit meerdere gassen samengesteld. Slechts in zeer zeldzame gevallen, wordt een 100% zuiver gas, bijv. methaan, als brandstof gebruikt.

Voor ieder afzonderlijk element in een samengesteld gas, kan men de concentratie bepalen.

Tabel I/1 geeft de samenstelling en de volumetrische concentratie (gemiddelde waarden) van aardgassen die in België verdeeld worden.

Hierbij dient opgemerkt:

- het hoofdbestanddeel van alle aardgassen is methaan – CH4;

Atoom H Atoom H Atoom C

Figuur I/7 – Eén atoom CH4

(13)

Tabel I/1 - Gemiddelde volumetrische samenstelling (gemiddelde waarden 2008)

Gas Compo-

nenten

L-gas (Verrijkt Slochteren)

%

H-gas (Noordzee –

Qatar)

%

Labo-gas G20 Zuiver Methaan

%

Labo-gas G25

%

Methaan

(CH4) 82,996 90,034 100 86

Andere Koolwater-

stoffen

4,562 6,843 - -

Koolwater-

stoffen 87,558 96,877 100 86

Kooldioxide

(CO₂) 1,419 1,043 - -

Koolmon-

oxide (CO) - - - -

Stikstof (N2) 10,985 2,082 - 14

- de koolwaterstoffen zijn de brandbare elementen die de energie leveren, zij zijn opgebouwd uit de scheikundige elementen koolstof en waterstof;

- L-gas (Laagcalorisch gas) bevat 87,56 % koolwaterstoffen;

- H-gas (Hoogcalorisch gas) bevat gemiddeld 96,88 % koolwaterstoffen;

- het percentage stikstof (N₂) in L-gas ligt beduidend hoger dan in H-gas – het bevat daardoor minder brandbare gassen dus minder energie;

- aardgas bevat geen CO (giftig) – let op het kan wel voorkomen in verbrandingsgassen;

- het "Slochteren"-aardgas behoort tot de groep van de L-aardgassen (L = Low = Lage warmteinhoud) soms "Arm Gas" genoemd; de aardgassen uit de Noordzee en Qatar behoren tot de groep van de H-aardgassen (H = High = Hoge warmteinhoud), soms

"Rijk Gas" genoemd;

- G20 en G25 zijn referentiegassen, zij worden gebruikt voor de keuring van de verbruikstoestellen omdat zij toelaten in alle laboratoria hetzelfde gas te gebruiken en aldus vergelijkbare resultaten te bekomen.

4. EIGENSCHAPPEN VAN AARDGAS [MTI]

- Aardgas is niet giftig.

- Aardgas is lichter dan lucht.

- Aardgas is reuk- en kleurloos; opgelet: aardgas is in natuurlijke staat reukloos.

- Aardgas is brandbaar en explosief.

(14)

4.1. AARDGAS IS NIET GIFTIG

Aardgas bevat geen giftige elementen

Niet te verwarren met:

Verstikking door gebrek aan ademlucht.

Vergiftiging door CO (koolmonoxide) dat kan ontstaan bij onvolledige verbranding, door gebrek aan primaire lucht of door vervuiling van de brander.

4.2. AARDGAS IS LICHTER DAN LUCHT

Uit het oogpunt "veiligheid bij het uitvoeren van werken" kunnen we daarom stellen:

- in een niet geventileerde ruimte zal ontsnappend aardgas zich steeds in de bovenzijde van het lokaal verzamelen;

- om het aardgas uit het lokaal te verwijderen volstaat het dit lokaal in verbinding te stellen met de buitenlucht via openingen die zo hoog mogelijk zijn aangebracht Æ "VERLUCHTEN".

INDIEN ER BIJ HET UITVOEREN VAN WERKEN IN EEN LOKAAL, AARDGAS KAN ONTSNAPPEN, ZAL MEN VOORALEER DE WERKEN AAN TE VANGEN ZORGEN VOOR EEN PERMANENTE EN DEGELIJKE VERLUCHTING

OPGELET

Butaan en propaan zijn ZWAARDER dan lucht Î er zijn dus andere veiligheidsmaat- regelen nodig.

Figuur I/8 – Vergelijking van de evacuatie van aardgas en butaan/propaan uit een ruimte 1 m³

Aardga

10 m³

10% naar in

Evacuatie door natuurlijke bovenverluchting 1 m³

Aardga

10 m³ 10 m³

10% naar in

Evacuatie door natuurlijke bovenverluchting

Butaan propaan

1 m³

minute ure

10 m³

minute Butaan ure

propaan

1 m³

GEEN evacuatie

door natuurlijke bovenverluchting GEEN evacuatie

door natuurlijke bovenverluchting

Afvoer op laagste punt noodzakelijk

(15)

4.3. AARDGAS IS REUK- EN KLEURLOOS

MAAR

Aardgas wordt waarneembaar gemaakt voor de gebruikers door toevoeging van een reukstof

100 % gas Mengsel

te arm

Brandbaar Mengsel

Mengsel te rijk

0 % gas

5% 15%

Waarneembaarheidsdrempel van aardgas: vanaf 1% gas in lucht

THT = tetrahydrothiofeen

SCENTINEL E = mengeling van 3 mercaptanen

Alle klanten op het distributienet ontvangen geodoriseerd aardgas.

De meeste klanten rechtstreeks aangesloten op het Fluxys transportnet ontvangen niet-geodoriseerd aardgas.

LEL

Figuur I/9 – Odorisatie van het aardgas Alle klanten op het distributienet ontvangen geodoriseerd aardgas.

De meeste klanten die rechtstreeks zijn aangesloten op het Fluxys transportnet ontvangen niet- geodoriseerd aardgas.

4.4. AARDGAS IS BRANDBAAR / EXPLOSIEF 4.4.1 AARDGAS IS BRANDBAAR

• in aanwezigheid van zuurstof (uit de lucht)

• bij toevoeging van energie

Zuurstof Zuurstof

Vuurdriehoek

CHCH₄₄

T°

Ontstekingsenergie

CH₄+ 2 O₂=> CO₂+ 2 H₂0 warmte+

(16)

4.4.2 AARDGAS IS EXPLOSIEF

Explosie = een zeer snelle verbranding aardgas mengt zich met lucht Î vorming van brandbaar mengsel ophoping van het gas-luchtmengsel in een afgesloten ruimte ontsteking op één punt

Î snelle voorplanting van de ontsteking in alle richtingen plotse warmtetoename in de gesloten ruimte

zeer grote druktoename EXPLOSIE

Ontsteking gas-lucht-mengsel

Plotse warmtetoename

Druktoename

EXPLOSIE

Figuur I/11 – Verloop van een explosie

(17)

5. SYMBOLEN, EENHEDEN EN AFKORTINGEN [TI]

- SCHEIKUNDIGE SYMBOLEN C : koolstof / "roet"

CO : koolstofmonoxide CO₂ : koolstofdioxide CH₄ : methaan (aardgas) H2 : waterstof O2 : zuurstof

H2O : water / waterdamp N2 : stikstof

NOx : stikstofoxides

- EENHEDEN

m : eenheid van lengte m² : eenheid van oppervlakte

m³ : eenheid van inhoud; 1 m³ = 1000 dm³ = 1000 liter

m_n³ : normaal m³ : 1 m_n³ = 1 m³ gemeten bij 0°C en 1013 mbar (1 atmosfeer) K : Kelvin; eenheid van temperatuur; 0°C = 273,15 K

J : Joule; energieeenheid; veelvoud: 1 MJ = 1.000 kJ = 1.000.000 J W : Watt; eenheid van vermogen; 1W = 1 J/s; 1kW = 1000 W

kWh : kilowattuur; energie; 1 kWh = 3,6 MJ ; 1 MJ = 0,2778 kWh

- AFKORTINGEN / SYMBOLEN

d : dichtheid (van een gas); onbenoemd getal A : oppervlakte

DN : nominale diameter (steeds in mm)

L-gas : Laag calorisch aardgas; bijv. Slochteren-aardgas

H-gas : Hoog calorisch aardgas; bijv. Noordzee-aardgas, aardgas uit Qatar HS : calorische vermogen bovenwaarde (S van supérieure = bovenste) H_i : calorische vermogen onderwaarde (i van inferieure = onderste)

RHT : weerstand tegen hoge temperatuur (Résistance aux Hautes Températures – voor aardgas 650°C)

LPG : Liquified Petroleum Gas; verzamelnaam voor commercieel propaan- en butaangas

LEL : Low Explosion Limit = onderste ontstekingsgrens MOP : Maximum Operating Pressure – maximum werkdruk

VMC : Ventilation Mécanique Contrôlée – gestuurde mechanische ventilatie

(18)

6. SAMENVATTING [MTI]

- Bij gastechnische toepassingen wordt voor druk de eenheid bar gebruikt met als afgeleide eenheid mbar.

- De gasdruk aan de ingang van een verbruikstoestel (overdruk) wordt gemeten met een manometer en bij maximaal debiet van het toestel.

- De vergelijking van verschillende gassen voor wat betreft hun energetische eigenschappen, dient steeds te gebeuren onder dezelfde referentievoorwaarden – meestal bij een druk van 1013 mbar en een temperatuur van 0 °C.

- Aardgas bestaat hoofdzakelijk uit methaan. Het is niet giftig, lichter dan lucht en brandbaar / explosief.

- VEILIGHEID: bij ophoping van een gas-luchtmengsel in een afgesloten ruimte gebeurt de verbranding op ongecontroleerde wijze. Op zeer korte tijd komt er een grote hoeveelheid warmte vrij en ontstaat er een grote druk die geen uitweg vindt in de gesloten ruimte Î explosie.

oo0oo