Praktijkvoorbeeld
Onvindbaar lek in een waterstofreformer, gevonden met ultrasoon
GasProtex · Praktijkvoorbeeld · Chemische industrie, Zeeland
Bij een producent in Zeeland speelde een lastig probleem: een lek in een met stikstof veiliggestelde waterstofreformer, waar het gas dat lekte er niet meer in zit en niemand de installatie in kan. Dit voorbeeld laat zien waarom akoestische (ultrasone) lekdetectie hier het verschil maakt, en waarom het precies het type opdracht is dat GasProtex als dienst uitvoert.
Een lek dat er wél is, maar nergens te vinden
Bij een internationale producent van polymeren in Zeeland speelt waterstof een sleutelrol in het productieproces. Het hart van die waterstofvoorziening is de waterstofreformer: een installatie waarin een koolwaterstof (doorgaans aardgas) samen met stoom bij hoge temperatuur wordt omgezet in waterstof. Reforming is wereldwijd de meest toegepaste methode om waterstof te produceren en draait onder zware procescondities: hoge temperaturen, druk en een continu brandbaar medium.
Tijdens bedrijf werd in deze reformer een lek geconstateerd. Dát er een lek was, stond vast. Wáár het zat, was de grote vraag. En bij waterstof is dat geen vraag die je kunt laten liggen: waterstof is extreem brandbaar, heeft een zeer breed explosiebereik en ontsnapt door zijn kleine molecuulgrootte makkelijker via de kleinste openingen dan welk ander gas ook.
De installatie werd direct veiliggesteld: de reformer werd afgevuld met stikstof. Een verstandige keuze, want stikstof is inert en sluit brand- en explosiegevaar uit. Maar het leverde meteen een nieuw probleem op.
De uitdaging: een lek zoeken in een installatie vol stikstof
Veel klassieke opsporingsmethoden vallen in deze situatie af. Een gasdetector meet een specifiek gas, en het gas dat lekte is er niet meer: detectoren die op waterstof zijn afgestemd, hebben niets meer te meten. Dan maar zoeken naar de stikstof die er nu in zit? Ook dat werkt niet. Stikstof is reukloos en kleurloos, en de lucht om ons heen bestaat al voor ongeveer 78% uit stikstof. Stikstof die ergens uit een lek stroomt, is voor een sensor niet te onderscheiden van de gewone omgevingslucht. Sterker nog: een echte “stikstofdetector” bestaat niet. In de praktijk wordt stikstof indirect gedetecteerd met een zuurstofmeter, die alarmeert zodra het reuk- en kleurloze stikstofgas de zuurstof ongemerkt begint te verdringen. Zo'n meting waarschuwt wel dát er ergens stikstof vrijkomt, maar wijst niet aan wáár het lek zit. Zeepsop op alle verdachte verbindingen aanbrengen is bij een installatie van deze omvang en complexiteit ondoenlijk. En het systeem opnieuw met waterstof vullen puur om het lek te zoeken, is vanuit veiligheidsoogpunt geen optie.
De stikstofvulling wierp bovendien nog een drempel op. Een voor de hand liggende gedachte, iemand met een lekdetector in de reformer laten afdalen, was uitgesloten. Een atmosfeer van stikstof bevat vrijwel geen zuurstof: wie zo'n ruimte betreedt, verliest binnen enkele ademteugen het bewustzijn, zonder enige waarschuwing vooraf. Betreding van de reformer wilde men dan ook koste wat kost vermijden.
Hoe vind je een lek als het gas dat lekte er niet meer in zit, en je er ook niemand naartoe kunt sturen?
De oplossing: luisteren in plaats van meten
Het antwoord ligt in een eigenschap die álle gaslekken delen, ongeacht het gas: een lek maakt geluid. Waar gas onder druk door een opening ontsnapt, ontstaat turbulentie, en die turbulentie produceert ultrasoon geluid. Frequenties die het menselijk oor niet hoort, maar akoestische meetapparatuur haarscherp oppikt.
Dat maakt ultrasone lekdetectie gasonafhankelijk. Of er nu waterstof, perslucht of stikstof door het lek stroomt: het geluid verraadt de plek. De stikstofvulling, die de klassieke methoden onbruikbaar maakte, werd zo juist het meetmedium.
Ook het betredingsprobleem was hiermee opgelost. Via een mangat kon de ultrasone apparatuur binnenin de reformer worden ingezet, zonder dat iemand de zuurstofloze ruimte in hoefde. Door systematisch te luisteren werd de bron van het ultrasone signaal gelokaliseerd, en daarmee het lek gevonden.
Lees ook: waarom traditionele waterstof gaslekdetectie tekortschiet en welke gassen je akoestisch kunt opsporen.
Het resultaat
Het lek is exact gelokaliseerd, zonder de installatie opnieuw onder waterstof te zetten, zonder dat iemand de stikstofatmosfeer hoefde te betreden en zonder ontmanteling op de gok. De klant kon de reparatie gericht uitvoeren op precies één plek, in plaats van te zoeken in een complete installatie.
Waarom deze aanpak werkt
Dit voorbeeld laat zien waar akoestische lekdetectie het verschil maakt:
Gasonafhankelijk. Ultrasoon detecteert het geluid van het lek, niet het gas zelf. Ook een met stikstof veiliggestelde installatie kan dus gewoon worden geïnspecteerd.
Veilig. Er hoeft geen brandbaar gas in het systeem om het lek te vinden, en er hoeft niemand een zuurstofloze ruimte te betreden. De installatie blijft veiliggesteld tijdens de hele inspectie.
Gericht. In plaats van een hele installatie verdenken, wijst de meting één exacte locatie aan. Dat scheelt zoektijd, reparatietijd en stilstand.
Ook waar je niet bij kunt. Met de juiste toegang, in dit geval een mangat, is ook de binnenzijde van een installatie te inspecteren.
Precies dit type inspectie voert GasProtex uit als dienst: gaslekdetectie laten uitvoeren op werkdruk, ATEX-gecertificeerd en zonder productiestilstand.
GasProtex is specialist in gas- en persluchtlekdetectie voor de Nederlandse industrie. ATEX-gecertificeerd (zone 2/22). VCA-vol.
Vermoed je een lek, maar is de locatie onbekend?
GasProtex spoort lekken op met akoestische meettechniek, gasonafhankelijk en zonder dat je proces opnieuw risico hoeft te lopen. Plan een vrijblijvend kennismakingsgesprek.