Gaslekdetectie
Waterstofsensoren vergeleken: welke detectiemethode werkt?
Door Marcelinus Verkuil, oprichter van GasProtex.
Gepubliceerd op · Bijgewerkt op · 6 minuten leestijd
Niet elke waterstofsensor doet hetzelfde. De vraag is niet alleen welke methode H2 kan detecteren, maar wélke taak je hebt: continu bewaken op een punt, of lekken opsporen en lokaliseren over een hele installatie. Dit artikel zet katalytisch, elektrochemisch, thermal conductivity en akoestische detectie naast elkaar, en laat zien waar elke methode wint.
Kort: infrarood (NDIR/OGI) werkt niet op waterstof. Katalytische, elektrochemische en thermal-conductivity-sensoren bewaken continu de concentratie op een vast punt, elk met eigen beperkingen. Voor het opsporen en lokaliseren van lekken over een installatie is akoestische detectie (ultrasoon) de sterkste keuze: op afstand, exact gelokaliseerd, op werkdruk, met een ATEX-gecertificeerde camera en onafhankelijk van de gaschemie. Vaste sensoren en akoestische inspectie vullen elkaar aan.
De methoden in één overzicht
| Methode | Werkt op H₂? | Primaire taak | Beperking |
|---|---|---|---|
| NDIR / OGI (infrarood) | Nee | n.v.t. | H₂ absorbeert geen IR-straling, volledig blind |
| Katalytisch (pellistor) | Beperkt | Continue bewaking | Vergiftiging, verzadiging boven LEL, zuurstof nodig |
| Elektrochemisch | Ja | Continue bewaking | Trage respons, kruisgevoeligheid, korte levensduur |
| Thermal conductivity | Ja (hoog) | Continue bewaking | Klassieke uitvoeringen te grof voor lage concentraties, weinig selectief |
| Traceergas (waterstof-stikstof of helium) | Ja | Dichtheidstest in opstelling | Vereist afgekoppeld testobject en drukopbouw, niet tijdens bedrijf |
| Akoestisch (ultrasoon) | Ja | Mobiele inspectie + lokalisatie | Geen gasidentificatie, vereist drukverschil |
Vaste sensoren: continu bewaken op een punt
Katalytische (pellistor) sensoren verbranden het gas op een verhit element. Ze werken beperkt op waterstof, maar raken vergiftigd door bepaalde stoffen, verzadigen boven de explosiegrens (LEL) en hebben zuurstof nodig om te functioneren.
Elektrochemische sensoren detecteren H2 wel, maar reageren traag, zijn kruisgevoelig voor andere gassen en hebben een beperkte levensduur.
Thermal-conductivity-sensoren benutten de hoge warmtegeleiding van waterstof, ongeveer zeven keer die van lucht, en hebben geen zuurstof nodig. Klassieke uitvoeringen meten tot 100 vol%, maar zijn meestal te grof voor het bereik tot de explosiegrens (4 vol%); moderne sensoren halen een detectiegrens rond 0,1 vol%. Ze zijn weinig selectief: ook helium geeft een signaal.
Deze sensoren delen één kenmerk: ze bewaken een vast punt en alarmeren bij een grenswaarde. Voor permanente bewaking van een bekende risicoplek zijn ze waardevol. Maar ze vertellen je niet wáár een lek zit, en een lek tussen twee sensoren in blijft onopgemerkt. Infrarood (NDIR en OGI) valt sowieso af: waterstof absorbeert geen IR-straling.
Omdat waterstof ongeveer 14 keer lichter is dan lucht en snel opstijgt, horen vaste sensoren juist hoog te hangen, bij het plafond of boven de vermoedelijke lekbron, en niet op ademhoogte zoals bij zwaardere gassen. Hoeveel sensoren je nodig hebt en op welke onderlinge afstand, hangt af van ruimtevolume, ventilatie en indeling en volgt uit je RI&E.
Traceergas: dichtheidstest in een opstelling
Een vierde route is de traceergas-methode. Je vult een afgesloten object (een leiding, component of warmtewisselaar) met een veilig mengsel van waterstof in stikstof, of met helium, en spoort het ontsnappende gas op met een gevoelige snuffelsonde. De methode is zeer gevoelig en bij uitstek geschikt voor dichtheidscontrole in productie of bij een druktest op losse onderdelen. De keerzijde: het testobject moet afgekoppeld of af te persen zijn en onder druk gezet worden. Voor een installatie die in bedrijf is, waar je niet elk onderdeel kunt demonteren of stilleggen, is dat geen werkbare aanpak. Daarvoor blijft akoestische inspectie op werkdruk de aangewezen methode.
Akoestische detectie: opsporen en lokaliseren
Voor het terugvinden van lekken over een hele installatie speelt akoestische detectie (ultrasoon) een andere rol. De camera detecteert niet het gas zelf, maar het ultrasone geluid dat ontstaat wanneer waterstof onder druk door een opening stroomt. Dat geluid is onafhankelijk van de chemische eigenschappen van het gas, dus er is geen blinde vlek voor H2.
Voor de inspectie-use-case wint die aanpak op de punten die er bij waterstof toe doen:
- Op afstand. De technicus hoeft niet vlak bij een brandbaar lek te staan. Bij waterstof is dat een direct veiligheidsvoordeel.
- Exacte lokalisatie. Een live beeld wijst aan waar het geluid vandaan komt, in plaats van alleen een zone-alarm.
- Geen productiestop. Meten gebeurt op werkdruk, tijdens normale bedrijfsvoering.
- Camera ATEX-gecertificeerd. Onze camera is gecertificeerd voor zone 2 en zone 22, dus direct inzetbaar in de meeste zones.
De beperking is eerlijk: akoestische detectie identificeert het gas niet en vereist een drukverschil. Voor permanente concentratiebewaking blijven vaste sensoren nodig. In de praktijk combineren bedrijven beide: vaste sensoren voor continue bewaking, akoestische inspectie om de lekken te vinden die daartussenuit vallen. Hoe dat technisch werkt, lees je in waterstof lekdetectie.
Wat past bij jouw situatie?
Je wilt lekken opsporen en lokaliseren over je installatie.
Dan is een akoestische scan de aangewezen methode. Lees meer over onze aanpak voor gaslekdetectie.
Je wilt methodes breder vergelijken (niet alleen waterstof).
Zie ons gas-brede overzicht: lekdetectie methoden vergeleken.
Je wilt sparren over de juiste aanpak voor H₂.
Plan een kennismakingsgesprek.
Veelgestelde vragen
Welke waterstofsensor is het meest geschikt?+−
Dat hangt af van de taak. Voor continue bewaking op een vast punt zijn elektrochemische of katalytische sensoren gangbaar. Voor het opsporen en lokaliseren van lekken over een hele installatie werkt akoestische detectie (ultrasoon) beter: die meet op afstand en wijst het lek exact aan.
Werkt een infraroodsensor (NDIR/OGI) op waterstof?+−
Nee. Waterstof absorbeert geen infraroodstraling, dus NDIR-sensoren en Optical Gas Imaging-camera’s zijn er volledig blind voor, ongeacht de concentratie.
Wat is het verschil tussen vaste waterstofsensoren en akoestische detectie?+−
Vaste sensoren bewaken continu de concentratie op een vast punt en alarmeren bij een grenswaarde. Akoestische detectie is een mobiele inspectiemethode: een camera meet op afstand het geluid van het ontsnappende gas en lokaliseert het lek zelf, ook tussen vaste sensoren in. De twee vullen elkaar aan.
Waar plaats je vaste waterstofsensoren?+−
Hoog. Waterstof is ongeveer 14 keer lichter dan lucht en stijgt snel op, dus vaste sensoren horen bij het plafond of boven de vermoedelijke lekbron te hangen, niet op ademhoogte zoals bij zwaardere gassen. Het aantal sensoren en de onderlinge afstand hangen af van ruimtevolume, ventilatie en indeling; die dekking bepaal je op basis van je RI&E, eventueel met een veiligheidskundige. Vaste sensoren bewaken een vast punt: lekken die daar tussenuit vallen, vind je met een akoestische inspectie.
Waarom kiezen bedrijven voor akoestische waterstofdetectie bij inspectie?+−
Omdat ze op afstand kunnen meten (veilig bij een brandbaar gas), het lek exact lokaliseren, op werkdruk werken zonder productiestop, en omdat de methode onafhankelijk is van de chemische eigenschappen van het gas. Een ATEX-gecertificeerde camera (zone 2 en 22) is direct inzetbaar in de meeste zones.
Wat is de traceergas-methode en wanneer kies je akoestisch?+−
Bij de traceergas-methode vul je een afgekoppeld object met een veilig waterstof-stikstofmengsel of met helium en spoor je het ontsnappende gas op met een snuffelsonde. Het is een gevoelige dichtheidstest, ideaal in productie of bij een druktest op losse componenten. Voor het opsporen van lekken in een installatie die in bedrijf is, kies je akoestische detectie: die meet op werkdruk, op afstand en zonder demontage, en wijst het lek exact aan.
GasProtex spoort gas- en persluchtlekken op in de Nederlandse industrie, met een akoestische camera die ATEX-gecertificeerd is voor zone 2 en 22.
Lekker lezen?
Waterstoflekken opsporen in de praktijk?
Plan een vrijblijvend kennismakingsgesprek of een Quickscan ter plaatse.