Bij werkzaamheden aan gasleidingen kan het voorkomen dat de leiding wordt gevuld en/of gasloos wordt gemaakt, bijvoorbeeld bij reconstructie werkzaamheden of aanleg van een nieuwe gasleiding. In de praktijk wordt hierbij geen meting gedaan van de gassnelheid. In deze blog willen we dieper ingaan op het ontgassen en ontluchten van gasleidingen en de bijbehorende risico’s. Daarnaast leggen we het belang uit van een snelheidsmeting tijdens deze werkzaamheden met behulp van een gassnelheidsmeetinstrument de Goliath v.
Ontgassen en ontluchten van gasleidingen
In de praktijk moet een gasleiding weleens ontgast of ontlucht worden. Vaak is dit het geval bij werkzaamheden aan de gasleiding, waarbij de leiding tijdelijk buiten gebruik moet worden gesteld. Bij het vullen en ledigen van de leidingen wordt een Fakkelinstallatie gebruikt om het overtollige gas minimaal 2,5 meter boven het maaiveld af te voeren (NEN 7244-7).
Ontgassen = verdrijven van gas uit gasvoorzieningssystemen door lucht of een inert gasvormig medium, bijvoorbeeld stikstof.
Een leiding is “gasloos” volgens VIAG Veiligheidswerkinstructie VWI G-20 wanneer de gasconcentratie beneden 10 % LEL is. Dit is de veilige zone waarin gewerkt mag worden.
Ontluchten = het verdrijven van lucht of een inert gasvormig medium uit gasvoorzieningssystemen door gas.
Bij het ontluchten van de leiding, dient deze volledig te worden gevuld met 100 Vol.% aardgas. Wanneer dit niet gebeurd, blijft er restlucht achter in de leiding, wat kan zorgen voor problemen in gasverwarmingsinstallaties of het stilvallen van processen bij een industriële installatie.
Een gasleiding kan tijdelijk of langdurig buiten bedrijf worden gesteld. Het tijdelijk buiten bedrijf stellen gebeurt bijvoorbeeld wanneer er werkzaamheden aan de leiding plaatsvinden. Het tijdelijk afsluiten wordt dan ook niet langer gedaan, dan dat de werkzaamheden plaatsvinden. Tijdens werkzaamheden is er altijd toezicht of controle aanwezig.
Bevoorrading klanten wanneer de gasleiding tijdelijk buiten bedrijf is
In de praktijk komt het vaak voor, dat ook de bevoorrading van industriële of huishoudelijke afnemers moet worden onderbroken voor reparaties of verbindingswerkzaamheden. De hogedrukslang die voor onze Fakkelinstallatie wordt gebruikt, heeft bewezen een uitstekend hulpmiddel te zijn voor kortstondige overbrugging van de bevoorrading van klanten. De buigzame en eenvoudig aan te sluiten slang kan dus flexibel worden ingezet: als aansluitslang op de Fakkelinstallatie en als bypassleiding, waarmee lange tijden van onderbreking worden voorkomen.
Langdurig buiten gebruik stellen wordt bijvoorbeeld gedaan bij een reconstructieplan of bij woonwijken die van het gas af gaan. Bij het langer buiten bedrijf stellen van de leiding is niet altijd toezicht aanwezig.
Bij het buiten bedrijf stellen moet op de aanwezigheid van gas worden gecontroleerd door een continue meting (NEN 7244). Op of nabij de plaats waar de leiding is onderbroken mag zich op 0,5 m afstand van de onderbreking geen gasluchtmengsel kunnen vormen met een gasconcentratie hoger dan 10 % LEL
Risico’s
Bij het spoelen van leidingen kunnen gevaren ontstaan. Dit komt vooral voor wanneer het te verwijderen medium te snel uit de leiding stroomt. In het verleden is het voorgekomen dat bij een met aardgas gevulde leiding die buiten bedrijf werd genomen, er toch nog gas in de leiding was achtergebleven nadat deze was ontgast. Dit komt omdat het te verdrijven medium niet volledig wordt verwijderd, wanneer het niet met de juiste snelheid uit de leiding stroomt.
Het drukloos maken van een afgesloten leiding moet uiteraard op een veilige en milieubewuste manier worden gedaan. Dit houdt in dat er gezorgd moet worden dat er zo min mogelijk gasverlies plaatsvindt.
Naast veiligheidsrisico’s is er ook een risico op economische schade. Bijvoorbeeld wanneer er lucht achterblijft in de leiding bij het vullen van de leiding. Installaties of verwarming kan als gevolg hiervan stilvallen.
Airmoven
Bij het in bedrijf stellen moet lucht of inert gas uit de leiding worden verwijderd en bij buiten bedrijf stellen moet gas uit de leiding worden verwijderd. Na het affakkelen blijft altijd een hoeveelheid gas achter in de leiding. Dit is ongeveer 1 bar, gelijk aan de atmosferische druk. In een leiding van bijvoorbeeld 10 m3 blijft dan ongeveer 10 m3 100 Vol.% aan gas achter. De hoeveelheid gas moet worden verlaagd < 10 % LEL. Hiervoor kan airmoven worden toegepast. Het te verwijderen medium moet worden verdreven met een ononderbroken stroom van voldoende en beheerste snelheid. De minimaal benodigde snelheid hangt af van het medium en diameter van de leiding en resulteert in een minimaal debiet per diameter (m/s).
Voor het verdrijven van aardgas uit de leiding door middel van airmoven wordt de venturi-adapter ingezet.
Nadat de leiding drukloos is gemaakt, wordt omgevingslucht toegevoegd bij het intredepunt. Hiervoor wordt een persluchtslang op de klauwkoppeling van de venturi-adapter aangesloten. De met een compressor ingeblazen perslucht zorgt voor onderdruk, waardoor het gas wordt afgezogen bij het uittredepunt. Er is dan wel een open verbinding met de atmosfeer noodzakelijk, zodat verse lucht kan binnenstromen. Het verdunde gas wordt afgeblazen. Met de venturi-adapter kan hierdoor ook uit een drukloze leiding gas worden weggezogen.
De gasconcentratie en eventueel de restdruk kan op de kogelkraan die zich op de leiding bevindt, gemeten worden.
Bij aardgasleidingen wordt het gas afgeblazen, omdat door toegevoerde lucht in de venturi zodanig wordt verdund dat affakkelen niet mogelijk is.
Minimale doorstroomsnelheid
Volgens NEN 7244-7 wordt een minimale spoelsnelheid bij het ontgassen van leidingen voorgeschreven van 1,0 m/s.
De doorstroomsnelheid van gas wordt berekend op basis van de nominale buisdiameter. In opdracht van Netbeheer Nederland heeft KIWA Nederland een onderzoek uitgevoerd voor het bepalen van de spoelsnelheid voor het ontgassen en ontluchten van aardgasleidingen. De tabel hieronder geeft de benodigde spoelsnelheid per leidingdiameter en het benodigd debiet weer.
Uit de test van KIWA is gebleken dat een spoelsnelheid van minimaal 0,3 m/s (voor leidingen tot ID 200 mm) nodig is om er zeker van te zijn dat de aardgasleiding volledig is gespoeld. Echter kan uit veiligheidsoverwegingen en praktische redenen worden geconcludeerd dat een spoelsnelheid van 1 m/s (volgens de norm) geadviseerd kan worden.
Indien de buisdiameter niet overeenkomt met de diameters in de tabel, dan dient de eerstvolgende grotere buisdiameter aangehouden te worden.
Meten van gassnelheid
Voor het meten van gassnelheid wordt een pitotbuis gebruikt. De pitotbuis wordt in plaats van de affakkelbuis op de Fakkelinstallatie bevestigd. Indien een venturiadapter wordt gebruikt voor het airmoven dan is een korte pitotbuis beschikbaar om onder de venturiadapter te monteren om verstoring van de meting door de compressorlucht te voorkomen. Door middel van de GOLIATH wordt de hoeveelheid van de gasstroom en tevens de gasconcentratie gemeten waaruit de gassnelheid van het aardgas kan worden berekend.
Brochure aanvraag fakkelinstallatie
De spoelsnelheid is het verschil tussen dynamische en statische druk en wordt gemeten met behulp van een geïntegreerde verschildruksensor. Uiteraard moet tijdens het gebruik van de Fakkelinstallatie en tijdens het doen van de snelheidsmeting de veiligheidsinstructies volgens VWI G-21 in acht worden genomen.
In het menu van de GOLIATH optie v wordt de diameter en lengte van de gasleiding ingevoerd. De menugestuurde software toont vervolgens de gassnelheid in de gasleiding, de geschatte benodigde tijd voor het vullen van de leiding, de verstreken vultijd en geeft de gasconcentratie weer. De meetgegeven kunnen vervolgens worden opgeslagen met registratie van de snelheid en gasconcentratie in tijdverloop.
Gezien de veiligheidsrisico’s en eventuele economische risico’s die optreden bij het vullen of ledigen van leidingen adviseren wij om altijd een gassnelheidsmeting te doen. Werk hierbij met een spoelsnelheid van 1 meter per seconde.
Tijdens de testen van KIWA heeft de GOLIATH v bewezen dat de Fakkelinstallatie aan de geadviseerde spoelsnelheid bij ontgassen voldoet voor leidingdiameters tot DN 200. Een aanpassing voor grotere diameters is in ontwikkeling.