Controle van de dichtheid van biogasinstallaties zonder risicovolle proeven

De dichtheid van een biogasinstallatie kan worden gecontroleerd zonder risicovolle proeven, door vier niet-invasieve informatiebronnen te combineren: observatie en visuele inspectie, gasbalans, meting met een draagbare detector en beeldvorming met een methaangevoelige camera. Deze methoden vereisen geen drukverhoging, het openen van leidingen of het betreden van tanks, waardoor ze zelf geen extra gevaar opleveren. Hieronder worden hun bereik, beperkingen en de manier om er een consistent programma mee op te bouwen beschreven.

Waarom "proeven met gas" vermijden

Vroeger werd de dichtheid soms gecontroleerd met methoden die werk met brandbaar gas of overbelasting van apparatuur vereisten, bijvoorbeeld door de druk boven de werkdruk te verhogen of verbindingen te openen op zoek naar de bron van een geur. Dergelijke acties brengen het risico van een explosie, schade aan de membraan of blootstelling van mensen aan biogas met zich mee. Biogas bevat CH₄, dat met lucht een explosief mengsel vormt binnen een beperkt concentratiebereik, evenals CO₂ en H₂S, die schadelijk zijn voor de gezondheid. Daarom worden geïmproviseerde proeven niet toegepast, en dient de dichtheidscontrole gebaseerd te zijn op procedures en hulpmiddelen die hiervoor zijn bedoeld. Drukproeven worden uitgevoerd bij de oplevering en na belangrijke wijzigingen volgens het ontwerp en de voorschriften, op een geplande manier en door bevoegde personen.

Methode 1: visuele en auditieve inspectie

Een basis-, goedkope en effectieve inspectie omvat:

• de staat van de membraan: plooien, kreukels, slijtplekken, vocht en sporen van corrosie op bevestigingen,
• de staat van afdichtingen van flenzen, doorvoeren en kleppen,
• sporen van condens of druppels op ongebruikelijke plaatsen,
• het gedrag van vegetatie of rijp in de buurt van leidingen (bij grote lekken),
• het geluid van sissen in stilte, vooral bij overdrukkleppen en in de buurt van drukvertakkingen.

De resultaten worden vastgelegd op een rondgangslijst. De inspectie detecteert geen kleine lekken, maar wijst gebieden met verhoogd risico aan.

Methode 2: gasbalans

De balans vergelijkt hoeveel gas er is geproduceerd, hoeveel er is verbruikt en hoeveel de voorraad in de opslag is veranderd. Als de som van het verbruik (motor, ketel, fakkel, opwerking) en de voorraadwijziging niet overeenkomt met de productie, kan het verschil duiden op een lek of een meetfout. Om de balans bruikbaar te maken:

• alle debietmeters moeten gekalibreerd en gecorrigeerd zijn voor temperatuur, druk en vochtigheid,
• het opslagniveau moet op een reproduceerbare manier worden gemeten,
• de vergelijking wordt gemaakt over een lange periode, omdat korte oscillaties ruis introduceren.

De balans geeft niet aan waar het lek zich bevindt, maar signaleert dat een gedetailleerdere inspectie de moeite waard is. Het is ook een hulpmiddel om de effectiviteit van reparaties te volgen.

Methode 3: draagbare detector

Een methaandetector (bijvoorbeeld gebaseerd op infraroodabsorptie of halfgeleider) maakt het mogelijk om de locatie van een lek op enkele tientallen centimeters afstand aan te wijzen. Praktijk van de controle:

• verbindingen, asafdichtingen, kleppen, ontwateringen en flenzen worden één voor één gecontroleerd volgens een lijst,
• de afgelezen waarden worden genoteerd en vergeleken met het classificatiecriterium voor lekken zoals vastgesteld in het programma,
• het apparaat moet een toelating hebben voor gebruik in een explosiegevaarlijke zone als het daar wordt gebruikt,
• de apparatuur vereist kalibratie en controle vóór gebruik.

Wind verdunt het gas en kan de metingen verstoren, daarom worden metingen dicht bij de bron uitgevoerd en wordt rekening gehouden met de weersomstandigheden.

Methode 4: beeldvorming met een methaangevoelige camera

Een optische gasbeeldcamera (OGI) maakt het mogelijk om een methaanwolk op een infraroodbeeld te zien. Het voordeel is het snel doorzoeken van grote oppervlakken, bijvoorbeeld het dak van een tank met membraan of leidingsystemen, vanaf een veilige afstand. Beperkingen zijn de kosten van de apparatuur, de vereiste training van de operator en de gevoeligheid voor omstandigheden: wind, thermische achtergrond en temperatuur. Het gebruik van de camera vereist een risicobeoordeling voor de werkplek, vooral op tanks waar regels voor valbeveiliging en gasgevaren van toepassing zijn. De praktijk van lekdetectie- en reparatieprogramma's wordt besproken in het artikel LDAR in de biogasinstallatie].

Overzicht van methoden

De beste resultaten worden bereikt door combinatie: de balans signaleert een probleem, de camera beperkt het gebied, de detector lokaliseert nauwkeurig en de visuele inspectie controleert de staat van de afdichtingen.

Controleprogramma stap voor stap

1. Inventarisatie van punten – lijst van alle elementen van het gassysteem: tanks, membranen, doorvoeren, kleppen, flenzen, ontwateringen.
2. Schema – frequentie van controles afhankelijk van het risico; punten met hoog risico vaker.
3. Classificatiecriteria – drempelwaarde voor concentratie of omvang van het lek, vanaf waar reparatie vereist is en binnen welke termijn.
4. Reparatieprocedure – wie, wanneer en op welke manier het lek verhelpt, met beveiliging van de installatie.
5. Verificatie – herhaalde meting na reparatie en vastlegging van het resultaat.
6. Rapportage – register van lekken en trend, ook nuttig met betrekking tot de vereisten voor reductie van methaanemissies (verordening 2024/1787 reguleert voornamelijk methaanemissies in de sector van aardolie, fossiel gas en steenkool; de toepassing ervan op biogas is beperkt en vereist verificatie in de tekst van het besluit).

Reparatiewerkzaamheden aan leidingen met gas worden niet "even snel" uitgevoerd. Ze vereisen een schriftelijke procedure, risicobeoordeling, beveiliging tegen ontsteking en bevoegd personeel, volgens de instructies van de installatie.

Typische fouten

• vertrouwen op geur als enige indicator,
• ontbreken van registratie, dus geen trend,
• metingen onder slechte omstandigheden (harde wind) zonder correctie,
• repareren zonder verificatie,
• verwaarlozing van membranen, die een aparte, regelmatige controle vereisen.

Membranen als apart onderwerp

Tanks met een gasmembraan vereisen eigen regels. De membraan werkt onder wisselende belasting (wind, sneeuw, druk), en de schade begint vaak bij de bevestigingen en de rand. Naast de controle van de gasdichtheid omvatten deze de staat van de bevestigingen, de spanning van de steunen, de ontwatering van de ruimte tussen de membranen en de werking van de ventilator die de druk in de buitenmembraan handhaaft. De inspectie van het dak wordt uitgevoerd volgens de regels voor werken op hoogte en zonder de membraan te betreden, tenzij de instructie dit voorschrijft. Het resultaat van de controle is het waard om te vergelijken met weergegevens, omdat sommige lekken alleen optreden onder bepaalde omstandigheden.

Wat te doen met de resultaten

Het resultaat van de controle is alleen zinvol als het tot actie leidt. Elk gedetecteerd lek wordt geregistreerd met locatie, datum, detectiemethode en beoordeling van de omvang. De reparatietermijnen worden vastgesteld volgens de classificatie: lekken met de hoogste concentratie of in de buurt van ontstekingsbronnen hebben voorrang. Na reparatie wordt een controlemeting uitgevoerd en wordt het register pas afgesloten na een positief resultaat. Eenmaal per jaar is het de moeite waard om het register te analyseren op terugkerende locaties, omdat terugkerende lekken op hetzelfde element wijzen op een montagefout of materiaalkeuze.