Honeywell Gasdetectie

Honeywell Gasdetectie Hendrik Heeze Zone Manger BNL & Nordics Tel: +32(0)485807907 Email: hendrik.heeze@honeywell.com 1

Agenda 1. Gevaren/risico s van gas + hoe detecteren/meten? 2. Hoe kies ik het juiste toestel? 3. Waarom moet een gasdetector worden gekalibreerd en/of getest? 4. Hoe effectief kalibreren en bumptesten? Hoe kan u uw gasdetectoren makkelijk beheren? 2

Honeywell Gas Detection - Product Range 3

1.Gevaren/risico s van gas + hoe detecteren/meten? 4

Wat is gas? Dagdagelijks worden we omringd door verschillende gassen. De lucht die we inademen bestaat uit verschillende componenten (O2, N2, CO2,...) Aardgas (CH4 methaan) wordt dagdagelijks gebruikt zowel in prive als industrie Uitlaatgassen bevatten grote concentraties CO en CO2 5

Gassen kunnen... Lichter of zwaarder Kleur- of kleurloos Geur- of geurloos 6

Waarom is gasdetectie belangrijk? Beschermen personeel Bescherm infrastructuur Vrijgave besloten ruimte Bescherm omgeving Bewijsverzameling Voldoen aan wettelijke voorschriften Controle van processen Verbeteren productiviteit 7

Welk zijn de gevaren? 1) Brandbaar risico Risico op brand en/of explosie Vb: Methaan, Propaan, Butaan, 2) Toxisch risico Risico op vergiftiging Vb: H2S, CO, NH3, CL2, 3) O2 risico Risico op O2 tekort of O2 verrijking Vb: O2 tekort, N2, CO2, 8

1) O2 Risico ( tekort of verrijking) 9

Samensteling verse lucht 78.1 % Stikstof 20.9 % Zuurstof 0.9 % Argon 0.1 % Alle andere gassen Waterdamp CO2 10

Oorzaken van zuurstoftekort: Verplaatsing van O2 O2 kan verplaatst worden door aanwezigheid van een ander gas Microbiologische reactie Rottingsproces onttrekt O2 aan omgevingslucht 11

Oorzaken van zuurstoftekort Oxidatie Aanwezigheid van roestvorming (onttrekt O2 aan de omgevingslucht) vormt potentieel risico op zuurstoftekort Ontbranding O2 wordt verbruikt tijdens verbrandingsproces Elke van bovenstaande oorzaken kunnen een dodelijk risico vormen in een besloten ruimte! 12

Symptomen van zuurstoftekort 20,9 % 19,5 % - 12 % 12 % - 10 % 10 % - 6 % 6 % - 0 % Normale zuurstofconcentratie in de lucht Versnelde pols en ademhaling, vermoeidheid concentratieverlies Moeilijke ademhaling, zware vermoeidheid, Verlies van essentiéle functies in enkele Seconden/minuten Braken, moeite om te bewegen, Bewusteloosheid Hartstilstand en dood in enkele minuten 13

Zuurstofverrijking Verhoging van de O2 concentratie in de lucht Onstekingsenergie wordt verlaagd en mogelijks spontane zelfontbranding Wordt veroorzaakt door specifieke werkomstandigheden zoals lassen met O2 14

Toepassingen O2 detector: besloten ruimtes Putten Tanks Riolen Kruipruimtes Schepen 15

Werkingsprincipe O2 sensor: Oxygen Load Resistor V + + + + + + + + + + + + + + + + + Diffusion barrier Cathode Electrolyte 4 e - Anode 16

2) Brandbaar Risico Vuurdriehoek Deze 3 factoren dienen aanwezig te zijn om een ontbranding te kunnen veroorzaken: FEU Ontstekingsbron Zuurstof (min 10%) Brandstof Brandstof 17

Brandbaar risco Elke brandbaar gas heeft een verschillende explosiegrens 100% Vol gas Explosiemeter = % LEL detector Detectierange: 0-100% LEL Meeteenheid is % LEL Detector meet het bereik van O tem 100% LEL %LEL is niet gelijk aan % VOL Te rijk mengsel Ontploffings gevaar Te arm mengsel UEL (upper explosion level) LEL (lower explosion level) 0% Vol gas 18

Voorbeelden van brandbare gassen: Gas Formula State Flash Point ( C) %LEL (atex area) Autoignition Temperature ( C) Methane CH4 Gas -188 4.4% 537 Ethane C2H6 Gas -135 2.5% 472 Propane C3H8 Gas -104 1.7% 432 Butane C4H10 Gas -60 1.4% 487 Pentane C5H12 Liquid -49 1.4% 309 Heptane C6H14 Liquid -4 1.1% 285 Hexane C7H16 Liquid -23 1.0% 234 Octane C8H18 Liquid 13 0.8% 220 19

Vlampunt Het vlampunt van een chemische stofis de laagste temperatuurwaarbij de stof nog genoeg damp afgeeft om tot ontbrandingte kunnen komen wanneer hij in contact komt met een ontstekingsbron 20

Gewicht van een stof tov lucht (lucht = 1) Dampdichtheid Gassen lichter dan lucht zullen stijgen, gassen die zwarder zijn dan lucht zullen dalen 21

Responsfactoren Relative Response of a Flammable/Combustible Sensor Combustible gas / vapor Relative response when sensor is calibrated on pentane Relative response when sensor is calibrated on propane Relative response when sensor is calibrated on methane Hydrogen 2.2 1.7 1.1 Methane 2.0 1.5 1.0 Propane 1.3 1.0 0.65 n-butane 1.2 0.9 0.6 n-pentane 1.0 0.75 0.5 n-hexane 0.9 0.7 0.45 n-octane 0.8 0.6 0.4 Methanol 2.3 1.75 1.15 Ethanol 1.6 1.2 0.8 Isopropyl Alcohol 1.4 1.05 0.7 Acetone 1.4 1.05 0.7 Ammonia 2.6 2.0 1.3 Toluene 0.7 0.5 0.35 Gasoline (Unleaded) 1.2 0.9 0.6 22

Correctiefactor Een correctiefactor geeft de relative gevoeligheid weer tov een bepaald gas Voorbeeld: Een LEL sensor gecalibreerd op methaan wordt gebruikt voor de detectie van ethanol De relatieve gevoeligheid van ethanol tov methaan bedraagt 0,8 Dwz dat de uitlezing op het display van de gasdetector 20% lager zal liggen dan de reëele gasconcentratie De correctiefactor wordt als volgt berekend: 1 / 0,8 = 1,25 23

Brandbaar risico Toepassingen: Besloten ruimten: Concentraties brandbare stoffen kunnen snel oplopen door «besloten» karakter Riool Aanwezigheidvan aardgasof methaan Stockage van gas In gevalvan eenlek Gamme inflammable 24

Brandbaar risico Toepassingen: Chemie/petrochemie Omwillevan de stoffendie in het fabricageproces worden gebruikt Energie Elektriciteitscentralesmet opwerkingmet methaanof aardgas Metaalindustrie Cokesgas(emmissies uit hoogovens) Gamme inflammable 25

Werkingsprincipe LEL sensor: 1: Katalytisch meetprincipe Meet brandbaargas dmv katalytische oxidatie Porous refractory bead with catalyst Platinum wire coil Wanneer blootgesteld aan gas vindt er oxidatie plaats waardoor sensitive bead opwarmt 1mm Minimum 10% O2 nodigom te kunnen werken 26

Werkingsprincipe katalytische LEL sensor: 27

Mogelijke vergiftigers van LEL sensor: x Siliconen x Lubricants bvb WD-40 x Rust inhibitors x Hand moisturizers x Hand sanitizers x Cleaners x H2S en andere zwavelhoudende verbindingen x Fosfaten x Loodcomponenten x OL concentratie brandaar gas 28

Werkingsprincipe LEL sensor: 2: Infrarood meetprincipe IR gasdetectie gebruikt licht om de aanwezigheid van gas te detecteren Licht bestaat uit verschillende golflengtes (gekend als electromagnetisch spectrum) en elk gas wordt geabsorbeerd op unieke golflengtes. Infrared Light Wavelength Prisma Light Source 29

Werkingsprincipe LEL sensor: 2: Infrarood meetprincipe Voordeel tov Katalytische sensor: IR sensor heeft geen O2 nodig om te kunnen werken (bvb bij inertisatieproces) Niet onderhevig aan vergiftiging Is ook beschikbaar in 0-100% Vol Nadeel tov Katalytische sensor: IR sensor meet niet alle koolwaterstoffen(bvb geen H2) Reactie is niet lineair Duurder in aankoop 30

3) Toxisch Risico Bepaalde gassen zijn zeer giftig en vormen een reëel gevaar op intoxicatie Bepaalde gassen kan men ruiken, andere niet Sommige gassen zijn zichtbaar, andere onzichtbaar 31

Detectie van giftige gassen: Meeteenheid is ppm (parts per million) 1% = 10.000ppm 1 miljoen partikels Toxisch risico Elk toxisch gas heeft een wettelijke gernswaarde (MAC) en we kunnen 2 directe alarmniveaus instellen per toestel: Bvb: H2S: 5 en 10 ppm CO: 25 en 75 ppm SO2: 5 en 10 ppm Deze waarden zijn vrij instelbaar per toestel en kunnen variëren naargelang gebruik en toepassing. 32

Grenswaarden en terminologie Time Weighted Average (TWA) Gemiddelde blootstelling over periode van 8 uur Short Term Exposure Limit (STEL) Korte termijn blootstelling over 15 minuten. Meeteenheid Parts per million (ppm) Milligram per m³ Publicatie in Belgisch Staatsblad 33

Koolstofmonoxide(CO) Gas afkomstig uit onvolledige verbranding van hout, kolen, gas, Meest voorkomende oorzaak van dodelijke ongevallen door vergiftiging Onzichtbaar Geurloos Gewicht is +/-gelijk aan O2 Brandbaar(LEL : 12,5 %) MAC 25ppm 34

Koolstofmonoxide(CO) Hoofdpijn Vermoeidheid Braakneigingen Bewusteloosheid Coma Dood Carbon Monoxide in parts per million (ppm) 2500 2000 1500 1000 500 5 10 20 40 80 160 Period of exposure in minutes 35

Koolstofmonoxide(CO) Toepassingen (onvolledige verbranding) Staalindustrie Boilers Compressors Energiecentrales op gas/kolen/woodpallets 36

Zwavelwaterstof(H2S) Ontstaat bij rotting van zwavelhoudende organische gassen Onzichtbaar «rotte eiergeur» Zwaarer dan lucht Corrosief Brandbaar(LEL : 4,3 %) Oplosbaar in water Extreem giftig MAC 5ppm (NL 1,6ppm) 37

Zwavelwaterstof(H2S) 0,1 PPM Geurdrempel 100 PPM Verlamming reukorgaan 200 300 PPM Schade aan ogen, longembolie, bewusteloosheid na enkele minuten 500 700 PPM Schade aan zenuwstelsel, dood in 30 min 1000 PPM Onmiddelijke stop ademhaling, dood in enkele seconden 38

Zwavelwaterstof(H2S) Toepassingen Chemie/Petrochemie (Komt vrij bij raffinageproces) Riolen (Rotting) Waterzuivering (Rotting organisch materiaal) 39

Dampdichtheid: Lichter dan lucht Waterstof Methaan Ammoniak Propaan Zwavelwaterstof Brandstoffen Zwaarder dan lucht 40

De Praktijk Meet op elk niveau! 41

Werkingsprincipe toxische sensor: 1: Electrochemisch meetprincipe Housing Gas permeable membrane/filter Working electrode Single large electrolyte wick Counter electrode How does it work? Chemical reaction generates electrical current Why Do We Use It? No Mechanical Parts Linear response to gas concentrations Generally reliable and economical Challenges Sensitive to temp and humidity extremes Speed of response Cross sensitivity CO2 sensor requires constant bias 42 Output pins

Honeywell SureCell Electrochemical Design Gas permeable membrane/filter Working Electrode Active electrolyte reservoir Counter Electrode Expansion reservoir Housing Advantages Separate electrolyte reservoirs allow for expansion and contraction under extreme conditions Faster speed of response Better linearity Longer calibration intervals Output Pins 43

Carbon Monoxide-CO Hydrogen Sulfide-H 2 S Sulfur Dioxide SO 2 Chlorine-Cl 2 Chlorine Dioxide-ClO 2 Ozone-0 3 Ammonia-NH 3 Nitric Oxide-NO Nitrogen Dioxide-NO 2 Phosphene PH 3 Ethylene Oxide-ETO Hydrogen Cyanide-HCN 44

Werkingsprincipe toxische sensor: 2: PID (Photo Ionization Detector) PID wordt gebruikt voor detectie van VOC s (Vluchtige Organische Componenten) Voorbeelden van typische VOC S:» Solvents, Paint thinner, Nail polish remover, Gasoline, Diesel, Heating oil, Kerosene, Jet fuel, Benzene, Butadiene, Hexane, Toluene, Xylene, Meeste VOC s zijn zwaarder dan lucht, brandbaar én toxisch! Verhoogde aandacht voor persoonlijke blootstelling aan schadelijke gassen leidt tot grotere vraag naar detectie van VOC s PID sensor is ideaal om heel snel screening te doen van aanwezige VOC s. De PID sensor meet totaal aan VOC s aanwezig in de lucht (is dus niet selectief, we maken gebruik van correctiefactoren) 45

LEL sensor beperkingen: Contaminant LEL (Vol %) Flashpoint Temp (ºF) OSHA PEL NIOSH REL TLV 5% LEL in PPM Acetone 2.5% -20 ºC 1,000 PPM TWA 250 PPM TWA 500 PPM TWA; 750 PPM STEL 1250 PPM Diesel (No.2) vapor 0.6% 51.7ºC None Listed None Listed 15 PPM 300 PPM Ethanol 3.3% 12.8 ºC 1,000 PPM TWA 1000 PPM TWA 1000 PPM TWA 1,650 PPM Gasoline 1.3% -45.6ºC None Listed None Listed 300 PPM TWA; 500 PPM STEL 650 PPM Hexane 1.1% -21.7 ºC 500 PPM TWA 50 PPM TWA 50 PPM TWA 550 PPM Isopropyl alcohol 2.0% 11.7ºC 400 PPM TWA 400 PPM TWA; 500 PPM STEL 200 PPM TWA; 400 PPM STEL 1000 PPM Kerosene/ Jet Fuels 0.7% 37.8 72.3ºC None Listed 100 mg/m3 TWA (approx. 14.4 PPM) 200 mg/m3 TWA (approx. 29 PPM) 350 PPM MEK 1.4% -8.9ºC 200 PPM TWA 200 PPM TWA; 300 PPM STEL 200 PPM TWA; 300 PPM STEL 700 PPM Turpentine 0.8 35ºC 100 PPM TWA 100 PPM TWA 20 PPM TWA 400 PPM Xylenes (o, m & p isomers) 46 0.9 1.1% 27.3 32.3 Common ºC Hazards 100 and PPM Sensor TWA Technology 100 PPM TWA; 150 PPM STEL 100 PPM TWA; 150 STEL 450 550 PPM

Hoe werkt een PID sensor? Ultraviolet light used to remove electron from neutrally charged target molecules creating electrically charged fragments (ions) 47

Ionisatie Potentiaal (IP) Substance Ionization Energy (ev) carbon monoxide 14.01 carbon dioxide 13.77 methane 12.98 water 12.59 oxygen 12.08 chlorine 11.48 hydrogen sulfide 10.46 n-hexane 10.18 ammonia 10.16 hexane 10.13 acetone 9.69 benzene 9.25 butadiene 9.07 toluene 8.82 *not all are ideally detectable at human concentration levels NO 48

Werkingsprincipe toxische sensor: 3: NDIR (Non Dispersive IR voor CO2 detectie)) CO2 is altijd aanweig in verse lucht (+/- 350 ppm) Kleurloos Geurloos Smaakloos De NDIR sensor absorbeerd de hoeveelheid IR licht welke proportioneel is met de aanwezige concentratie CO2 gas. Zwaarder dan lucht (1,5) Typische toepassingen: besloten ruimten, brouwerijen, gastransport, gasproductie,... 49

CO2 is heel toxisch: concentratie Symtomen 250 350 ppm Normale concentratie in buitenlucht 350 1,000 ppm Typiche concentratie indoor met goede ventilatie 1,000 2,000 ppm Klachten over duizeligheid en hoofdpijn 2,000 5,000 ppm Hoofdpijn, vermoeidheid, slechte concentratie, verhoogde hartslag, misselijkheid >5,000 ppm Blootseling kan leiden tot serieus zuurstoftekort wat kan resulteren in permannete hersenschade en in slechtste geval coma en dood Even moderately elevated indoor concentrations produce symptoms 50 Common Hazards

2. Hoe kies ik het juiste toestel? 51

Miner s Canary 52

Overzicht draagbare gasdetectoren: Explosiegevaar Verstikkingsgevaar Vergiftigingsgevaar (Methane, butane ) (O2 tekort) (CO, H2S, NH3, ) 53

Overzicht draagbare gasdetectoren: 54

Overzicht draagbare gasdetectoren: Enkelgas (onderhoudsvrij) Enkelgas Multigas (onderhoudsvrij) Multigas Multigas Multigas + pomp Multigas tot 5 sensoren BW CLIP GasAlert Extreme BW CLIP 4 GasAlert MicroClip XL/X3 GasAlert Quattro GasAlert Max XTII GasAlert Micro5 CO/H2S/SO2 CO/H2S/S O2/NH3/C L2/HCN/E TO/. NO/NO2/... O2/LEL/CO/H2S CO/H2S CO/H2S CO/H2S CO/H2S/PID/C O2/CL2/NH3/S O2/CLO2/HCN of of En/of En/of En/of En/of O2 O2 O2 O2 O2 O2 En/of En/of En/of En/of 55 LEL LEL LEL LEL

3. Waarom moet een gasdetector worden gekalibreerd en/of getest 56

Kalibratie van gasdetectoren Honeywell raadt aan om minimaal 6-maandelijks een kalibratie uit te voeren. -> Normale afwijking van de meetcellen -> Bestaandereglementering: ATEX EN 45544-4: 2000 Paragraaf9: Onderhoud+ Kalibratie EN 50073-1999 Paragraaf 7 : Werking van gasdetectoren + onderhoud Aanbevelingen fabrikant(typisch 2x/jaar) 57

Testen van gasdetectoren«bump Check» Honeywell raadt aan om op geregelde tijdstippen een functietest uit te voeren om te controleren of het toestel nog goed functioneert en of aslle sensoren reageren op gas. OPMERKINGEN: Deze functietests worden sterk aanbevolen maar zijn niet wettelijk verplicht in Belgie Dit is anders in Duitsland, Canada of de US. Daar is het reeds enkele jaren verplicht om volgens de lokale richtlijnen (BAM, CSA en OSHA Occupational Safety & Health Administration en ISEA (International Safety Equipment Association ) een functietest uit te voeren met gas voor elk gebruik. 58

EN 60079-29-1 European Flam Gas Performance Standard Gepubliceerd in 2007 Vervangt de norm EN 61779 (obsolete sinds november 20110) De inhoud van deze normen is grotendeels gelijk Belangrijkste wijziging: De handleiding van de fabrikant dient te vermelden dat een functietst met gas verplicht is dagelijks of voor elk gebruik 59

Wat is geen goede manier om een gasdetector te testen: De gasdetectoren zullen wel een alarm genereren, MAAR: Deze«tests» beschadigende sensorendooreenblootstellingaangasveelhoger dan de detectiegrens defecte sensoren Men kan er verkeerdelijk van uitgaan dat deze test een goede werking van het toestel garanderen Uitlaatgassen bevatten veel koolwaterstoffen die de sensoren zullen vergiftigen 60

4. Hoe effectief kalibreren, bumptesten en beheren van uw gasdetectoren? 61

Kalibratie en testen van gasdetectoren: eenvoudige oplossing? MICRODOCKII met FLEETMANAGER software + 62

Dé oplossing voor envoudig testen en kalibreren Wat Is Microdock: Volledig automatisch hands-free calibratie-& bumptest station Compatibel met het volledige pakket draagbare gasdetectoren van Honeywell Werkt onafhankelijk van PC Voert een calibratie of bumptest uit met slechts één druk op de knop Eén station voor alle type toestellen (max. 10 docking modules/station) Controleert naast werking van sensoren ook audiovisueel alarm Kan worden verbonden via netwerk à Ethernet poort Verschillende stations kunnen aan elkaar worden gekoppeld Automatische opslag van alle testdata op station (MMC kaart) Zowel draagbaar als vast te gebruiken (batterijoptie is standaard) 63

Dé oplossing voor ideaal beheer van uw vloot Wat Is Fleetmanager: Software beheerssysteem voor alle draagbare gasdetectoren van Honeywell Eén druk op knop geeft automatisch calibratie of testrapport Elk rapport kan naar wens worden aangepast (logo bedrijf, gebruikersnaam,..) Elk toestel is uniek door serienummer en kan worden gepersonaliseerd (toevoegen van gebruikersnaam, emailadres, codering, ) Automatische rapportfunctie waarmee eenvoudige queries kunnen worden uitgevoerd (bvb overzicht niet gecalibreerd toestellen, ) FM heeft een configuratiefunctie per type toestel en settings worden automatisch overgezet naar toestel in de Microdock. Automatische back-up functie Mogelijkheid om automatisch emails te laten versturen naar gebruikers 64

Voorbeeld van geslaagde test: Het Microdock station verifieert de goede werking van alle sensoren én controleert bovendien het functioneren van het audiovisueel alarm! Wanner de test geslaagd is gaat een groen lampje branden (na 10sec) en mag het toestel verder worden gebruikt. 65

66

67

68

Voorbeelden van opstelling: 69

MicroDock II LAN Connection LAN 70

Vragen? 71