Waarom akoestische inspectie in Ex-zones ideaal is. 

In industrieën die omgaan met vluchtige gassen, is het snel detecteren van lekken cruciaal voor veiligheid, capaciteit en milieubescherming. Traditionele methoden voor gaslekdetectie hebben hun dienst bewezen, maar in gevaarlijke omgevingen zoals Ex-zones, die risico lopen op explosies, blijkt nieuwe technologie zoals akoestische camera’s een doorbraak te zijn. In deze blog verkennen we waarom akoestische inspectie voor Ex-zones uitblinkt in het detecteren van gaslekken en hoe het zowel de veiligheid als de operationele efficiëntie kan verbeteren. 

Wat zijn Ex-zones? 

Ex-zones, ofwel gevaarlijke gebieden, worden geclassificeerd op basis van de kans en frequentie van explosieve gas- of stofatmosferen. Bijvoorbeeld: 

• Zone 0Waar een explosieve gasatmosfeer continu of langdurig aanwezig is. 

• Zone 1Waar het waarschijnlijk af en toe voorkomt tijdens normaal gebruik. 

• Zone 2Waar het onwaarschijnlijk is dat het tijdens normaal gebruik voorkomt, en als het voorkomt, is het slechts kort aanwezig. 

Vanwege de hoge risico's in Ex-zones vereisen veiligheidsvoorschriften dat apparatuur die in deze gebieden wordt gebruikt aan strikte certificeringsnormen voldoet, zoals ATEX of IECEx. Hier bieden akoestische camera’s unieke voordelen ten opzichte van traditionele detectiemethoden. 

Meestal wordt ATEX-certificering het meest gebruikt binnen de Europese Unie (EU), terwijl IECEx wereldwijd wordt toegepast, inclusief Azië, Australië en Amerika, maar buiten Europa. 

Menselijke aanwezigheid in Ex-zones 

Naast beperkingen op apparatuur wordt ook de toegang van onderhoudspersoneel streng bewaakt om het risico op explosies te minimaliseren. Per zone worden specifieke beperkingen geformuleerd: 

• Zone 0: Door de constante of langdurige aanwezigheid van gas is de menselijke aanwezigheid sterk beperkt tot speciaal getraind personeel en wordt uitsluitend gecertificeerde explosieveilige apparatuur gebruikt. 

• Zone 1: Menselijke aanwezigheid is beperkt tot onderhoudspersoneel en operators die periodieke controles of reparaties uitvoeren, maar alleen met persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM) en gereedschappen. Strikte veiligheidsprotocollen zijn van kracht, en personeel moet zich bewust zijn van de mogelijkheid van explosieve atmosferen.  

• Zone 2: De beperkingen zijn minder streng dan in zones 0 en 1, omdat routinematig onderhoud en inspectie kunnen plaatsvinden. Niettemin zijn er nog steeds veiligheidsprotocollen van toepassing en moet het personeel getraind zijn in noodprocedures. 

In elke Ex-zone worden de protocollen en veiligheidsprocedures aangepast aan de waarschijnlijkheid van een explosieve atmosfeer. Om het personeel veilig te houden, wordt het gebruik van gecertificeerde apparatuur gepromoot. 

Apparatuur in Ex-zones 

Tot slot is het gebruik van apparatuur in Ex-zones beperkt om het risico op het veroorzaken van een explosie te minimaliseren. 

• Zone 0: Alleen gecertificeerde apparatuur die intrinsiek veilig en explosieveilig is, mag worden gebruikt. Vast gasbewakingsapparatuur heeft de voorkeur, omdat de menselijke aanwezigheid tot een minimum wordt beperkt. 

• Zone 1: Apparatuur moet zijn ontworpen voor gebruik in explosieve atmosferen en moet voldoen aan ATEX- of IECEx-certificeringen. Hier is een combinatie van vaste en door mensen bediende apparatuur mogelijk.  

• Zone 2: Hoewel het risico lager is, moet de apparatuur nog steeds voldoen aan veiligheidscertificeringen voor potentieel explosieve atmosferen. Vaak worden minder restrictieve explosieveilige of vlamdichte apparaten gebruikt, maar regelmatig toezicht blijft essentieel. 

Wat duidt op een mogelijk gaslek? 

Niet elk gaslek is gemakkelijk te detecteren. Wanneer het gas reukloos is of door de omvang van de Ex-zone of het lawaai van de locatie, kunnen lekken onhoorbaar en gemakkelijk over het hoofd worden gezien. Er zijn verschillende duidelijke indicatoren voor gaslekken, en we hebben zes gaslekindicatoren op een rijtje gezet: 

1. Ongebruikelijke sissende of fluitende geluiden 

2. Gaslucht 

3. Dode of stervende vegetatie 

4. Hogere gasrekening dan normaal 

5. Fysieke symptomen zoals hoofdpijn of misselijkheid 

6. Capaciteitsverlies 

In deze gevallen zal een optische of hoorbare indicator de aanwezigheid van een gaslek aangeven. Maar als het gas direct oplost in de buitenlucht, kan het niet worden geroken, of als de locatie lawaaierig is, kan een gaslek tijdens routinematig onderhoud niet worden gehoord, waardoor ongewenste emissie onopgemerkt kan doorgaan, onnodige verliezen veroorzaakt en een explosierisico vormt.  

Gaslekken zijn vaak onmogelijk te ruiken of te horen, en daarom is gespecialiseerde apparatuur nodig om ongewenste gaslekken te verminderen. Akoestische camera’s zijn relatief nieuwe technologie in deze industrie, maar winnen aan interesse vanwege hun betrouwbaarheid en gebruiksgemak.

Gaslekdetectie in Ex-zones 

Waarom is akoestische inspectie voor Ex-zones zo geschikt? Akoestische camera’s, of akoestische beeldvorming, zijn zeer geschikte technologieën voor gaslekinspectie in Ex-zones. Regelmatige inspectie kan een uitdaging zijn vanwege veiligheidsbeperkingen en de afgelegen ligging. Hier zijn zeven redenen waarom akoestische inspectie geschikt is voor industriële Ex-zones. 

1. Niet-intrusieve detectie 

Akoestische camera’s bieden niet-intrusieve lekdetectie door te "luisteren" naar de ultrasone geluidsgolven die worden uitgezonden door onder druk staande gaslekken. Ze visualiseren deze geluiden, waardoor detectie vanaf een veilige afstand mogelijk is zonder direct contact met de lekbron. Dit is met name cruciaal in Ex-zones, waar direct contact met apparatuur een vonk kan veroorzaken en een explosie kan uitlokken. 

2. Realtime visualisatie 

Een van de meest waardevolle kenmerken van akoestische camera’s is hun vermogen om realtime visuele feedback te geven. Lekken worden gevisualiseerd als een “geluidskaart” die wordt weergegeven over een live afbeelding van de omgeving. In Ex-zones betekent dit dat operators snel de exacte locatie van een lek kunnen identificeren zonder het systeem stil te leggen of elke verbinding fysiek te inspecteren. Met één druk op de knop kan een momentopname van de lekken en hun locatie worden opgeslagen en gedeeld voor onderhoudsplanning. 

3. Efficiënt in complexe omgevingen 

Ex-zones hebben vaak een complexe infrastructuur, met leidingen, kleppen en machines die dicht bij elkaar staan. Akoestische camera’s zijn zeer effectief in zulke omgevingen omdat ze zelfs de kleinste lekken kunnen lokaliseren te midden van achtergrondgeluid en andere apparatuurgeluiden. Deze eigenschap maakt ze van onschatbare waarde voor faciliteiten waar traditionele lekdetectiemethoden moeite hebben vanwege de complexiteit of beperkte toegankelijkheid. 

4. Explosieveilige modellen 

Tegenwoordig zijn er verschillende akoestische camera’s die zijn ontworpen om te voldoen aan strikte veiligheidscertificeringen voor gebruik in Ex-zones. Deze explosieveilige modellen garanderen dat ze veilig kunnen worden bediend in omgevingen waar gaslekken in combinatie met een ontstekingsbron een explosie kunnen veroorzaken. Hun robuuste ontwerp en ATEX-certificeringen maken ze perfect voor gevaarlijke industriële toepassingen. 

5. Detecteert lekken die onzichtbaar zijn voor het blote oog 

Akoestische camera’s kunnen gaslekken detecteren die anders onopgemerkt zouden blijven, vooral in gevallen waar het gas kleurloos en geurloos is, zoals methaan of waterstof. Ze presteren uitstekend op plaatsen waar traditionele sensoren of menselijke inspectie, zoals zeepsop, tekortschieten. Aangezien kleine lekken verwoestende gevolgen kunnen hebben in Ex-zones, is het vermogen om lekken snel te detecteren en aan te pakken een enorm voordeel. 

6. Verminderde downtime en verhoogde efficiëntie 

In veel gevallen vereist gaslekdetectie in Ex-zones het stilleggen van de operatie om de veiligheid van de inspectieteams te waarborgen. Akoestische camera’s minimaliseren deze downtime door op afstand, niet-invasieve inspecties mogelijk te maken terwijl de apparatuur operationeel blijft. Hierdoor kunnen lekken snel worden gedetecteerd en verholpen zonder de productie te onderbreken. 

7. Milieu- en veiligheidsvoordelen 

Naast veiligheid helpen akoestische camera’s de milieu-impact van gaslekken te minimaliseren door snellere detectie en reparatie mogelijk te maken. Methaan, een veelvoorkomend gas in veel Ex-zones, is een krachtig broeikasgas. Door lekken vroegtijdig te identificeren, kunnen bedrijven milieuschade beperken en voldoen aan strenge regelgeving, terwijl ze ook de veiligheid van werknemers verbeteren door blootstelling aan giftige stoffen te voorkomen. 

Sorama’s akoestische camera’s voor Ex-zones 

Met een vaste monitor (Sorama L642Ex) en een handheld apparaat (Sorama CAM iV64Ex) zijn er veel toepassingen waarvoor akoestische camera’s de perfecte oplossing zijn voor gaslekdetectie. Bovendien is de Sorama L642Ex geschikt om te worden gemonteerd op verschillende robotic partners (ExRobotics, en anderen) voor autonome inspectie. 

Sorama is een betrouwbare partner met decennia aan ervaring op het gebied van akoestiek. Begonnen aan de Technische Universiteit Eindhoven, hebben we barrières doorbroken en technologie vooruitgestuwd vanuit ons hoofdkantoor in Eindhoven, Nederland. We zijn trots op onze innovatieve mentaliteit en even trots op het feit dat ontwikkeling, ontwerp en productie allemaal binnen de EU plaatsvinden. Lees onze blog "Made in Europe" om meer te weten te komen.

Welke gassen kun je detecteren met een akoestische camera? 

Onder de gassen die detecteerbaar zijn met een Sorama akoestische camera zijn:  

• Methaan (CH₄) – Methaanlekken produceren hoogfrequente geluidsemissies, vooral in aardgassystemen en pijpleidingen. 

• Waterstof (H₂) – Waterstoflekken, vanwege hun kleine moleculaire grootte, genereren vaak onderscheidende ultrasone geluiden wanneer ze ontsnappen uit onder druk staande systemen, waardoor ze berucht moeilijk te detecteren zijn. 

• Zuurstof (O₂) – Lekken uit zuurstoftanks of -leidingen kunnen detecteerbaar geluid produceren in industriële omgevingen, maar zijn geurloos, wat een uitdaging vormt voor lekinspectie. 

• Kooldioxide (CO₂) – Onder druk staande CO₂-lekken kunnen worden geïdentificeerd door de geluiden die ze genereren, vooral in brandblussystemen of koelsystemen. 

• Stikstof (N₂) – Stikstoflekken, vooral in cryogene of onder druk staande systemen, zenden ook detecteerbare akoestische signalen uit voor een akoestische camera. 

• Ammoniak (NH₃) – In koelsystemen of industriële processen creëren ammoniaklekken vaak geluiden die detecteerbaar zijn met akoestische beeldvorming. 

• Propaan (C₃H₈) – Propaangas, gebruikt in verwarmings- of industriële processen, zendt ook ultrasone signalen uit wanneer het lekt uit onder druk staande systemen. 

Naast gassen kan een akoestische camera water- en (gecomprimeerde) luchtlekken detecteren in pneumatische systemen die hoogfrequent geluid produceren. 

Vanaf welke afstand kun je een gaslek detecteren met een akoestische camera? 

Gaslekken met een hoge signaal-ruisverhouding (SNR) kunnen worden gedetecteerd vanaf een afstand tot 100 meter (328 ft). De signaal-ruisverhouding onderscheidt het gewenste detecteerbare geluid (gaslek) van achtergrondgeluid. Voor een hoge SNR kun je je een rustige buitenomgeving voorstellen met samengeperste lucht die met grote kracht door een groot lek barst. Dit is duidelijk hoorbaar vanaf een grote afstand. 

Hoe lager de SNR voor het gaslek, hoe korter de afstand voor detectie met een akoestische camera. In een stille omgeving kan een klein lek worden gedetecteerd vanaf een afstand tussen 0,3 – 5 meter. 

Vaste, draagbare en robotische gaslekinspectie in Ex-zones 

Akoestische inspectie kan worden geïmplementeerd in je onderhoudsplan. Of je nu vaste monitoring nodig hebt op een afgelegen locatie, een door mensen bediend draagbaar apparaat voor regelmatige gaslekinspectie of een akoestische monitor gemonteerd op je Ex-robotische platform voor autonome inspectie, akoestische inspectie zal een verrijking zijn voor je onderhoud. Het richt zich op ongewenste emissies en vermindert daardoor kosten en verhoogt de veiligheid. 

Wat kan akoestische inspectie nog meer doen in Ex-zones? 

Zoals we in dit artikel hebben besproken, kun je gedetailleerde gaslekinspectie uitvoeren met de implementatie van akoestische camera’s. Maar er zijn meer toepassingen dan alleen lekdetectie. Voor Ex-zones bij energiecentrales is de toepassing voor partiële ontladingsdetectie waardevol voor de vroege preventie van isolatiefouten en mogelijke explosies. 

Op gevaarlijke productielocaties is akoestische inspectie voor mechanische storingen is ideal to fit into the preventative maintenance plan. By detecting acoustic anomalies caused by wear in mechanical bearings for instance, the replacement work can be planned ahead, while minimizing risk of an unsafe working environment, failure and downtime. 

Customer testimonial: Hydrogen leak detection 

Wanneer we zeggen dat akoestische camera’s geweldig zijn voor waterstoflekdetectie in Ex-zones, neem dan niet alleen ons woord ervoor. Onze klant H2 Production in Bergen, Noorwegen was zo enthousiast over de Sorama CAM iV64Ex dat hun scepsis snel veranderde in opwinding. Lees meer in onze klantverhaal. 

Akoestisch advies in Ex-zones

Als je slechts af en toe akoestische inspecties nodig hebt, is het misschien niet nodig om te investeren in een volledig inspectiesysteem. In dergelijke gevallen kan een eenmalig consult de oplossing bieden die je zoekt. Onze ervaren akoestisch experts gebruiken onze geavanceerde apparatuur om een uitgebreide geluidsbeeldanalyse te leveren. Je ontvangt een gedetailleerd rapport, compleet met bruikbare inzichten en een presentatie op managementniveau.

Conclusie 

Conclusie Akoestische camera’s vertegenwoordigen een revolutionaire sprong in gaslekdetectie, vooral in gevaarlijke Ex-zones waar veiligheid van het grootste belang is. Met hun niet-intrusieve, realtime visualisatiecapaciteiten en explosieveilige ontwerpen bieden ze een veiligere, efficiëntere en milieuvriendelijkere oplossing. Voor industrieën die in Ex-zones opereren, vermindert de adoptie van akoestische beeldvormingstechnologie niet alleen risico’s, maar verbetert het ook de operationele efficiëntie en naleving van veiligheidsnormen. 

oor meer informatie over hoe akoestische camera’s de veiligheid in Ex-zones kunnen verbeteren, download onze gratis ebook over akoestische inspecties of neem vandaag nog contact op met onze experts!