Overvulbeveiliging

Principe

Industriële processen zijn uitgerust met afslagsystemen die een proces ‘stilleggen’ bij het falen van een installatieonderdeel. Dergelijk afslagsysteem garandeert de veiligheid en beperkt (eventueel) vrijkomend product verderop in het proces. Een afslagsysteem kan dus het risico op bodemverontreiniging sterk reduceren (NRB, 2012).

Opslag (boven- en ondergronds) en verpompen van brandstoffen en chemicaliën zijn de grootste bronnen van nieuwe bodemverontreiniging in Vlaanderen. Een groot deel van die verontreiniging wordt veroorzaakt door het overvullen van de houders. Om dit te voorkomen worden vuloperaties uitgevoerd onder het toezicht van de exploitant (of zijn aangestelde) en wordt de houder voorzien van een overvulbeveiligingssyssteem. Dit systeem moet ervoor zorgen dat de vuloperatie tijdig gestopt wordt, zodat overvullen uitgesloten wordt. Overvulbeveiliging is dus een ‘soort’ van afslagsysteem.

De norm NBN EN 13616 specifieert de minimale eisen op het vlak van prestaties en constructie voor verschillende soorten overvulbeveiligingssystemen voor vaste tanks.

 

Uitvoeringsvormen

Er wordt onderscheid gemaakt tussen waarschuwings- en (automatische) beveiligingssystemen.

 

Waarschuwingssysteem

Het doel van een waarschuwingssysteem is de toezichter (tijdens de vuloperatie) te verwittigen zodra de te vullen houder voor een bepaald percentage gevuld is. Dit kan op twee manieren: met een alarmfluit of een maximelder.

Alarmfluit

Een alarmfluit is de meest eenvoudige manier van een overvulbeveiliging. Het wordt gemonteerd op de ontluchtingsopening van de houder (bv. mazouttank). Tijdens het vullen wordt de aanwezige lucht naar buiten gedreven, waardoor een luchtstroom ontstaat aan de fluitopening van de alarmfluit en ze in werking treedt (akoestisch signaal). Wanneer het vloeistofniveau de fluitopening (onderaan de alarmfluit) bereikt, wordt de luchtstroom afgesnoerd en stopt het fluiten.

Figuur 1 - Alarmfluit
(bron: http://www.paepens.be/ - 2017)
 

De toezichter weet dan dat de vuloperatie moet stilgelegd worden. Dit gebeurt typisch wanneer de houder voor 95% gevuld is. In het geval van een kleine houder of een lange vulleiding wordt best een lagere waarde gekozen, zodat bij het onderbreken van de vuloperatie de inhoud van de vulslang nog zonder moeilijkheden kan geledigd worden in de houder.

Een alarmfluit is al jarenlang het meest gebruikte systeem, aangezien het eenvoudig en goedkoop is. Nochtans bieden alarmfluiten geen absolute zekerheid. Het systeem werkt menselijke fouten in de hand. Vanaf het moment dat het fluitsignaal stopt, moet de toezichthouder snel en manueel ingrijpen om het vullen te stoppen. Het kan gebeuren dat het fluitsignaal onvoldoende luid is of de toezichthouder te ver weg staat. Daarnaast is de alarmfluit gevoelig voor vervuiling, wat de goede werking ervan in gevaar kan brengen. Indien het systeem niet vakkundig geplaatst wordt, bestaat de kans dat er nog meer gemorst wordt dan voorheen (Sanctorum, 2010).

Maximelder

Een maximelder is een systeem waarbij een vloeistofmeting gekoppeld wordt aan een controle-eenheid, dat een akoestisch (en/of optisch) signaal geeft wanneer een vulgraad van 95% (of lager) bereikt wordt. De meting van het vloeistofniveau kan op allerlei manieren

Figuur 2 - Maximelder
(bron: http://www.afriso.de/ - 2017)

gebeuren, zoals bv. mechanisch met vlotter, hydrostatisch, elektrisch, optisch, elektromagnetisch, radar, sonar, radiometrisch of met trilvorken. Meestal is dit een elektronische sonde (thermische weerstand), die gemonteerd wordt op een bepaald vloeistofniveau. De sonde zal, wanneer deze in contact komt met de vloeistof, afkoelen en een akoestisch signaal activeren in de controle-eenheid. De toezichthouder weet dan dat de vuloperatie moet stilgelegd worden.

Hoewel het systeem betrouwbaarder is dan een alarmfluit (minder gevoelig voor vervuiling), is menselijke activiteit vereist voor een goede werking. Ook hier kunnen veel problemen optreden bij onvoldoende reactie op het alarmsignaal. Daarnaast is het systeem wat duurder en complexer (hetzij beperkt).

 

Automatisch beveiligingssysteem

Een automatisch beveiligingssysteem heeft als doel het onderbreken van de vuloperatie zonder tussenkomst van de toezichthouder. De werking van een automatisch beveiligingssysteem is uiterst betrouwbaar en vereist geen manuele (menselijke) ingrepen. Hier staat tegenover dat ze wat duurder zijn dan de traditionele waarschuwingssystemen.

Elektrisch beveiligingssysteem

Het principe is als volgt: een elektronische of mechanische vloeistofmeting wordt rechtstreeks gekoppeld aan de bevoorradende tankwagen. Deze vloeistofmeting is identiek aan die bij een maximelder (meestal een elektronische sonde). Wanneer het maximale vloeistofniveau wordt bereikt, zal de toevoer (pomp) aan de tankwagen automatisch gestopt worden. Hierbij is het belangrijk dat het systeem, dat aanwezig is op de bevoorradende tankwagen, verenigbaar is met de sonde op de opslagtank. Momenteel zijn alle tankwagens in België uitgerust om met dit systeem te werken.

De onderbreking vindt typisch plaats wanneer de houder voor 98% gevuld is. Let wel: het dient benadrukt te worden dat de overvulbeveiliging een noodsysteem is dat menselijke fouten beperkt. De overvulbeveiliging mag geen systeem zijn om maximale vulling van de houder te bekomen. Dit staat buiten de traditionele vultechnieken.

 

Figuur 3 - Automatisch beveiligingssysteem (bron: http://www.golantec.be/ - 2017)

 

Mechanisch beveiligingssysteem

Figuur 4 – Mechanisch beveiligingssysteem (bron: http://www.centretank.com/ - 2017)

Een mechanisch beveiligingssysteem is een eenvoudig systeem waarbij een spillstop de toevoer (in de vulpijp; vaak in de houder) stopt door de opstijgende vloeistof. Bij toestellen die de voeding rechtstreeks onderbreken in de vulpijp, dienen de nodige voorzieningen (getroffen te worden om een gevaarlijke overdruk door de vulpomp in de vulslang te voorkomen (de maximale druk respecteren door bv. een drukschakelaar). Bij gravitaire vuloperaties is dit niet nodig. 

Deze systemen zijn eenvoudig te plaatsen en vragen geen elektrische aansturing. Daarentegen zijn ze weinig flexibel. Spillstops zijn gelimiteerd in gebruik vanaf bepaalde drukken, vlampunten (bv. benzine vaak niet geschikt) en debieten om een goede en veilige werking te garanderen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aanvullende veiligheidssystemen

Aanvullende veiligheidssystemen richten zich vooral op het vermijden van verontreiniging indien er toch sprake is van overvullen van een houder. Een voorbeeld hiervan is een opvangtrechter (of vulpuntmorsbak) op de vulbuis. Deze trechter zorgt ervoor dat vloeistoffen opgevangen worden bij overvulling, waardoor de toezichter nog een kleine periode heeft om te reageren alvorens bodemverontreiniging optreedt.

 

Figuur 5 - Opvangtrechters (bron: http://www.golantec.be/ - 2017)

 

In principe moet de overvulbeveiliging ervoor zorgen dat er helemaal geen overvulling optreedt. Aanvullende maatregelen zoals opvangtrechters mogen niet gezien worden als alternatief voor overvulbeveiligingssystemen, maar kunnen voor een extra beveiliging zorgen.

 

Voor- en nadelen

  Voordelen Nadelen
Alarmfluit
  • Eenvoudig
  • Goedkoop
  • Gevoelig voor vervuiling
  • Menselijk ingrijpen vereist
Maximelder
  • Minder gevoelig voor vervuiling
  • Duurder dan een alarmfluit
  • Menselijk ingrijpen vereist
Automatisch beveiligingssysteem 
  • Automatisch
  • Minder gevoelig voor vervuiling
  • Maximale bescherming tegen calamiteiten
  • Duurder systeem
Mechanisch beveiligingssysteem   
  • Automatisch
  • Minder gevoelig voor vervuiling
  • Relatief eenvoudig
  • Duurder systeem
  • Weinig flexibel
  • Niet geschikt voor alle vloeistoffen
  • Opletten met pompsystemen
 
 

Kostprijzen

De kostprijs is sterk afhankelijk van de uitvoeringsvorm en varieert van €30 voor een eenvoudige alarmfluit tot meer dan €300 voor complexere (automatische) beveiligingssystemen.

 

Milieu-aspecten

Overvulbeveiligingssystemen reduceren het risico op bodemverontreiniging door overvullen.

Afgezien van het beperkte elektriciteitsgebruik voor elektrisch gestuurde systemen zijn er geen negatieve milieuaspecten aan verbonden.

 

Referenties

Bijlage 5.17.7 Overvulbeveiliging – VLAREM II
 
Controle van de goede staat van overvulbeveiligingssystemen – Departement Omgeving
 
NBN EN 13616
 
Nederlandse Richtlijn Bodembescherming (NRB 2012)
 
Sanctorum, H. (2010). Schriftelijke vraag (nr. 544): Stookolietanks – Overvulbeveiliging
 
Tank- en apparatenbouw “De Blesse”