Verouderingsproces in watervoerende blussystemen

Introductie:

Watervoerende blusinstallaties kenmerken zich door een grote bedrijfszekerheid met een daaraan gekoppelde hoge doeltreffendheid bij het beheersen van een brand.

Naast het technische deel maakt het organisatorische gedeelte, zoals wijziging van gebruik, type opslag en opslaghoogte, een belangrijk onderdeel uit van de veranderingen. Dit artikel beperkt zich tot technische aspecten ten gevolge van de veroudering van de installatie.

De installatie dient, om de goede werking te waarborgen, regelmatig aan onderhoud te worden onderworpen. Naast preventieve vervanging kunnen er tijdens het periodieke onderhoud en het testen operationele technische gebreken naar voren komen. De sprinklers en het leidingnet worden echter alleen van buiten op het oog beoordeeld. Schade die aan de buitenkant niet zichtbaar is, kan binnenin het systeem echter voor problemen zorgen die de werking en hierdoor de betrouwbaarheid kunnen beïnvloeden.

25-jarige inspectie

De toegepaste materialen, de (atmosferische) omgevingsfactoren en het gebruik zijn van invloed op de veroudering van componenten en de levensduur van een watervoerende blusinstallatie.

Iedere norm of richtlijn geeft aan dat er gedurende de levensduur van de installatie inwendig onderzoek van de leidingen en het testen van de sprinklers moet plaatsvinden. De VdS 2091 richtlijn voor “Erhaltung der Betriebsbereitschaft von Wasserloschanlagen” geeft gedetailleerd weer wat er wanneer door wie en hoe moet worden getest en beoordeeld. Inwendig dienen droge systemen iedere 12,5 jaar en natte systemen iedere 25 jaar te worden onderzocht.

Dit in tegenstelling tot de Nederlandse NEN EN 12845 + 1073 die in appendix K alleen een interval van 25 jaar eist. Met de introductie van Technisch Bulletin 75 wil men een inwendige inspectie introduceren met een interval van 10 jaar. Procedures over de wijze van testen en inspecteren zijn nog maar minimaal aanwezig.

In dit artikel wordt verder ingegaan op de 12,5-/25-jarige inspectie en beoordeling op eventuele schade ten gevolge van veroudering in sprinklerinstallaties.

Inspectie na 25 respectievelijk 12,5 bedrijfsjaren

De inspectie vindt plaats door het nemen van willekeurige steekproeven. Afhankelijk van het type en de grootte van het systeem worden een aantal leidingen en sprinklers onderzocht.

De scope en het proces van de inspectie zijn beschreven in VdS daarheen 2091. Het eerste onderscheid is het verschil tussen natte en droge systemen. Bij natte systemen met minder dan 10 groepen kan men volstaan met een steekproef in 1 sectie, dit in tegenstelling tot droge systemen waarbij iedere sectie onderzocht dient te worden.

De basis voor de inspectie is een representatieve steekproef, waarbij rekening gehouden dient te worden met de volgende factoren:

  • hydraulische condities
  • de werkgebieden, risico’s
  • externe factoren
  • ervaring uit eerdere inspecties

Het proces

In de praktijk komt dit erop neer dat de inspectie instelling bepaalt welke componenten en groep(en) dienen te worden geïnspecteerd. Hierna kunnen de leidingen worden geïnspecteerd en de geselecteerde sprinklers worden verzonden naar het laboratorium.

Bij deze inspectie is de coördinatie tussen de erkende installateur en de technische specialisten van de inspecterende organisatie van essentieel belang.

Inspectie van het leidingwerk

Bij de inspectie van het leidingwerk dient per 100 sprinklers één leidingdeel van ten minste 1 m lang te worden geïnspecteerd. Van elke hoofdleiding behoren twee leidingdelen van ten minste 1 meter te worden geïnspecteerd. Voor de verdeelleidingen dient elke tweede NEN diameter te worden geïnspecteerd.

De leidingen worden gewoonlijk endoscopisch (inwendig) en ultrasoon (wanddikte) onderzocht. Het kan echter in exceptionele gevallen nodig zijn om leidingstukken en delen van leidingen te verwijderen om deze in een laboratoriumomgeving verder te onderzoeken.

Belangrijk bij dit onderzoek is vast te stellen of er corrosie en/of afzettingen hebben plaatsgevonden die de eigenschappen van de leidingen zo nadelig beïnvloeden dat de sprinkler zijn werk niet of onvoldoende kan doen. Afhankelijk van de situatie kan besloten worden om het leidingwerk extra door te spoelen of extra maatregelen te nemen.

De minimale wanddikte van de leidingen zijn vastgelegd in de DIN 2413. In het geval dat de wanddikte te dun wordt, dienen leidingen, of in het ergste geval het hele leidingnet, vervangen te worden.

[go_pricing id=”tabel-1″]

Inspectie van de sprinklers

De sprinklers worden in eerste instantie visueel beoordeeld op de meest voor de hand liggende afwijkingen, zoals beschadigingen, vervormde deflectors, verf, lege glassbulbs, etc. Hiervoor wordt een minimum van 20 sprinklers aangehouden.

De functionele test wordt uitgevoerd op 16 sprinklers door de druk na het openen in een minuut langzaam vanaf 0,35 bar te verhogen totdat deze zijn volledige flow heeft bereikt (afwijking hierbij mag maximaal 10% zijn).

Volledige flow dient te worden bereikt bij een druk van 1 bar. Bij afwijkingen wordt de sprinkler gecategoriseerd als cat.1 beperkte functionaliteit. Wordt bij 3,5 bar nog steeds de volledige waarde niet gehaald, dan wordt de sprinkler afgekeurd.

Reactie snelheid wordt bepaald met de overgebleven 4 sprinklers. Met deze test wordt gekeken of de sprinklers nog open gaan in de toegestane temperatuur range.

[go_pricing id=”tabel-2″]

Resultaten

Over de afgelopen 10 jaar zijn grote hoeveelheden gegevens verzameld, die erg waardevol zijn gebleken bij het handhaven van de standaards.

Leidingwerk

De huidige ervaring heeft als resultaat opgeleverd dat er grote verschillen zitten tussen “natte” en “droge systemen”.

De invloed van lucht/zuurstof, restwater en /of condens is een belangrijke veroorzaker van corrosie in droge systemen. Een ander veelvoorkomend probleem is het afschot in een droge installatie om een goede drainage te garanderen. Deze vorm van corrosie komt maar zeer zelden voor bij natte systemen door de afwezigheid van zuurstof.

Corrosie in leidingen worden veelal veroorzaakt door:

  • Te weinig afschot
  • Onvoldoende drainage van de leidingen en/of te weinig mogelijkheden
  • Matige kwaliteit van de leidingen
  • Matige kwaliteit van het water

Sprinklers

Analyse van historische gegevens toont aan dat ca. 95% van alle defecten gevonden bij sprinklers onderverdeeld kan worden in de volgende 4 types:

  1. K-factor 10–30% verminderd
  2. Verstoord sproeipatroon
  3. K-factor meer dan 30% verminderd
  4. Sprinkler opent niet

Bijna de helft van alle defecte sprinklers vertoont een afwijking in de K-factor van 10–30%, wat hoofdzakelijk wordt veroorzaakt door afzetting. Er zijn echter ook afwijkende sprinklers waar geen afzetting heeft plaatsgevonden. De oorzaak van deze afwijking kan worden gevonden in het feit dat ca. 30 jaar geleden de toleranties niet op het huidige niveau lagen.

Volgens de VdS richtlijnen dienen alle sprinklers ouder dan 50 jaar vervangen te worden door nieuwe sprinklers.

Conclusie

Tijdens de 25-/12,5-jarige inspecties in Duitsland zijn de volgende resultaten naar voren gekomen:

Algemeen; het leidingwerk van natte systemen is over het algemeen in betere staat dan het leidingwerk van droge systemen. De statistieken geven dit duidelijk aan. Vaste residuen veroorzaakt door corrosie reduceren de diameter van de leidingen waardoor de capaciteit afneemt. Daarbij kan het voorkomen dat loszittende ophopingen samen een grotere afname of zelfs een verstopping kunnen veroorzaken.

Defecten; meer dat de helft van de onderzochte sprinklersystemen gaven geen aanleiding tot verdere maatregelen. Veel defecten door corrosie bereiken vaak een equilibrium als er geen verandering meer plaatsvindt in de situatie. Deze situatie wordt echter sterk beïnvloed door de invloed van zuurstof door bv. het verversen van het water.

Uit de resultaten blijkt dat een droge installatie na 12,5 jaar veelal in een slechtere staat verkeert vergeleken met een 25 jaar oude natte installatie.

Literatuur:

  • VdS 2091: 2012-12(06) “Erhaltung der Betriebsbereitschaft von Wasserloschanlagen”
  • VdS presentatie: Inspection of sprinkler systems after 12,5/25 years of operation.
  • S+S Report VdS Journal for Safety + Security April 2011
  • DIN EN 12259-1