Informationsblad o m temaer og nyheder indenfor gasser og gassystemer. Service organisationens bet ydning for opbygning af gass ystemer

Transkript

1 GASTEK INFO NR. 3 Informationsblad o m temaer og nyheder indenfor gasser og gassystemer. På efterfølgende sider tages følgende emner op: Service organisationens bet ydning for opbygning af gass ystemer Hvordan kan man sikre, at rørsystemer for rengasser kan svejses uden forurening? Hvordan kan man sikre, at rengasudrustningen ikke bli ver forurenet under montagen? Hvordan kontroller er man kvaliteten af monterede rørsystemer? Hvordan udskyller man et rengassystem med driftsgass er uden forurening? Små huller giver store gastab Gastek Info Nr. 3 Side 1

2 Serviceorganisationens betydning for opbygning af gassystemer For opbygning af systemer som kan overføre rene gasser, er der en lang række vilkår, som skal opretholdes for, at gassen ikke bliver forurenet ved distributionen fra flaskecentralen til brugsstedet. Ud over at der kræves en række helt specielle ventiler, rør, fittings mv., kræver det naturligvis også en række helt specielle procedurer i alt fra planlægning, konstruktion, dimensionering, produktion, test og kvalitetskontroller for de mennesker, som får til opgave at udføre opgaven i at opbygge et rengassystem. Vi har på det senest e oplevet, at flere rengassystemer bliver opbygget af flere forskellige entreprenører. Dette medfører, at det er umuligt for kunden, at finde frem til, hvem af entreprenørerne, som er ansvarlig for en forurening af den rene gas, som overføres i systemet. Ofte opstår der i disse tilfælde en diskussion som både indbefatter, kunden, produktleverandører, installatører, konstruktører (dem som har lavet entreprisebeskrivelse), gasleverandør mv. Det kan her være vanskeligt at placere det endelige ansvar for, at kunden får forurenet gassen, når den distribueres i det nye gassystem. Der findes ikke en lov eller myndighedskrav, som sikrer at kunden får et system, som kan overføre rene gasmolekyler uden tilførsel af urenheder. Kun når det gælder medicinske gasser, findes der nogle krav fra Sundheds - styrelsen, som sikrer, at de medicinske gasser skal kunne overføres i de medicinske gassystemer. Eftersom luftgasserne omkr ing rørsystemet ofte ikke er at betragte som urenheder i de medicinske gasser, betyder den diffusion, som opstår i disse anlæg ikke noget, hvorimod et anlæg for rengasser oftest er ubrugeligt, hvis der kommer luftgasser og vand ind i rørsystemet. Gastek Info Nr. 3 Side 2

3 Derfor bør der stilles store krav til den organisation, som producerer rengasarmaturer og rengasrør på fabrikkerne. Det burde være en selvfølge, at når disse armaturer og rør senere skal monteres i et fælles anlæg, kræves der en organisation, som har den fornødne kompetence og er faring til at opbygge et sådan anlæg. Det er desværre ikke hvad man i dag ser på markedet. I stor udstrækning anvendes flere entreprenører til at gennemfører opbygningen af et rengassystem, og i vær ste tilfælde, flere entreprenører uden de fornødne kompetencer hertil. Det er rent hasardspil for kunden, som i sidste ende risikerer, at stå med et nyt og dyr t rengasanlæg, som desværre er mere eller mindre ubrugeligt, og hvor det er umuligt at finde synderen. Vi har som totalentreprenører inden for gasteknik altid været imod denne udvikling. Et rengassystem er et højteknologisk system, som man ikke bør dele eller lade hvem som helst udføre. For at sikre kunden får et system, som kan overføre de rene gasser uden de bliver forurenet, skal ansvaret i projektet entydigt placeres hos én entreprenør, som kan garanterer, at alle produkter samt det samlede anlæg opfylder kundens ønsker. Det ansvar kan kun lade sig gøre, hvis man har med rutinerede gasteknikere at gøre, som har de fornødne kundskaber i rengasteknik, og som har stor erfaring i rengassystemer og opføring heraf. Herudover kræves, at den organisation, som gasteknikeren er en del af, har stor erfaring i at opstill e kvalitetssikringsprocedurer for netop dette anlæg. Ofte er arbejdsforholdene meget forskellige fra system til system, hvorfor det er meget vigtigt, at den ansvarl ige projektingeniør kender til systemets detaljer, for at stille krav til de omgivne forhold. Hvordan kan man sikre at rørsystemer for rengasser kan svejses uden forurening? Sørg for god opbevaring: Rengasrør leveres og opbevares i plastposer, hvor rørene er afproppet. Når rørene opbevares på og i nærheden af arbejdsstedet, still es der krav til, at stedet skal være tørt og rent, og rørene opbevares i nogle specialopbyggede reoler, som sikrer, at rørene aldrig ligger direkte på gulv eller jord. Plastemballagen fjernes først umiddelbart før, rørene skal bruges. Gastek Info Nr. 3 Side 3

4 Undgå mange samlinger: Jo flere samlinger der er på et rørsystem både med svejsninger og koblinger, desto større chance er der, for at rørsystemet forurenes. For at minimere antal af samlinger anbefales, at rørene bukkes frem for anvendelse af svejste vinkler. Således bliver de ubrudte rørlængder så lange som muligt. Rørene skal være med max 1 mm godstykkelse, hvorved den optimale styrke fås, og antallet af partikler bliver mindst muligt. Samtidig bliver rørene lettere at håndtere for gasteknikerne i installationsfasen. I mange rengasinstallationer kan kabelrørsystemer anvendes, hvor antallet af rør er 5 eller 10 rør samlet i et bundt, som er isoleret med PVC. Kabel rørene fås i ubrudte længder optil 500 meter, og samlinger fås oftest kun ved afgr eninger. Ydermere vil man ved valg af kabelrør også billigere kunne projektere med ledige rør for eventuelle senere udvidelser med nye gasser. Kabelrørsystem med 10 rør beskyttet i sort PVC. Fås i længder op til 500 meter Sørg for de rigtige samlinger af rengasrørene: Det anbefales, at der kun benyttes koblinger ved udrustning og ventiler. Alle øvrige samlinger skal orbitalsvejses med en specialudviklet svejsemaskine, som er tilpasset for, at skulle svejse i rengasrør og i små rørdimensioner. Svejsemaskinen har et specialopbygget lille svejsehoved med gl asrude, som er monteret over de rørender, som skal svejses sammen. Således kan svejsningen overvåges. Det lille rum hvor svejsningen foregår skal være så rent som muligt, og det kræver derfor, at forinden der åbnes til dette rum, skal omgivelserne være tilfredsstillende rene. Herudover bliver det lille rum i orbitalsvejsehovedet renset for luftens urenheder før svejseopstart. Dette gøres ved, at der blæses ren Argon ind i rummet således, at det rør der skal svejses er omgivet hermed. Denne Argon fungerer altså som beskyttelsesgas og tilføres både før, under og kort tid efter svejsningen. Beskyttel sesgassen tilføres både udvendi gt og indvendigt i røret, der svejses. Denne metode gø r det muligt at svejse under trange pladsforhold og med gentagen hø j kvalitet og ensartethed. Orbitalsvejsehoved. Hovedet gennemstrømmes med ren Argon under svejsningen. Gastek Info Nr. 3 Side 4

5 Sørg for en god svejseprocedure: Hemmeligheden ved at K.V. Gastekni k A/S kan garantere kvalitet og ensartethed i svejsearbejdet ligger i en kombi nation mellem vores veluddannede gast eknikere, som har stor erfaring i rengasteknik, og at de råder over orbitalsvejseudstyr med avanceret computerstyret teknik, som er udviklet til at svejse i rengasrør. Ved fastlæggelse af programmet til de enkelte rørstørrelser udføres der af en certifikatsvejser de nødvendige prøvesvejsninger, dog min. 10 stk. af hver rørdiameter, før det endelige program fastlægges. Svejsningerne bliver herefter bedømt både indvendigt som udvendi gt, og resultatet bliver forelagt den ser viceorganisation som leder arbejdet før opstart. Ved tvivl kan der udføres en diffusionstest med Helium for et svejst rørsystem, før det endelige program i orbitalcomputeren bliver fastlagt. Gasteknikere, som udfører svejsninger på rengassystemet, skal være forsynet med svejsecertifikat Før opstart af svejsning hver dag, skal der foreligge en udskri ft fra computeren, hvoraf det fremgår at rette svejseprogram er benyttet og kontrolleret med underskrift af den ansvarli ge certifikatsvejser. Herefter udføres der minimum én prøvesvejsning på et kontrolrør, før den endelige svejsning begynder. Er der bemærkninger til svejsningen eller evt. arbejdsforhold, skal gastekni keren notere dette i kontrolproceduren. Der anvendes en kvali tet Argon som baggas, som si krer, at rørene indvendigt fremstår uden misfarvning. Som svejsegas benyttes mi ndst Argon 5.0, hvilket sikrer, at der ikke dannes anløbninger på det udvendi ge rør, der er stærkere end svagt stålgrå, hvilket svarer til niveau B efter Force Instituttets referenceatlas. Gastek Info Nr. 3 Side 5

6 Hvordan kan man sikre, at rengasudrustningen ikke bli ver forurenet un der montagen? Sørg for korrekt omgang med udrustningen: Omgang med certificerbare rengasudrustning kræver stor omhu. De mennesker som bryder emballagen til komponenterne, er uddannet til, at håndtere dem og har erfaring heri. Rengasanlæg er opbygget af cer tificerbare komponenter, som er testet med Hel ium og har en meget lille lækrate. Udrustningen er oftest pakket i et klasse 100 rum for at opfylde kravene. Rengasarmaturer skal derfor oftest først udpakkes af den autoriserede gastekniker umiddelbart før, at rørene skal tilkobles på endelige anlæg. Eftersom rengassystemer består af flere komponenter og rø r, er det vigtig at de personer, som er involveret, har de fornødne kundskaber og får ansvaret for at alle dele i systemet bliver behandlet i nøje overensstemmelse med de retningslinier, som han har fået. Tüv-certifikat for produktproducenten Hvordan kontroller er man kvaliteten af monterede rørsystemer? Point of Use målinger (diffusionsmålinger): I forbindelse med kvalitetskontrollen af et rengassystem, er det vigtigt at kende systemets diffusionstæthed. Det er en kendt sag, at luftens bestanddel e ofte er uønsket i et rengassystem. Der for er det nærliggende, at stille krav til max indhold af luftens Oxygen og luftens vand i rengassystemet Rengassystemet er omgivet af store mængder Oxygen (O 2 ). Luften omkring os indeholder 21% eller ppm (parts per million) Oxygen, som vi l trænge ind i rengassystemet i henhold til fysikkens ligevægtsprincip. Derfor skal rengassystemerne have en meget lill e lækrate for at undgå, at Oxygen og vandi ndholdet bliver for stort i rengassen. Oftest kræves det at et rengassystem, at der kan overføres rengasser med max 1 ppm urenheder og for at dette kan lykkes, må diffusionsmålinger for O 2 /H 2 O ikke overstige 1 ppm. Diffusionsmålingerne udføres ofte på sidste udtag (tappested) på en streng med 2-3 målinger pr anlæg. Heraf kalder man dem også Point of Use målinger. Gastek Info Nr. 3 Side 6

7 Målemetoder til Point of Use målinger: Der benyttes oftest en inaktiv testgas, som f.eks. Nitrogen (N 2 ) eller Helium (He), som kontrolleres inden målingerne påbegyndes. Testgassens indhold af O 2 og H 2 O noteres i et skema, og fl asken med testgas monter es nu til systemet ved flaskecentralen og forsyner hele systemet. Forinden er hele rengas-systemet blevet udskyllet for luftgasser med samme type gas som testgassen. Her efter tages der målinger på udtag, som er beskrevet og værdierne samles i et testskema. Kravet til værdierne i testskemaet er, at O 2 - og H 2 O-niveauet ikke er mere end 1ppm højere end angivet for testgassen. De der har prøvet at måle på gassystemer, som ikke er opbygget af certificerbare komponenter, eller ikke er blevet installeret af kvalificerede gasteknikere ved, at det er umuligt at opnå resultater nede under 1 ppm i disse tilfælde. Blot en forkert ventil eller forkert samling vil kunne spores. Ved at benytte de to tests får man samtidig en kontrol af, at luftgasserne i systemet er effektivt udskyllet før, den endelige gas kobl es til systemet. Luft med ppm H O He Luft med ppm H O He Helium O 2 H 2 O O 2 H 2 O O 2 O 2 O 2 H 2 O O 2 H 2 O Helium He Luft med 21% = ppm Luft med 21% = ppm Vedvarende diffusion af luftens ilt og vand Gastek Info Nr. 3 Side 7

8 Hvordan udskyller man et rengassystem med driftsgass er uden at for urene driftsgassen? Den omgivende luft kan være årsag til forurening, som normalt anses for at være meget gener ende og som kan tage lang tid at slippe af med. Dette gælder især oxygen og fugt, men også kul brinter og pollen kan være generende. Når man udskyller et rengassystem, foregår der egentlig en fortynding af eksisterende gas eller luft i systemet, hvilken man fortynder efter følgende formel. Formel til beregning af fortyndingsfaktoren: P1 X U = ( ) 1 + P2 U = fortyndingsfaktoren P 1 = Tryk efter komprimering P 2 = Tryk efter tømning X = antal skylninger Eks: P 1 = 5 bar; P 2 = 0 bar; X = 10 => U = 9,7 x 10 6 Nitrogen anvendes ofte som skyllegas og skal være renere end den driftsgas, som senere skal benyttes, men hvor dan udfører man skylningen i praksis? Først renses centralens dele ved hj ælp af det skyllesystem rengascentralen er udstyret med. Højtryksflasken tilsluttes og aflastes, før strømningen fra flasken slutter. Dette gøres 3-4 gange, hvorefter samme system udføres på det totale rengassystem. Ved at benytt e tryk- og aflastningsmetoden fås en g rundig udrensning af samtlige afgreninger med et godt resultat. Oxygen indhold i ppm Ved udskylning, blot ved at lade gassen løbe ud af systemet, er udskylnings-tiden lang, og man kommer kun tilnærmelsesvis i nærheden af et indhold af Oxygen på 0,1 ppm ,1 30 Skylletid i minutter Gastek Info Nr. 3 Side 8

9 HVOR STORT GASTAB FÅR MAN MED UTÆTHED PÅ Ø 0,03 MM? Forudsætninger: Tryk 8 bar Lækage med Ni trogen i systemet: 2 cm 3 /s = 7,2 l/h Lækage med Hel ium i systemet: 5 cm 3 /s = 18 l/h Selv et hul på 0,03 mm i diameter giver en anseelig lækage. Den saml ede mængde lækkende helium bl iver iht. eksemplet 158 m 3 /år. Tilsyneladende små lækager giver altså store gastab selv over relativt kort tid. Lægger man alle små lækager fra samtlige paknings- og koblingsdele sammen i et stort anlæg, kan tabet blive anseeligt. Et absolut tæt anl æg kan ikke bygges. Et system med en total tæthed på mere end 1 x 10-7 bar cm3/s Helium er meget svært at opnå, men med korrekt installationsteknik og ved at vælge det rette udstyr, kan man opbygge anl æg, som opfylder meget store krav til tætheden. Lækage-Diffusion (bar cm 3 /s Helium) 1 x x x x x x 10-6 OSV. Mængde (l/år) ,5 3,15 0,315 0,0315 OSV. K.V. Gastekni k råder over flere former for læksøgningsudrustning, som tilpasses efter de arbejdsopgaver rørsystemet skal anvendes for. Gastek Info Nr. 3 Side 9