Waterstof meten, 3 gasmeters om veilig mee te werken

Wat is waterstof?

Waterstof, ook wel H2 (dus eigenlijk diwaterstof), is kleurloos, reukloos en smaakloos en in dit artikel spreken we dan voornamelijk over waterstof in gas toestand.  Waterstof is het meest voorkomende element in het universum, en ook op aarde in grote hoeveelheden terug te vinden. Waterstof is bijzonder reactief, zo zie je de atomen terug in NH3, H2S, CH4 (en veel nadere koolwaterstof-verbindingen), maar bijvoorbeeld ook in H2O. De laatste stof is ook de reden dat we waterstof nauwelijks in pure vorm aantreffen, H2 bindt zich razendsnel aan een zuurstof atoom waarbij water wordt gevormd. 

Andere eigenschappen van waterstof zijn de hoge ontvlambaarheid, de lage atoommassa en …..

• Ontvlambaarheid:  Waterstof is zeer ontvlambaar, net als bijvoorbeeld methaan wat bij ons uit het gasfornuis komt. Een mengsel van waterstof en lucht kan makkelijk ontbranden. Als in een ruimte tussen de 4% en 75% waterstof aanwezig is, vormt dit samen met de lucht een explosief mengsel. Ter vergelijking: aardgas is alleen brandbaar bij een mengsel van 4,4% en 15% aardgas in lucht. Bovendien heeft waterstof een lage ontstekingsenergie van 0,02 mJ. Dit betekent dat een klein vonkje al voldoende kan zijn om een explosie te veroorzaken. Ter vergelijking: Methaan heeft een ontstekingsenergie van 0,29 mJ.
  
  
• Lage atoommassa: Waterstof heeft een erg lage atoommassa (1,0079 gram/mol). Daarmee is waterstof het lichtste element op aarde, wat wil zeggen dat het snel opstijgt. Een voordeel daarvan is dat een goed geventileerde ruimte, of in de buitenlucht relatief snel verdwijnt (door ventilatieroosters, of door hoge reactiviteit met bijvoorbeeld zuurstof). Een nadeel is dat waterstof zich in een slecht geventileerde ruimte snel kan ophopen en een explosiegevaar kan vormen.

Waar kom je waterstof tegen?

Zoals al eerder gezegd is waterstof een veelvoorkomend element. Aan de andere kant enorm vluchtig en dus ook zomaar weer verdwenen. Waterstof meten is dus ook zeker niet eenvoudig. Daarom is het altijd goed om in kaart te brengen waar de bronnen zijn om gerichter te kunnen meten. De laatste jaren is waterstof weer enorm in populariteit gegroeid en krijgen we bij BaSystemen vanuit verschillende sectoren vragen over waterstof meten. Dat komt voornamelijk uit de volgende sectoren:

Olie & gas
Dit gaat vaak om sectoren waar waterstof wordt gemaakt als alternatieve brandstof. De olie en gas sector zit al jarenlang in een transitie van de fossiele energie naar duurzamere bronnen, waaronder ook waterstof. Er valt dan zeker nog te discussiëren over grijze of groene waterstof, maar daar zullen we in dit artikel niet verder over uitweiden.

Research & Development
Omdat waterstof op steeds grotere schaal in plannen wordt opgenomen om in de toekomst op grote schaal te kunnen worden toegepast, wordt er al jaren veel onderzoek gedaan. Ook in Nederland krijgen wij steeds meer vragen vanuit gerenommeerde partijen die onderzoek doen naar waterstof meten in testopstellingen, bijvoorbeeld;

• Woningen en gebouwen aangesloten op waterstof in plaats van aardgas
• Vervoersmiddelen aangedreven door waterstof en dus ook tankoplossingen voor waterstof
• Opslag en transport van waterstof
• Productie van waterstof doormiddel van elektrolyse

Acculaadruimte
Met acculaadruimtes bedoelen we een omgeving die is ingericht voor het opladen van (accu’s van) elektrisch aangedreven materieel. Een van de bekendste voorbeelden is een laadruimte voor elektrische heftrucks. Tijdens het laden van accu’s kan waterstof vrijkomen en in kleine, slecht geventileerde ruimtes kan dit een ophoping van waterstof gas veroorzaken, waardoor een waterstof meter  in dit soort ruimtes ook niet onverstandig is.

Wat zegt de Nederlandse regelgeving over werken met waterstof?

Zoals bij de meeste specifieke gassen, wordt er in de Arbowet niet specifiek ingegaan op waterstofgas. Echter, zoals hierboven al meerdere malen benoemd kan waterstof explosiegevaar veroorzaken en daarover is in de Arbowet uiteraard wel meer te vinden.

In het arbeidsomstandigheden besluit wordt in Artikel 3.5a t/m 3.5f Arbeidsomstandighedenbesluit ingegaan op de Europese ATEX 153 richtlijn. De werkgever is op grond van de Arbowet namelijk verplicht een beleid te voeren dat erop gericht is de werknemers te beschermen tegen explosiegevaar.  Daar moet u zonder meer aan voldoen, maar is niet de specialiteit waar BaSystemen bij kan helpen. Eventueel kunt u aanvullend nog ons artikel lezen over explosiegevaar in het algemeen.

Wat wél van toepassing is op ons vakgebied is Artikel 3.5g Arbeidsomstandighedenbesluit. Hierin zijn de volgende twee punten zeker benoemenswaardig :

1. Indien kan worden vermoed dat de atmosfeer op een plaats of in een ruimte in zodanige mate stoffen bevat dat daardoor gevaar bestaat voor verstikking, bedwelming, vergiftiging, brand of explosie, mag de werknemer zich alleen bevinden op die plaats of in die ruimte indien uit onderzoek blijkt dat het gevaar niet aanwezig is.
   
   
2. Indien uit het onderzoek, bedoeld in het eerste lid, blijkt dat gevaar voor verstikking, bedwelming, vergiftiging, brand of explosie aanwezig is, worden doeltreffende maatregelen genomen, zodat de werknemer zich zonder gevaren op die plaats of in die ruimte, bedoeld in het eerste lid, kan bevinden.
   
   
3. Er is in ieder geval sprake van gevaar voor brand of explosie indien in de atmosfeer de concentratie van zuurstof hoger is dan 21 volumeprocent of de concentratie van brandbare gassen of dampen hoger is dan 10 volumeprocent van de onderste explosiegrens.

Kort samengevat in eenvoudige taal:

1. Voorafgaand aan het betreden van een ruimte waar waterstofgas zou kunnen voorkomen, moet u weten of en hoeveel waterstof gas er in die ruimte aanwezig is. Dat kan door permanente waterstof detectie in de ruimte, waarvan u de waardes buiten de ruimte kan aflezen. Een tweede optie is waterstof meten met een draagbare gasdetector die mét pomp gas aanzuigt uit de desbetreffende ruimte. Uit de gemeten waarden kunt u opmaken of u veilig naar binnen kunt. Maar dat is niet alles…
2. Ten tweede moet de medewerker die de ruimte betreedt, zichzelf voorzien van een persoonlijke gasdetector zodat hij ook gedurende het werk in de besloten ruimte beschermd is. Tenzij de ruimte natuurlijk is uitgerust met permanente waterstof detectie. 

Waterstof meten, hedendaagse oplossingen

Bij BaSystemen krijgen we steeds vaker vragen over waterstof meten, vandaar dit artikel als opstapje. Mocht dat nog steeds tot vragen leiden, bel ons dan gerust op +3150 571 2124 of stuur een e-mail naar info@basystemen.nl. 

We hebben tal van meters die waterstof meten, waardoor we niet alles kunnen behandelen. De meest voorkomende staan hieronder kort beschreven: