Waterstof kent een breed ontvlambaarheidsgebied. De LEL (‘lower explosion limit’) ligt bij 4 vol.% en de UEL (‘upper explosion limit’) bij 75 vol.%. De LEL is van deze twee grenswaarden de belangrijkste, omdat deze als eerste wordt bereikt bij het vrijkomen van waterstof.
Waterstof is een ontvlambaar gas dat een lagere dichtheid heeft dan lucht en zal daardoor opstijgen in lucht. Als waterstof vrijkomt in een besloten ruimte, kan het zich ophopen onder plafonds en in zogenoemde ‘pockets’ of ‘dode hoeken’. Dat zijn kleine ruimtes in en tussen apparatuur. In deze ruimtes kunnen hoge concentraties waterstof ontstaan die tot potentieel gevaarlijke situaties leiden, omdat hierin een explosieve wolk aanwezig kan zijn. Om te voorkomen dat de waterstofconcentratie in een ruimte te hoog wordt, moeten beheersmaatregelen worden getroffen. Deze staan beschreven in normen, voorschriften en protocollen. Twee van die maatregelen zijn ventilatie en detectie, maar kennis en informatie hierover zijn vaak beperkt beschikbaar.
Om dit kennishiaat te vullen, heeft het NIPV een literatuuronderzoek uitgevoerd. De kennis die hiermee is verkregen, is niet alleen relevant voor het bepalen van de manier waarop ventilatie- en detectiesystemen opgebouwd kunnen worden, maar ook voor het beoordelen van veiligheidsrisico’s van waterstof in besloten ruimtes door gebruikers, veiligheidsregio’s, omgevingsdiensten, overheden en andere organisaties.
Kernwoorden: bronmaatregelen
Metadata
- Opdrachtgever: Nederlands Instituut Publieke Veiligheid
- Auteur(s): Cosima Stähler en Margreet Spoelstra (NIPV)
- Datum laatste actualisatie: 17 januari 2025
Praktijkvoorbeeld
Waartegen biedt het voorbeeld bescherming?
Brand en explosie
Wat is er bekend over de juridische borging van het voorbeeld?
De eisen die aan ventilatie in het algemeen en waterstofventilatie in het bijzonder gesteld worden, staan in diverse normen en richtlijnen beschreven. De regelgeving is vooral gericht op kleine lekkages, omdat dat de meest voorkomende uitstroomscenario’s zijn. De gestelde eisen zijn dan ook de minimaal aan te houden eisen voor ventilatie (NPR 7910-1, 2015) (NEN-EN-IEC 60079-10-1, 2020). De belangrijkste normen en richtlijnen op het gebied van ventilatie staan in het document samengevat.
De vraag wanneer waterstofdetectie aanwezig moet zijn, is niet eenvoudig te beantwoorden, omdat hier nog geen alomvattende regelgeving voor bestaat. Zo verplicht NFPA 2 het gebruik van waterstofdetectoren bij waterstoftoepassingen (NFPA, 2023), geeft PGS 35 aan dat waterstofdetectie alleen nodig is bij onbemande waterstoftankstations (PGS 35, 2021) en geeft PGS 36 aan dat detectie moet worden toegepast in voertuigstallingen (PGS 36, 2023). In de praktijk wordt per situatie bekeken of waterstofdetectie nodig is en wordt voor de onderbouwing zoveel mogelijk aansluiting gezocht bij bestaande regelgeving. Het document bevat een overzicht van de relevante normen en richtlijnen.
Welke randvoorwaarden en beperkingen zijn er als het gaat over de effectieve toepassing van een voorbeeld?
Algemeen
- Het onderzoek richt zich op gasvormig waterstof, in het bijzonder op waterstof dat onder (hoge) druk aanwezig is en vrijkomt, maar nog niet ontstoken is. Met de term ‘waterstof’ wordt in dit rapport daarom gasvormig waterstof bedoeld.
- Het onderzoek gaat niet in op maatregelen die bedrijven kunnen nemen op het moment dat waterstof gedetecteerd wordt en ventilatie in werking wordt gezet.
- Het onderzoek laat vloeibaar waterstof buiten beschouwing.
Ventilatie
- Het onderzoek richt zich niet op brandwerende maatregelen en ook niet op het ventileren van overdruk, bijvoorbeeld door middel van explosieluiken.
- Het onderzoek richt zich niet draagbare ventilatieapparatuur.
Detectie
- Het onderzoek richt zich op vaste installaties voor het detecteren van waterstof en niet op de volgende middelen:
- draagbare detectieapparatuur
- apparatuur waarmee luchtmonsters worden genomen
- Dit onderzoek richt zich op detectie van gasvormig waterstof, maar niet op:
- detectie van vloeibaar waterstof
- detectie van waterstofvlammen.