Stoomketels en hun werking

In stoomketels kan zich een laag kalk ophopen, waardoor de warmteoverdracht steeds meer wordt belemmerd en mogelijk zelfs leidingen verstopt raken, omdat water vaak minerale stoffen bevat. Waarvan sommige bij verhitting kunnen neerslaan. Het kan ook gebeuren dat water dat te veel zout bevat, tijdens het koken schuimt, waarbij druppels zout water met de stoom worden meegevoerd en mogelijk corrosie veroorzaken in stroomafwaartse systeemonderdelen.

Om dit alles te voorkomen, wordt het voedingswater vaak dienovereenkomstig voor behandeld. Een mogelijkheid is deïonisatie; hierbij worden niet alle minerale stoffen verwijderd, maar worden de ionen die primair verantwoordelijk zijn voor de afscheiding vervangen door andere ionen (ionenwisselaars).

Demineralisatie in stoomketels

Meer gebruikelijk is tegenwoordig de volledige demineralisatie in stoomketels. Dat wil zeggen de volledige verwijdering van de in het water opgeloste ionen met behulp van twee verschillende ionenwisselaars (kationenwisselaar en anionenwisselaar), waar het water achtereenvolgens doorheen stroomt.

De inspanning voor de voorbehandeling is natuurlijk veel geringer als het water zich in een gesloten circuit beweegt, zoals bijvoorbeeld in een stoomturbinecentrale. Processtoom die in de industrie wordt gebruikt, wordt daarentegen na gebruik vaak slechts gedeeltelijk of helemaal niet teruggewonnen in de vorm van gecondenseerd water, dat zou kunnen worden hergebruikt als voedingswater dat praktisch vrij is van mineralen. In dergelijke gevallen kan de inspanning die nodig is om het voedingswater voor te behandelen, aanzienlijk zijn.

Gevaren van stoomketels

Wanneer een grote stoomketel ontploft, wil men er uiteraard een zeer grote afstand van hebben. De soms enorme temperaturen en drukken in stoomketels betekenen natuurlijk een aanzienlijk potentieel gevaar. De explosie van een stoomketel (boilerexplosie) kan immers enorme verwoestingen aanrichten en mensen in een oogwenk doen verbranden. Daarom zijn passende ontwerpmaatregelen voor stoomketels absoluut noodzakelijk, en moeten dergelijke ketels ook tijdens de werking zorgvuldig worden gecontroleerd. Overeenkomstige voorwaarden en exploitatievoorschriften zijn bij wet voorgeschreven.

Een groot aantal factoren kan een stoomketel doen ontploffen

Explosies bij stoomketels doen zich om uiteenlopende redenen voor. Ze kunnen zeer uiteenlopende oorzaken hebben. Zo kan door verstoppingen als gevolg van kalkaanslag een te hoge druk ontstaan, waardoor de ketelwanden kunnen barsten. Zeer schadelijk is ook de werking bij gebrek aan water, waarbij de verwarmingsoppervlakken oververhit en beschadigd kunnen raken. Schade is ook mogelijk door oververmoeidheid, vooral bij frequente veranderingen in de bedrijfsparameters temperatuur en druk. Een andere mogelijke oorzaak is corrosie, b.v. als gevolg van het gebruik van ongeschikte materialen of voedingswater van een ongeschikte kwaliteit. Bovendien kan een boiler beschadigd raken door invloeden van buitenaf.

4 Veiligheidseisen waar een stoomketel aan moet voldoen

Om ongelukken met stoomketels zoveel mogelijk te voorkomen zijn er enkele veiligheidseisen opgesteld waaraan moet worden voldaan om een zo veilig mogelijke (werk)omgeving bij en met stoomketels te kunnen garanderen.

1. Richtlijnen voor drukapparatuur
2. De Arbowet
3. Uitstoot van de stoomketel
4. Periodieke keuring

Als gebruiker van een stoomketel moet je in Nederland rekening houden met de Warenwet. Er worden eisen gesteld aan het ontwerp van de stoomketel, er moet documentatie over de stoomketel meegeleverd worden en er moet een risicoanalyse worden uitgevoerd om de eventuele gevaren bij het gebruik van een stoomketel in kaart te brengen.

Ook de Arbowet speelt een belangrijke rol. De bediening van dit soort producten ligt natuurlijk in handen van personeel. Een ongeluk zit altijd al in een klein hoekje, maar bij werkzaamheden in de industrie al helemaal. Iedereen die met een stoomketel werkt, moet een goede training hebben gevolgd zodat hij of zij deze veilig weet te bedienen.

Dan zijn er nog eisen met betrekking tot het milieu. De uitstoot van gassen die mogelijk het milieu kunnen schaden wordt goed in de gaten gehouden. Zodat deze altijd binnen bepaalde grenzen zitten.

Net als bij auto’s moeten ook stoomketels periodiek gekeurd worden om de veiligheid te kunnen garanderen.

Vier veiligheidseisen waaraan moet zijn voldaan om aanspraak te kunnen maken op een schadevergoeding in voorkomend geval.