HAZOP van een industriële NH₃-warmtepomp
Utilities
Voor de vernieuwing van de proceswarmtevoorziening werd een ammoniak-warmtepomp (NH₃) geselecteerd. Omdat NH₃ toxisch is (B2L, EN 378) en onder bepaalde omstandigheden brandbaar, vroeg de klant om een onafhankelijke HAZOP-review nog vóór inbedrijfname. De studie werd uitgevoerd met deelname van zowel fabrikant als eindklant om ontwerpkeuzes en operationele afspraken te borgen.
Over de case
Context:
De warmtepomp omvat een compressor-/verdamper-/condensorskid met oliecirculatie, purge-unit voor niet-condenseerbaren, NH₃-buffer, en mechanische drukontlasting naar buitenlucht. Randvoorzieningen: gasdetectie, noodventilatie, ESD-keten, en koppeling met het gebouwbeheersysteem.
Aanpak:
- Voorbereiding & scope — Consolidatie van P&ID’s en node-lijsten (compressortrain, olie-retour/-aflaat, economiser/bypass, verdamper- en condensortraject, purge-unit, relief header, buffer, water- en luchtzijde). Methodiek volgens IEC 61882 (HAZOP), met ontwerpverwijzingen naar EN 378 (koel-/warmtepompsystemen) en EN 13136 (drukontlasting).
- Workshops — Systematische check van afwijkingen: No/More/Less Flow; High/Low P/T; Reverse Flow; Composition; Utility Failure. Kernscenario’s: NH₃-lekkage aan appendage/flens, overdruk door blokkade of blocked-in volumes, olie-carry-over, purge-fouten, thermische expansie bij stilstand, foutieve economiser-switchover, netuitval.
- Safeguards & engineering — Verificatie en verfijning van:
- Drukontlasting: herberekening (inclusief brand/extern vuur en blocked-in) conform EN 13136; controle relief header-diameters, terugslagbeveiliging, en obstakelvrije uitblaaslocatie.
- Gasdetectie & ventilatie: detectorlocaties i.f.v. NH₃-dichtheid, trip-/alarmniveaus (EN 378), interlocks met noodventilatie/ESD, en vermijden van dode zones (CFD-input waar relevant).
- Purge-unit: veilige blow-off (hoogte, heraanzuig vermijden), logging, en onderhoudstoegang.
- Olie-management: procedurele en hardware-maatregelen voor gesloten olie-aflaat, carterverwarming en bescherming tegen vloeistofslag (suction-accumulator).
- Besturing: eenduidige FRS, vergrendel- en alarmlijsten, resetfilosofie en SAT-testpunten.
Resultaat & meerwaarde
- Actielijst met prioriteit en eigenaar (verplicht vs. aanbeveling), verwerkt in design en commissioning.
- Aangepaste relief-capaciteiten en gecontroleerde uitblaasrichting; geoptimaliseerde detectie- en ventilatie-interlocks met getest fail-safe gedrag; dubbel blok-&-bleed op kritieke aftakkingen.
- Traceerbare compliance met IEC 61882 / EN 378 / EN 13136 en een helder pakket (FRS, vergrendel/alarmlijsten, geactualiseerde P&ID’s) voor commissioning, SAT en MOC.
- Netto-effect: lager incidentrisico, betere onderhoudsveiligheid, en een aantoonbaar conforme NH₃-warmtepomp die met vertrouwen in bedrijf kan.