In de CCV-publicatie ‘Technisch bulletin 80’ wordt voor certificering van sprinklerinstallaties van 15 jaar of ouder de voorwaarde gesteld dat deze voor 1 augustus 2021 van binnen zijn geïnspecteerd. Als bij deze inspectie sprake is van ernstige corrosie dan moeten er maatregelen worden genomen. Dit kan betekenen dat een sprinklerinstallatie uiteindelijk geheel of gedeeltelijk moet worden vervangen.
In dit artikel wordt een methode beschreven die resulteert in een objectieve maatstaf voor het bepalen van de kwaliteit van een sprinklerleidingnet. Voor de leesbaarheid is in dit artikel de rekenkundige onderbouwing van de methode achterwege gelaten.
Door Hielke Lootsma
Van welk materiaal zijn de leidingen gemaakt?
De leidingen van de meeste sprinklerinstallaties zijn vervaardigd van niet gelegeerd constructiestaal. Het belangrijkste alternatief, roestvast staal, is een stuk duurder en wordt daarom vrijwel uitsluitend in de voedingsmiddelenindustrie toegepast. Kunststof leidingen zijn beperkt toepasbaar en worden vooral teruggevonden als ingestorte leidingen in betonnen gebouwconstructies.
Sprinklerinstallaties zijn gevoelig voor corrosie
Constructiestaal kent veel voordelen: het is relatief goedkoop, sterk en goed bewerkbaar. Het grootste nadeel is dat het metaal blootgesteld aan zuurstof corrodeert ofwel roest. Anders dan vaak wordt verondersteld, is water niet de directe oorzaak van roestvorming, maar het corrosieproces wordt door de aanwezigheid van water wel aanmerkelijk versneld. Omdat sprinklerinstallaties gevuld of getest worden met water, zijn deze gevoelig voor roestvorming.
Verschillende soorten corrosie
Er bestaan veel soorten verschillende corrosie en minimaal even veel daaraan gerelateerde problemen en mogelijke oplossingen. De scope van dit artikel beperkt zich echter tot de vraag op welke wijze kan worden vastgesteld of een sprinklerinstallatie nog voldoet aan de oorspronkelijk overeengekomen uitgangspunten. Voor een bredere oriëntatie op corrosie in sprinklerleidingnetten wordt verwezen naar de whitepaper ‘Corrosiebeheersing in sprinklerinstallaties’.
Wat zijn de gevolgen van corrosie?
De consequenties van corrosie in sprinklerinstallaties kunnen aanzienlijk zijn. Als de leidingen gedeeltelijk verstopt zijn, kan een brand niet meer effectief worden bestreden. Het schoonmaken of vervangen van sprinklerleidingen in een gebouw vergt echter niet alleen een forse investering, ook zal de gebruiker van het gebouw gedwongen zijn de normale activiteiten tijdelijk aan te passen of op te schorten.
Leidingonderzoek volgens Technisch Bulletin 80
In september 2017 is in Nederland het Technisch Bulletin 80 (TB80) van kracht geworden voor vrijwel alle sprinklerinstallaties die worden onderhouden en geïnspecteerd volgens de betreffende CCV-schema’s. In punt 5.5 van TB80 wordt het 15-jaarlijkse inwendige onderzoek van de leidingen omschreven. Het inwendige onderzoek kan plaatsvinden door endoscopisch onderzoek of door het uitnemen van leidingen. Als in een leiding ernstige corrosie en/of verstopping wordt aangetroffen, moet een plan van aanpak met corrigerende maatregelen worden vastgesteld en uitgevoerd.
Aangezien de aanduiding ‘ernstige corrosie en/of verstopping’ in TB80 niet nader wordt omschreven, laat staan getalsmatig wordt onderbouwd, roept dit de vraag op wanneer precies sprake is van ernstige corrosie en welke corrigerende maatregelen moeten worden getroffen.
Prestaties van sprinklernet bepalen ernst van corrosie
In dit artikel wordt ervan uitgegaan dat er sprake is van ‘ernstige corrosie en/of verstopping’ als een sprinklerinstallatie niet meer voldoet aan het vereiste prestatieniveau. Dit prestatieniveau betreft de eisen die aan de druk op de sprinklers en de wateropbrengst worden gesteld, en is afhankelijk van de gevarenklasse (risico-indeling) van een gebouw. De relatie tussen prestatieniveau van de installatie en gevarenklasse van het gebouw is omschreven in het sprinklervoorschrift en is vastgelegd in het uitgangspuntendocument van de installatie, voorheen vaak betiteld als programma van eisen of basisdocument brandbeveiliging.
Corrosie belemmert het transport van het water
Als door corrosie de doorlaat van de sprinklerleidingen kleiner wordt en de ruwheid van de wanden groter, dan belemmert dit het transport van het water waardoor de druk en de benodigde hoeveelheid water in de sprinklers minder worden. Gelukkig wordt er bij het ontwerp van de meeste installaties een marge aangehouden ten opzichte van de minimaal vereiste prestaties. Door deze marge zal enige corrosie van de leidingen kunnen optreden zonder dat het vereiste prestatieniveau wordt bedreigd.
Hoe meet je de weerstand?
Op welke wijze kan nu worden onderzocht of een bestaande installatie nog voldoet aan het vereiste prestatieniveau? Helaas is het meestal niet mogelijk dit live te testen. Een volledig in bedrijf zijnde sprinklerinstallatie veroorzaakt daarvoor te veel overlast en waterschade in een gebouw. Wel is het mogelijk in een bestaande situatie de weerstand van de leidingen te meten.
In de afbeelding hiernaast is de weerstandsmeting weergegeven. Hierbij wordt aan het einde van een leiding een hoeveelheid water afgenomen waarbij een debietmeter en een manometer (nr. 2) worden aangesloten. Door het meten van het drukverschil tussen de manometer nabij de sprinklerpomp (nr. 1) en de manometer op het einde van de leiding (nr. 2), kan de ruwheidswaarde van de leidingen worden bepaald. Op basis van deze gevonden ruwheidswaarde, kan de sprinklerinstallatie opnieuw hydraulisch worden doorgerekend. Uit deze installatieberekeningen volgt dan of de installatie nog in staat is de vereiste prestaties te leveren.
Hoe nauwkeurig is de weerstandsmeting?
Om de juiste ruwheidswaarden van het leidingnet te kunnen bepalen, zal de weerstandsmeting over verschillende trajecten moeten worden uitgevoerd. Voor leidingen met grote diameters (de verdeelleidingen) moet het drukverlies over een voldoende groot debiet worden gemeten in verband met de meetnauwkeurigheid van de reguliere manometers. Voordat een weerstandstest wordt uitgevoerd, zal eerst voor de specifieke situatie de vereiste debieten op de verschillende meetpunten moeten worden bepaald.
In de hiervoor beschreven methode wordt alleen de ruwheidswaarde berekend vanuit het gemeten drukverlies, terwijl in werkelijkheid ook de doorlaat van de leidingen kan zijn veranderd. Het blijkt dat dit geen invloed heeft op de uitkomst van de installatieberekeningen omdat het product van ruwheidswaarde en diameter in beide gevallen hetzelfde is.
De berekende ruwheidswaarde betreft vanzelfsprekend een gemiddelde waarde. De mate van corrosie in verschillende delen van het meettraject kan sterk variëren door plaatselijke omstandigheden zoals bijvoorbeeld afschot, luchtinsluitingen en temperatuur. Om een accuraat beeld te krijgen van de gemiddelde prestaties van het leidingnet, zal over een voldoende aantal trajecten met voldoende lengte moeten worden gemeten. De vraag op welke wijze moet worden omgegaan met een grote deviatie in de meetresultaten, wordt in dit artikel buiten beschouwing gelaten.
Voor- en nadelen van de weerstandsmethode
Een weerstandsmeting is niet eenvoudig uit te voeren. Achtereenvolgens zullen de volgende acties uitgezet moeten worden:
- Theoretische bepaling van de meettrajecten, vereiste debieten en de nauwkeurigheid in de specifieke projectsituatie.
- Aanbrengen van doorspoelafsluiters en een snelkoppeling op de vastgestelde eindpunten (voor zover nog niet aanwezig).
- Voorzien in meetapparatuur met juiste specificaties.
- Zorgen voor voldoende afvoervoorzieningen.
- Uitvoeren van de metingen.
- Berekenen gemiddelde ruwheidswaarden, aanpassen installatieberekeningen, conclusie en, indien van toepassing, advies over vervolgacties.
Kans op lekkages moet visueel worden opgespoord
Tegenover deze inspanningen staat een objectief vastgestelde maatstaf voor de inwendige kwaliteit van een sprinklerleidingnet. Dit in tegenstelling tot bijvoorbeeld een visuele beoordeling van de leidingen. Een ander voordeel is dat er verschillende oplossingen mogelijk zijn als blijkt dat niet meer aan het vereiste prestatieniveau wordt voldaan. Behalve het reinigen of vervangen van leidingen, is een zwaardere sprinklerpomp ook een optie. Omdat bekend is wat het werkelijk gereduceerde prestatieniveau van de sprinklerinstallatie is, kan ook worden onderzocht of het gebruik of de indeling van het gebouw in overeenstemming gebracht kan worden met dit niveau.
Het hydraulisch onderzoek biedt vanzelfsprekend geen uitsluitsel over de kans op lekkages door wanddiktevermindering. Dit moet visueel en door wanddiktemetingen worden opgespoord. Dit is overigens vooral van belang voor het voorkomen van waterschade. De kans dat brand en lekkage gelijktijdig optreden, is namelijk zeer gering.
Conclusie
Door het uitvoeren van een weerstandsmeting kan op objectieve en voldoende nauwkeurige wijze de ruwheidswaarde en daarmee het prestatieniveau van een bestaand sprinklerleidingnet worden bepaald. Dit prestatieniveau betreft de eisen die aan de druk op de sprinklers en de wateropbrengst worden gesteld.
De weerstandsmeting bepaalt de prestatie van het sprinklerleidingnet
Hielke Lootsma is Senior Safety Engineer en werkzaam bij European Fire Protection Consultants N.V.
Een weerstandsmeting kan worden uitgevoerd als er op basis van de huidige verplicht gestelde methoden (endoscopisch onderzoek of uitnemen van leidingen) geen overeenstemming kan worden bereikt over de ernst van de situatie en/of noodzakelijke vervolgacties.
Tot op heden is er weinig bekend over de achteruitgang van het prestatieniveau gedurende de levensloop van een sprinklerinstallatie. Deze kwestie wordt urgenter naarmate de leeftijd van veel sprinklerinstallaties in bestaande gebouwen toeneemt. Om inzicht te verwerven in de veroudering van sprinklerinstallaties, zou een weerstandsmeting na het bereiken van een bepaalde leeftijd een voor de hand liggende oplossing zijn.
Bij het uitvoeren van een weerstandsmeting zal vooralsnog zal per project in overleg tussen de betrokken partijen moeten worden vastgesteld hoeveel weerstandsmetingen per installatie worden uitgevoerd en op welke wijze wordt omgegaan met de deviatie in de meetresultaten. Op basis van praktijkervaring zouden hiervoor in een later stadium algemene richtlijnen kunnen worden opgesteld.
Lees ook:
– Brandveiligheid en sprinklers: een bewuste keuze
– Sprinklerstatistieken 2013-2016 gepubliceerd
– Sprinklerinstallatie: toepassing, installatie en onderhoud
