Oorzaak en oplossen van lekkage van koudemiddelen bij zeeschepen

VROM-Inspectie Regio Zuid-West Stoffen en Producten Weena 723 Postbus 29036

Oorzaak en oplossen van lekkage van koudemiddelen bij zeeschepen. artikelcode: 6420

3001 GA Rotterdam Telefoon 010 - 22 44444 www.vrom.nl

VROM-Inspectie 22 september 2006 Oorzaak en oplossen van lekkage van koudemiddelen bij zeeschepen.

Pagina 2/32

Samenvatting

Dit rapport schetst een beeld van de oorzaken van lekkage van koudemiddelen in koelen vriesinstallaties van trawlers en reefers. Tevens worden de mogelijke maatregelen om deze lekkage te verminderen beschreven. Koudemiddelen (HCFK’s en HFK’s) die in deze installaties gebruikt worden, zijn schadelijk voor het milieu. Er is regelgeving om deze lekkage te verminderen. Daarom heeft de VROM-Inspectie bij schepen varend onder Nederlandse vlag controles uitgevoerd naar het vóórkomen van lekkages bij trawlers en koopvaardijschepen over de periode van 2002 tot en met 2004. Tijdens deze controles is geconstateerd dat bij een aantal schepen de gemiddelde lekverliezen hoger zijn dan 40%. Dit is meer dan het beleidsstreven van het Ministerie van VROM dat stelt dat er een maximaal lekverlies mag optreden van 0,1-1%. Dit rapport gaat na waarom schepen koudemiddelen lekken. Daarbij is verder beschreven welke technische en organisatorische oorzaken een rol spelen en welke maatregelen kunnen leiden tot reductie. De beschrijving beperkt zich tot trawlers en reefers. De doelgroep van reders kan dit rapport mogelijk als handreiking gebruiken om te kijken met welke maatregelen ze de lekkage van koudemiddelen kan reduceren


Pagina 3/32


Pagina 4/32

Voorwoord

3

Samenvatting

5

1

Inleiding

7

2

Beschrijving van de doelgroep en de installaties.

9

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5

Trawlers. Reefers. Directe installatie Indirecte installatie. Vergelijking tussen de directe en indirecte installaties.

3

Oorzaken van lekkage en mogelijke maatregelen bij trawlers.

3.1 3.2

Oorzaken van lekkage Maatregelen tegen lekkage van koudemiddelen bij trawlers.

4

Oorzaak van lekkage en mogelijke maatregelen bij reefers.

4.1 4.2

Oorzaak van de lekkage bij een installatie Maatregelen tegen lekkage van koudemiddelen bij reefers.

5

Kosten

5.1 5.2 5.3

Trawlers Reefers Subsidiemogelijkheden

6

Conclusies

27

7

Bijlagen

29


9 9 10 12 13

15 15 16

19 19 20

23 23 24 25

Pagina 5/32


Pagina 6/32

1

Inleiding

Dit rapport geeft een beeld van de oorzaken van en maatregelen tegen lekkage van koudemiddelen in koel- of vriesinstallaties van trawlers en reefers. Dit is van belang omdat de gebruikte koudemiddelen schadelijk zijn voor het milieu. Er zijn koudemiddelen (HCFK’s) die een nadelig effect hebben op de ozonlaag en andere koudemiddelen (HFK’s) die alleen bijdragen aan het broeikaseffect. Op Internationaal niveau zijn er afspraken gemaakt over de reductie van stoffen die nadelige effecten hebben op de ozonlaag, onder andere in het protocol van Montreal uit 1987 en de Europese Verordening 2037/2000. In de Europese Verordening 2037/2000 staat dat vanaf 2010 alleen gerecyclede HCFK 22 (ook wel R22) gebruikt mag worden. HCFK 22 is vanaf 2015 verboden. Ook zal het gebruik van HFK’s in de toekomst mogelijk worden uitgefaseerd via de F-gassen verordening. In Nederland heeft het Ministerie van Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer (VROM) een beleidsstreven opgesteld, dat is gericht op een maximaal koudemiddel verlies van 0,1-1% van de totale koudemiddelinhoud op jaarbasis. De VROM-Inspectie heeft bij koopvaardijschepen en trawlers varend onder de Nederlandse vlag controles uitgevoerd bij koel- of vriesinstallaties over de periode van 2002 tot en met 2004. Tijdens deze controles is geconstateerd dat de gemiddelde lekverliezen bij een aantal schepen hoger is dan 40%. Deze waarden overschrijden het beleidsstreven en daarom is er een reductieschema opgesteld door de VROM-Inspectie. In het reductieschema wordt aangegeven dat in 2011 een maximum lekverlies van 5% dient te worden gehaald. Het lekverlies van 5% op jaarbasis is vergelijkbaar met het lekverlies dat bij landinstallaties gehanteerd wordt. In deze handreiking staan de mogelijke technische en organisatorische maatregelen die kunnen leiden tot reductie waarbij het zich beperkt tot trawlers en reefers. De oorzaken van lekkage zijn onderzocht door literatuuronderzoek, contact op te nemen met verschillende installatiebedrijven en met verschillende reders en installatiebedrijven. Sommige reders hebben door omstandigheden niet mee kunnen of willen werken aan dit onderzoek. Deze handreiking kan gebruikt worden door de branche, reders, bedrijven en personen die in de scheepvaart werkzaam zijn, om te kijken met welke maatregelen de lekkage van koudemiddelen verminderd kan worden.


Pagina 7/32


Pagina 8/32

2

Beschrijving van de doelgroep en de installaties.

2.1

Trawlers.

Trawlers zijn schepen die een koel- of vriesinstallatie aan boord hebben. De schepen vissen op rondvis zoals kabeljauw, makreel en wijting. In figuur 1 is een foto van een trawler weergegeven. Het visnet wordt over de zeebodem voortgesleept. De gevangen vis wordt aan boord achtereenvolgens gekoeld, gesorteerd en direct ingevroren. Daarna worden de vissen verpakt, gemerkt en in het vriesruim opgeslagen.

Figuur 1 Trawler

Nederland heeft in 2006 vier reders met in totaal zestien schepen varend onder de Nederlandse vlag.

2.2

Reefers.

Reefers zijn grote varende koel- of vriescellen. In figuur 2 is een foto van een reefer weergegeven. Reefers vervoeren onder andere fruit. Dit staat op grote pallets die in het ruim van het schip geladen worden. In figuur 3 is een foto van het ruim met lading weergegeven. Als alle lading aan boord is, wordt het ruim afgesloten. Hierna wordt de lading door middel van een grote koel- of vriesinstallatie gekoeld. De gekoelde lucht wordt via de vloerplaten langs het fruit het ruim ingeblazen.


Pagina 9/32

Figuur 2 Foto van een reefer.

Figuur 3 Foto van het ruim met lading.

De meeste reefers die in de vaart zijn, hebben een koel- of vriesinstallatie die kan vriezen en koelen. Dit vergt veel van de installatie omdat de installatie iedere keer een andere temperatuur heeft. Bij temperatuurswisselingen zetten de leidingen uit of krimpen ze. Dat levert veel slijtage aan de gehele installatie. Indien een product ingevroren wordt, moet de installatie harder werken dan wanneer er gekoeld wordt. Dit komt omdat de installatie dan een groter koudeverschil moet overbruggen. Nederland heeft in totaal twee reders met in totaal negenentwintig schepen die varen onder de Nederlandse vlag. Naast de soort installatie die gebruikt wordt aan boord van schepen is het ook het bouwjaar van het schip van belang, om na te gaan of de leeftijd van het schip invloed heeft op de lekpercentages. Het is gebleken dat Nederlandse reefers tussen de vier en tweeëntwintig jaar oud zijn en een gemiddelde leeftijd bezitten van ruim twaalf jaar. Op wereldschaal is de gemiddelde leeftijd van een reefer achttien jaar. Er wordt zo lang met schepen gevaren omdat het nu economisch minder goed gaat met de reefers door de komst van reefercontainers. Indien de economie weer aantrekt zullen er waarschijnlijk weer nieuwe schepen gebouwd worden.

2.3

Directe installatie

Bij een directe koel- of vriesinstallatie doorlopen de leidingen het gehele schip, van de machinekamer naar de koelmeubelen en door het ruim. Figuur 4 geeft een schematische weergave van de werking van een directe installatie.


Pagina 10/32

Condensor

Expansieventiel

Freon

Compressor

Verdamper Lucht

Ventilator

Ruim Figuur 4 Schematische weergave directe installatie ( de kleur rood voor warm, blauw voor koud en paars voor overgang van warm naar koud of een overgang van koud naar warm).

Trawlers Aan boord van trawlers zijn verschillende directe installaties mogelijk: • RSW tanks (refrigerated sea water); • Platenvriezers; • Ruimkoeling van - 25°C. Een RSW (refrigerated sea water) tank is een tank die in de visserij gebruikt wordt om de vers gevangen vis direct en zo snel mogelijk te koelen tot 0°C. De vis bevindt zich ongeveer één uur in de tank om te komen tot een temperatuur van 0°C. Als de vis de nul graden bereikt heeft, wordt deze via transportbanden naar de platenvriezers getransporteerd. In figuur 5 is een platenvriezer afgebeeld.

Figuur 5 Foto van platenvriezers

In de platenvriezer wordt de vis tussen de platen gestopt. Indien de platenvriezer vol is, wordt deze afgedekt met metalen platen, zodat er minder kou verloren gaat. De platenvriezers hebben een temperatuur van -45° C à -50° C. De vis bevindt zich ongeveer drie uur tussen de platen totdat de vis in de kern een temperatuur van -20° C bereikt heeft. Na deze drie uur wordt de vis omhoog geduwd. Voordat de vis omhoog geduwd kan worden, moet er eerst kort verwarmd worden omdat de vis anders niet los komt van de platen. De pakketten vis die tussen de platen vandaan komen zijn 50*50 cm en worden met de hand op de transportband gelegd. Op de transportband worden de pakketten vis vacuüm in plastic verpakt en in dozen gestopt. De dozen gaan verder met de transportband naar het opslagruim. In het ruim worden de dozen van de transportband gehaald en gestapeld op pallets. Hier omheen komt een spanband zodat de pallets met dozen bevroren vis aan de wal uit het ruim gehaald kunnen worden. Het ruim waar de dozen bevroren vis opgeslagen worden, heeft een temperatuur van -25°C. In alle trawlers zijn minimaal VROM-Inspectie 22 september 2006 Oorzaak en oplossen van lekkage van koudemiddelen bij zeeschepen.

Pagina 11/32

twee vriesinstallaties en twee RWS tanks aanwezig. Dit wordt gedaan om ervoor te zorgen dat als er met één installatie een probleem is, de vis altijd gekoeld of gevroren kan worden met de andere installatie. Reefers Bij reefers noemen ze een directe installatie ook wel directe expansie. Directe expansie houdt in dat het koudemiddel zelf direct de ruimte koelt. Het koudemiddel dat zich in de koel- of vriesinstallatie bevindt, wordt via de leidingen door het gehele schip getransporteerd. Het koudemiddel wordt gekoeld in de condensor en wordt via de leidingen naar de ventilatoren bij het ruim getransporteerd. Daar wordt de lucht van het ruim langs het koudemiddel gevoerd. De gekoelde lucht wordt door de ventilatoren door de vloer het ruim in geblazen waardoor producten gekoeld worden. Figuur 4 geeft dit schematisch weer. Airco’s Aan boord van schepen is naast een ruimkoel- of vriesinstallatie ook een airco aanwezig. Uit de controles van de VROM-Inspectie is gebleken dat airco’s ook bijdragen aan een te hoog lekpercentage. Trawlers en reefers maken alleen gebruik van een directe airco-installatie. Gemiddeld hebben de installaties een koudemiddelinhoud van 40 kg. De airco-installatie aan boord van de schepen is een directe compacte luchtbehandelingkast. De installatie staat in dat deel van het schip waar de ruimtes zich bevinden die gekoeld moeten worden. Leidingen van de airco lopen alleen door dat deel van het schip waar de verblijfsruimten voor de bemanning zijn. Het koudemiddel dat gebruikt wordt, gaat niet buiten de installatie. De leidingen van de airco die door het schip lopen zijn luchtleidingen.

2.4

Indirecte installatie.

Een indirecte installatie is een installatie waar één koudemiddel een andere koudedrager koelt. De koudedrager koelt of vriest de te koelen producten of de lucht. Het koudemiddel is vaak een HCFK of een HFK. Bij een koudedrager kan er gedacht worden aan brine/pekel (zoutwater oplossing) of zeewater. Figuur 6 geeft een schematische weergave van de werking van een indirecte koel- of vriesinstallatie.


Pagina 12/32

Condensor

Expansieventiel

Freon

Compressor

Verdamper Pomp

Brine

Verdamper Lucht

Ventilator

Ruim Figuur 6 schematische weergave indirecte installatie (de kleur rood staat voor warm, blauw voor koud en paars voor overgang van warm naar koud of een overgang van koud naar warm).

Uit de figuur blijkt dat de installatie uit verschillende onderdelen bestaat. In de verdamper zal alle vloeistof verdampen en warmte opnemen uit het te koelen object. De verdamper wordt ook wel de evaporator genoemd. Een chiller is een warmtewisselaar die warm water afkoelt zodat het gebruikt kan worden om de lucht te koelen. Chillers aan boord van schepen maken vaak gebruik van zeewater. Het zeewater wordt gekoeld, en koelt vervolgens de lucht uit het ruim. Het warme water gaat de zee weer in. De chiller maakt voor wat betreft het zeewater gebruik van een open installatie. Trawlers De meeste Nederlandse trawlers werkten in het verleden met een directe koel- of vriesinstallatie omdat dit destijds de meest effectieve manier van koelen of vriezen is. Tegenwoordig maken enkele schepen ook gebruik van een indirecte installatie. Hierbij zijn de HCFK of HFK leidingen die door het schip heen lopen veel korter. Deze schepen maken gebruik van een freon/pekel water installatie. De freon koelt het pekel water en die zorgt ervoor dat de vis gekoeld wordt in de RSW tank. Vervolgens gaat de vis naar de platenvriezers die de vis invriezen met pekel water. Het pekel water kan gekoeld worden tot -50°C zonder dat het bevriest. Nadat de vis ingevroren is, wordt ze verpakt en opgeslagen in het ruim. De ruim koeling kan een directe en een indirecte installatie zijn. Er wordt bij de Nederlandse schepen geen gebruik gemaakt van indirecte airco installaties omdat deze installaties relatief klein zijn.

2.5

Vergelijking tussen de directe en indirecte installaties.

Er is tegenwoordig geen verschil meer tussen het koelen vriesvermogen van directe en indirecte installaties. Vroeger koos men voor een directe installatie omdat die efficiënter was. De installaties kunnen nu even efficiënt gebouwd worden. Maar voor de hoeveelheid koudemiddel in een installatie, is het voordeel van een indirecte installatie dat er minder HCFK of HFK in de installatie aanwezig is waardoor de leidingen korter zijn. Hoe compacter de installatie, hoe minder kans er op lekkage is en hoe kleiner de absolute hoeveelheid koudemiddel die weglekt. In tabel 1 is weergegeven hoeveel koudemiddel er gemiddeld in een directe en een indirecte installatie aanwezig is.


Pagina 13/32

Tabel 1 Vergelijking gemiddelde koudemiddel inhoud in kg.

Soort installatie Invriezen vis direct (trawler) Invriezen vis indirect (trawler) Ruimkoel- of vriesinstallatie direct (reefer) Ruimkoel- of vriesinstallatie indirect (reefer)

Gemiddelde koudemiddel inhoud 20.000 kg 3.500 kg 3.500 kg 1.200 kg

Naast directe en indirecte installaties maken de reders met reefers soms onderscheid tussen Europese en Japanse installaties. De verschillen zouden terug te voeren zijn op het al dan niet gebruik van ringleidingen, waarbij delen van deze door afsluiters afgesloten kunnen worden van de rest van de installatie. Deze ringleidingen zouden wel duurder zijn. Vermoedelijk is echter doorslaggevend de bouwer van de installatie en het precieze ontwerp en niet of het een Europees of Japans ontwerp is.


Pagina 14/32

3

Oorzaken van lekkage en mogelijke maatregelen bij trawlers.

3.1

Oorzaken van lekkage

De meer algemene oorzaken van lekkage van directe en indirecte koelen vriesinstallaties aan boord van de trawlers zijn. • Leidingen aan boord van schepen zijn slecht geïsoleerd waardoor deze gaan corroderen. • Aan boord van schepen zijn altijd trillingen die door de machines veroorzaakt worden. Door die trillingen breken of scheuren leidingen en trillen verschillende knelkoppelingen of verbindingen los. • Omgang met de installatie. De bemanning is vaak niet goed voorgelicht over hoe de installatie werkt en wat er moet gebeuren als er een lekkage aan de installatie ontstaat. • Onderhoud. De installatie wordt meestal niet dagelijks gecontroleerd en onderhouden door de bemanning die daarvoor opgeleid is. Een gevolg daarvan is dat gebreken aan de installatie niet tijdig geconstateerd worden. De meer specifieke oorzaken van lekkage bij directe installaties aan boord van trawlers zijn; • Bij platenvriezers, die gevoelige objecten zijn, is er een aanvoerleiding van het koudemiddel en een afvoerleiding naar iedere plaat. Deze aan- en afvoerleidingen zijn flexibele slangen. Per plaat zijn er vier koppelingen en twee flexibele slangen. Er wordt gebruik gemaakt van flexibele slangen omdat de platen bewegen. De flexibele slangen worden door het bewegen en de zoute omgeving aangetast waardoor ze sneller gaan scheuren. De koppelingen waarmee de slangen bevestigd zijn, zitten vaak los door de trillingen die het schip veroorzaakt. • Zeewaterkoelers en condensoren vriezen kapot waardoor er lekkage ontstaat. De zeewaterkoelers bevriezen door vervuiling in het water of er kan lekkage plaatsvinden door corrosie. Corrosie ontstaat doordat de zeewaterkoelers en condensoren altijd vochtig zijn door de temperatuursverschillen. • Materiaal keuze. Dunne leidingen scheuren of breken sneller dan dikke leidingen. Door corrosie gaan dunnere leidingen sneller lekken omdat de corrosie sneller door de leiding heen gaat dan bij dikke leidingen. Dunne leidingen zijn echter goedkoper. • Platenvriezers moeten eerst kort ontdooid worden voordat de vis tussen de platen vandaan gehaald kan worden. Vaak heeft de bemanning daar geen geduld voor, waardoor de installatie verwrongen wordt. In figuur 7 is een foto van een platenvriezer afgebeeld. • Platenvriezers zijn gevoelig voor onderhoud omdat er veel koppelingen en flexibele slangen aan zitten. De koppelingen trillen vaak los en de leidingen worden aangetast door de zoute omgeving.


Pagina 15/32

Figuur 7 Foto van een platenvriezer.

Oorzaken van lekkage bij de airco-installatie aan boord van trawlers zijn; • De leidingen van de airco-installatie zijn slecht geïsoleerd waardoor deze gaan corroderen. • Aan boord van schepen zijn altijd trillingen die door de machines veroorzaakt worden. Door die trillingen breken of scheuren leidingen en trillen verschillende knelkoppelingen of verbindingen los. • Indien zeewater te koud gekoeld wordt, bevriest het en de chiller kan verstopt raken doordat het gebruikte zeewater vervuild is. • De evaporater blijft altijd vochtig door de temperatuursverschillen waardoor corrosie ontstaat. • Omgang met de installatie door niet opgeleide bemanning. • Er is vaak niet voldoende tijd om onderhoud aan de installatie uit te voeren. Het onderhoud moet vaak uitgevoerd wordt tijdens het laden en lossen van het schip.

3.2

Maatregelen tegen lekkage van koudemiddelen bij trawlers.

Technische en organisatorisch te nemen maatregelen zijn. • De leidingen goed isoleren zodat er geen corrosie kan ontstaan. Corrosie kan ook tegen gegaan worden door de leidingen te voorzien van een goede coating. • Leidingen in het zicht houden en niet “wegwerken” zodat ze met de dagelijkse controle meegenomen kunnen worden. • Trillingen kunnen verminderd of tegen gegaan worden door meer beugels te plaatsen, zodat de leidingen minder kans hebben om te trillen. De afstanden van de beugels staan beschreven in de EN 378. • Soldeerverbindingen gebruiken i.p.v. knelkoppelingen want die kunnen niet lostrillen. • Hogere eisen aan de installatie stellen waaraan die moet voldoen. Daarbij kan gedacht worden aan de dikte van de leiding, soort coating en de afstand van de beugels die de leidingen dragen. • De leidingen compartimenteren zodat een deel van de leiding afgesloten kan worden als er een lekkage is. Hierdoor gaat er minder koudemiddel verloren en kan de installatie blijven draaien tijdens de reparatie. • Koudemiddelen gebruiken die geen ozonlaagaantastend of broeikaseffect hebben zoals ammoniak of koolzuur (NH3/CO2). Indien er gebruik gemaakt wordt van deze twee stoffen, gelden er uiteraard ook regels ter bescherming van met name werknemers. • De bemanning goed opleiden. Door cursussen of trainingen moet het personeel geleerd worden hoe er met een koel- of vriesinstallatie omgaan moet worden. Daarnaast is het van belang om te weten hoe een lek te vinden en te repareren is. • Het verhogen van de controle frequentie i.p.v. het aantal controles dat wettelijk voorgeschreven is. De installatie moet zo veel mogelijk dagelijks gecontroleerd worden. Er zijn reders die dagelijks controles laten uitvoeren en uit de lekpercentages blijkt dat (mede) hierdoor hun lekkages lager zijn dan bij andere reders. • Onderhoud laten plegen door opgeleide bemanning die dagelijks de installatie controleert. Indien er een lekkage plaatsvindt, moet er op een goede en snelle manier ingegrepen worden door de bemanning. Nadere eisen stellen aan cursussen voor de bemanning. • Goed en/of preventief onderhoud en het tijdig vervangen van onderdelen. Dit kan bijgehouden worden door een computer registratiesysteem. Die geeft aan wanneer een onderdeel vervangen moet worden.


Pagina 16/32

• •

Het regelmatig of vaker controleren van de verschillende verbindingen van knelkoppelingen en de beugels waarmee de leidingen vast zitten. Opzetten van onderhoud- of zorgsysteem en bijhouden wanneer materiaal vervangen is en vervangen moet worden. De verantwoordelijke persoon aan boord van het schip aanspreken op het naleven van het onderhoudssysteem. Die persoon laten verantwoorden waarom er koudemiddel bijgevuld is.

Meer specifiek voor directe installaties te nemen maatregelen zijn. • Platenvriezers, die veel koppelingen en flexibele slangen bevatten, regelmatig controleren en tijdig vervangen van de materialen. Een optie is om de installatie om de drie dagen uit te zetten om de rijp van de flexibele slangen te verwijderen waardoor de leidingen langer mee gaan en er minder kans is op lekkage. Enkele reders maken hier al gebruik van. • Een installatie maken waardoor het vuil uit het zeewater gehaald wordt voordat het de zeewaterkoelers of condensoren ingaat. Een filter plaatsen die het vuil uit het water haalt zodat de zeewaterkoelers of condensoren niet kunnen verstoppen of vervuilen. Daarnaast moet ervoor gezorgd worden dat het zeewater niet kan bevriezen. Dit kan door de temperatuur van het water goed en regelmatig te controleren. Tenslotte dient het filter regelmatig schoon gemaakt te worden om te voorkomen dat deze verstopt raakt. • Personeel dat met een platenvriezer werkt, voorlichten over de werking en de risico’s van lekkage. Dus eerst even ontdooien voordat de platen omhoog bewogen kunnen worden. Dan zullen de platenvriezers waarschijnlijk minder schade hebben. Voor airco’s te nemen maatregelen zijn. • De leidingen goed isoleren zodat er geen corrosie kan ontstaan. Corrosie kan ook tegen gegaan worden door de leidingen te voorzien van een goede coating. • Trillingen kunnen verminderd of tegen gegaan worden door meer beugels te plaatsen, zodat de leidingen minder kans hebben om te trillen. In de EN 378 staan de afstanden beschreven. • Een installatie maken waardoor het vuil uit het zeewater gehaald wordt voordat het de chiller ingaat. Een filter plaatsen die het vuil uit het water haalt zodat de chiller niet kan verstoppen of vervuilen. Daarnaast moet ervoor gezorgd worden dat het zeewater niet kan bevriezen. Dit kan gedaan worden door de temperatuur van het water goed en regelmatig te controleren. Tenslotte dient de filter regelmatig schoon gemaakt te worden om te voorkomen dat deze verstopt raakt. • Er kan water gebruikt worden om te koelen. Het water wordt onder hele hoge druk gebracht waardoor het gekoeld kan worden tot ± vier graden. Dit kan gebruikt worden voor een airco. Indien er lekkage plaatsvindt is het niet schadelijk voor het milieu. • De bemanning door middel van cursussen of trainingen goed opleiden. Daar moet geleerd worden hoe een lek te vinden en repareren is. Ook moet de bemanning leren hoe er omgegaan moet worden met de installatie. • De opgeleide bemanning dagelijks de installatie laten controleren. Als er een lekkage plaatsvindt, moet er op een goede en snelle manier ingegrepen worden door de bemanning.


Pagina 17/32


Pagina 18/32

4

Oorzaak van lekkage en mogelijke maatregelen bij reefers.

.

4.1

Oorzaak van de lekkage bij een installatie

De oorzaken van lekkage bij directe en indirecte installaties aan boord van reefers zijn. • Lekkage aan de leidingen doordat de afdichtingslaag niet luchtdicht is. De leidingen aan boord van de reefers zijn achter de wanden van het schip weggewerkt en de gaten tussen de leidingen en de wanden zijn opgevuld met isolatiemateriaal. Indien het isolatiemateriaal niet luchtdicht aangebracht is, kan er zoute lucht bijkomen waardoor corrosie ontstaat op de leidingen. De corrosie is niet te zien omdat die achter de afwerklaag zit. In figuur 8 is een foto van leidingen die door het schip lopen weergegeven. • Aan boord van schepen zijn altijd trillingen die door de machines veroorzaakt worden. Door die trillingen breken of scheuren leidingen en trillen verschillende knelkoppelingen of verbindingen los. • Torsie krachten die op de schepen werken. Door draaiing van het schip komen er krachten op de leidingen te staan die zorgen voor scheuren of beschadigingen en zwakke plekken in de leidingen. • Metaalmoeheid door ouderdom van de schepen; in combinatie met corrosie veroorzaakt dit lekkage. • Pakkingen, koppelingen en flexibele leidingen zijn gevoelig voor lekkage. Pakkingen moeten tijdig vervangen worden om lekkage tegen te gaan. Koppelingen kunnen door de krachten en trillingen die op het schip komen te staan los gaan. De flexibele leidingen gaan verduren en worden aangetast door de zoute omgeving waardoor het rubber uitdroogt en kan gaan scheuren. • Materiaal keuze, bijvoorbeeld dunne leidingen i.p.v. dikkere leidingen. De dunne leidingen scheuren of breken sneller dan dikke leidingen. Door corrosie gaan dunnere leidingen sneller lekken omdat de corrosie sneller door de leiding heen gaat dan bij dikke leidingen. Er is gekozen voor dunnere leidingen omdat die goedkoper zijn dan dikke leidingen. • Het design van het schip voor de komende dertig jaar. Gebleken is dat keuzes voor het gebruik van materiaal gebaseerd worden op financiële aspecten. Dit kan gevolgen hebben voor de kwaliteit van de installatie.


Pagina 19/32

•

Figuur 8 Foto van leidingen die door het schip lopen.

• • • •

Gebrek aan onderhoud. De installatie wordt meestal niet dagelijks gecontroleerd en onderhouden door de bemanning die daarvoor opgeleid is. Een gevolg daarvan is dat gebreken aan de installatie te laat geconstateerd worden. Gebleken is dat de oudere schepen een hoger lekpercentage hebben dan de nieuwe schepen dus de leeftijd van een schip speelt een rol bij lekkage. Omgang met de installatie door de bemanning. Vaak is men niet goed voorgelicht over hoe de installatie werkt en wat er moet gebeuren als een lekkage ontstaat. Men is bang dat er in de toekomst ook regels voor lekdichtheid gaan gelden voor HFK’s waardoor het niet zinvol zou zijn om over te stappen op deze koudemiddelen.

Voor de oorzaken van lekkage van de airco-installaties aan boord van reefers gelden dezelfde oorzaken als die airco’s aan boord van trawlers, zie paragraaf 3.1.

4.2

Maatregelen tegen lekkage van koudemiddelen bij reefers.

Technisch en organisatorisch te nemen maatregelen zijn • De leidingen moeten zichtbaar zijn zodat de corrosie direct geconstateerd en verholpen kan worden. De leidingen zitten nu weggewerkt achter isolatiemateriaal en wanden waardoor ze niet te controleren zijn op corrosie. Tevens moeten de leidingen voorzien zijn van een goede coatinglaag zodat de leidingen minder snel gaan corroderen. • Het isolatiemateriaal moet goed aangebracht worden achter de wanden waar de leidingen lopen. Er mogen geen gaten in aanwezig zijn, zodat de zoute lucht en zuurstof niet bij de leidingen kunnen komen. • Wanneer een onderdeel vervangen wordt, moet het onderdeel dat terug geplaatst wordt van dezelfde kwaliteit zijn, omdat er anders meer problemen rondom het vervangen onderdeel ontstaan. Als er bijvoorbeeld een leiding van stainless steel gebruikt wordt i.p.v. metaal, zal de metalen leiding aan beide zijden harder gaan slijten en sneller gaan corroderen dan de vervangen leiding. • Er moeten eisen gesteld worden aan het materiaal dat gebruikt wordt voor de installatie. Daarbij kan gedacht worden aan de dikte van de leiding, soort coating en de afstand van de beugels die de leidingen dragen. In het RLK is er alleen voor koperen leidingen een regeling getroffen waaraan ze moeten voldoen. • Soldeerverbindingen gebruiken i.p.v. knelkoppelingen omdat die niet los kunnen trillen. • Zo min mogelijk flexibele leidingen gebruiken en alleen flexibele leidingen gebruiken als er geen andere leidingen gebruikt kunnen worden. Flexibele leidingen zijn gevoeliger voor een zoute omgeving en scheuren sneller dan gewone leidingen. • Trillingen kunnen verminderd of tegen gegaan worden door meer beugels te plaatsen, zodat de leidingen minder kans hebben om te trillen. De afstanden van de beugels staan beschreven in de EN 378. • De leidingen compartimenteren zodat een deel van de leiding afgesloten kan worden als er een lekkage is. Hierdoor gaat er minder koudemiddel verloren en kan de installatie blijven draaien tijdens de reparatie.


Pagina 20/32

• • •

• • • • • •

•

De materiaal keuze bij het design van het schip niet baseren op financiële aspecten maar op de kwaliteit en duurzaamheid van het materiaal. Het gebruik van een ander koudemiddel. Het opstellen van beheersplannen of een onderhoudssysteem voor de koel- of vriesinstallaties aan boord van zeeschepen hetgeen voor ieder schip afzonderlijk moet gebeuren omdat alle schepen anders zijn en andere lekkage oorzaken hebben. De beheersplannen moeten aan boord van de schepen bekend zijn zodat de technisch engineer afgerekend kan worden op de resultaten. Goed en/of preventief onderhoud en het tijdig vervangen van onderdelen. Dit kan bijgehouden worden door een computer registratiesysteem. Die geeft aan wanneer een onderdeel vervangen moet worden. Het verhogen van de controle frequentie i.p.v. het aantal controles dat wettelijk voorgeschreven is. De installatie moet zo veel mogelijk dagelijks gecontroleerd worden. Onderhoud laten plegen door opgeleide bemanning die dagelijks de installatie controleert. Indien er een mogelijke lekkage plaatsvindt, moet op een goede en snelle manier ingegrepen worden door de bemanning. Regels stellen voor certificering. Bij oudere schepen moet de installatie nog beter in de gaten gehouden worden. Vaak moet bij een oudere installatie meer onderhoud gepleegd worden om de lekkage te verminderen of voorkomen. De bemanning door middel van cursussen of trainingen goed opleiden over hoe er met een koel- of vriesinstallatie omgegaan moet worden. Daarnaast moet men weten hoe een lek te vinden en te repareren is. Bij een van de reders is er een onderhouds- en registratiesysteem aan boord dat in verbinding staat met het kantoor. Iedere dag worden alle gegevens van de controle en hoeveelheid koudemiddel erin gezet. Er wordt bijgehouden welke onderdelen vervangen zijn en wanneer deze vervangen moeten worden. Deze gegevens worden in een maandoverzicht weergegeven zodat de technisch engineer per maand afgerekend kan worden op de resultaten. Bouwen van een indirecte installatie in plaats van een directe installatie die nu gebruikt wordt omdat de leidingen met HFK’s of HCFK’s korter zijn. Uit lekpercentages is gebleken dat van de tien schepen die te veel lekken er twee een indirect en acht een direct systeem hebben.

De mogelijke technische en organisatorische maatregelen om de lekkage van airco-installaties te verminderen of voorkomen zijn het zelfde als die gelden voor trawlers, zie paragraaf 3.2.


Pagina 21/32


Pagina 22/32

5

Kosten

In dit hoofdstuk zijn de kosten voor het aanschaffen van een volledig nieuwe of aangepaste installatie beschreven. Daarbij wordt een onderscheid gemaakt tussen de trawlers en reefers. Naast de kosten wordt er ook een beschrijving gegeven van het verkrijgen van een subsidie. De kosten van maatregelen bij trawlers en reefers zijn niet met elkaar te vergelijken omdat het verschillende installaties zijn. Zowel voor installaties aan boord van trawlers en reefers geldt dat de kosten voor het ombouwen van een installatie afhankelijk zijn van de volgende factoren: • Gaat het om een directe of een indirecte installatie. • De grootte van de installatie. • Het soort koudemiddel. • Het materiaal dat gebruikt wordt. • Of er een mogelijkheid is om het materiaal te hergebruiken.

5.1

Trawlers

In tabel 2 zijn prijsindicaties weergegeven van compleet nieuwe directe installaties met een HFK als koudemiddel. Tabel 2 Prijsindicatie voor nieuwe directe installaties.

Omschrijving installatie per schip Kosten (euro) 5 platenvriezers volledige nieuwbouw. (HFK) + 1 miljoen 20 platenvriezers volledige nieuwbouw (HFK) 4 á 5 miljoen [SenterNovem, brochure ‘Reductieplan overige broeikasgassen, maart 2006] Airco-installatie De reders maken voor het merendeel van de schepen nog gebruik van HCFK’s en een beperkt aantal schepen maakt gebruik van HFK’s. Het ombouwen van een schip is niet makkelijk, omdat de aircoinstallaties gebouwd zijn op de benodigde capaciteit voor het schip en een onderdeel zijn van het design van het schip. Indien een ander koudemiddel gebruikt wordt, veranderd de capaciteit van de installatie. Dit is één reden waarom er niet alleen van koudemiddel gewisseld kan worden maar dat de volledige installatie aangepast moet worden. Een grove prijsindicatie voor het plaatsen van een volledig nieuwe installatie met als koudemiddel een HFK of een milieuvriendelijk koudemiddel is weergegeven in figuur 9.


Pagina 23/32

Prijsindicatie directe aircoinstallatie

Prijs in Euro's

60000 50000 40000 30000 20000 10000 0 15

30

60

90

120

Koudemiddel inhoud in kg

Figuur 9 Grafiek met de prijsindicatie van directe airco-installaties.

De prijsindicaties voor ombouw van indirecte installaties zijn in tabel 3 weergegeven. Het betreft ombouw van systemen met R22/pekel naar die met NH3/CO2 of HFK/CO2. Tabel 3 Prijsindicatie van verschillende installaties.

Omschrijving installatie per schip 5 platenvriezers volledige nieuwbouw (NH3/CO2) 20 platenvriezers volledige nieuwbouw (NH3/CO2) 34 platenvriezers volledige nieuwbouw (HFK/CO2) 44 platenvriezers volledige nieuwbouw (NH3/CO2) 44 platenvriezers deel van de installatie kan hergebruikt worden. (NH3/CO2) [www.senternovem.nl]

5.2

Kosten (euro) 1 á 2 miljoen 5 á 6 miljoen 12 á 13 miljoen 11 á 13 miljoen 5 á 6 miljoen

Reefers

De kosten die gemaakt moeten worden voor het ombouwen van een directe HCFK installatie naar een directe installatie met een HFK en een nieuwe installatie zijn weergegeven in tabel 4. Tabel 4 Prijsindicatie van verschillende installaties.

Omschrijving installatie per schip Ombouwen HCFK naar HFK met behoud van onderdelen. Volledige nieuwbouw van een HFK installatie

Kosten (euro) 400.000 á 500.000 3 á 4 miljoen

Voor de airco-installatie aan boord van reefers geldt hetzelfde als voor trawlers. Voor de kosten zie paragraaf 5.1 Een koel- of vriesinstallatie op basis van indirecte installatie ombouwen naar een installatie met milieuvriendelijke koudemiddelen is voor de oude schepen geen optie omdat de installatie een onderdeel van het design van het schip is. Bij het plaatsen van een installatie met milieuvriendelijke koudemiddelen moet er een nieuwe installatie geplaatst worden. Het aanschaffen van een installatie met natuurlijke koudemiddelen is soms financieel minder aantrekkelijk. Het is dan financieel aantrekkelijker om een nieuw schip met een nieuwe installatie te laten bouwen.


Pagina 24/32

De reders zijn wel bereid om bij een nieuw schip gebruikt te maken van een NH3 met brine installatie. Dit kan wel omdat deze meegenomen kan worden in het design van het schip. De reders willen liever geen CO2 gebruiken in de installatie omdat er een hoge druk op de leidingen komt te staan. Die hoge druk wordt als gevaarlijk beschouwd. Tevens zal er door de hogere druk op de leidingen bij een lekkage meer CO2 verloren gaan. Kosten voor het vervangen van een freon/brine installatie worden in tabel 5 weergegeven. Tabel 5 Prijsindicatie van verschillende installaties.

Omschrijving installatie per schip Kosten van de huidige installatie (HCFK) Kosten voor het vervangen van de installatie voor een HFK-installatie Een nieuwe NH3 / CO2 installatie.

5.3

Kosten (euro) 1 miljoen euro 1 miljoen euro 1 a 2 miljoen euro

Subsidiemogelijkheden

De reders kunnen via het Reductieprogramma Overige Broeikasgassen (ROB) van SenterNovem en het ministerie van VROM een subsidie krijgen voor het gebruiken en ontwikkelen van een nieuwe techniek. Om aanspraak te maken op subsidie moet het project minimaal aan de volgende eisen voldoen. • De oplossing moet innovatief en vernieuwend zijn. De onderzoeken moeten gebruikt kunnen worden als voorbeeld voor andere reders. • Er moet een duidelijke beschrijving gegeven worden over de installatie die gebruikt gaat worden. Het subsidie bedrag wordt per projectcategorie ingedeeld. De installaties die gebruik maken van milieuvriendelijke koudemiddelen bij de koel- of vriesinstallaties aan boord van zeeschepen vallen onder het toepassingsproject. Bij het toepassingsproject kan er een subsidie gekregen worden van 15% van de totale kosten tot een maximale subsidie van 250.000 Euro. Het subsidiebedrag wordt per project bekeken. Het maximale subsidie bedrag van 250.000 euro staat niet in verhouding met de kosten die gemaakt worden door de trawlers bij het plaatsen van een nieuwe installatie met milieuvriendelijke koudemiddelen. Bij SenterNovem is een subsidieproject geweest waaraan vier trawlers mee gewerkt hebben. De reders hebben vier verschillende koel- of vriesinstallaties getest en als voorbeeld aan boord van de schepen geïnstalleerd. Drie van de vier installaties maken gebruik van natuurlijke koudemiddelen en één installatie maakt gebruik van een HFK in combinatie met een natuurlijk koudemiddel. De subsidie regelingen hebben plaatsgevonden van 2001 tot en met 2003. De bevindingen en ervaringen van de reders zijn in de brochure “Visserij met milieuvriendelijke koel- of vriesinstallaties” verwerkt. Deze brochure is uitgegeven door SenterNovem. Tevens staat er op de site van ROB-klimaat een rapport over één volledig project. Voor reefers zijn er nog geen subsidies gegeven. De reefers kunnen deze subsidie aanvragen als er een installatie om- of nieuw gebouwd wordt. Het koudemiddel dat gebruikt wordt moet een HFK of natuurlijk koudemiddel zijn. Hiervoor moeten de reders zelf contact openen met SenterNovem.


Pagina 25/32


Pagina 26/32

6

Conclusies

In tabel 6 zijn de belangrijkste oorzaken van lekkage bij trawlers en reefers weergegeven. Daarbij is aangegeven of het gaat om een directe of indirecte installatie. Uit deze tabel kan geconcludeerd worden dat er bij de oorzaken van lekkage weinig verschil zit tussen trawlers en reefers. De meeste oorzaken gelden namelijk voor zowel trawlers als reefers op de platenvriezers en ouderdom na. Tabel 6 Oorzaken van lekkage

Oorzaken van lekkage aan de installatie. Technisch Materiaal keuze Corrosie aan leidingen Trillingen Platenvriezers alle flexibele leidingen en koppelingen Gecompartimenteerde leidingen of één ringleiding Design van het schip Pakkingen, koppelingen en flexibele leidingen Organisatorisch Omgang met de installatie Onderhoud Omgang met de platenvriezers Ouderdom van schepen

Trawler Direct X X X X X X X X X X

Indirect X X X

Reefer Direct X X X

Indirect X X X

X

X X X

X X

X X

X X

X X

X

X

In tabel 7 staan de belangrijkste mogelijke maatregelen om lekkage te verminderen. Aangegeven is of de maatregel van toepassing is op trawlers of reefers en of het gaat om een directe of indirecte installatie.


Pagina 27/32

Tabel 7 Mogelijke maatregelen die genomen kunnen worden.

Mogelijke maatregelen om de lekkage te verminderen. Technisch Isoleren van de leidingen, corrosie bestrijding Leidingen in het zicht houden i.p.v. wegwerken achter de wanden Extra leiding beugels plaatsen om trillingen te verminderen De keuze van het materiaal wordt gebaseerd op de kosten i.p.v. de kwaliteit en duurzaamheid. Directe installaties vervangen voor indirecte installaties Leidingen compartimenteren Gebruik van andere koudemiddelen (HFK of milieuvriendelijk koudemiddel) De koppelingen en flexibele slangen van de platenvriezer regelmatig vervangen Organisatorisch Geven van cursussen of trainingen over de installaties Goed en tijdig plegen van onderhoud aan de installaties Opstellen van een beheersplan, onderhouds- of zorgsysteem

Trawler installaties Direct Indirect X X X X X

Reefer installaties Direct Indirect X X X X X

X

X

X

X X X

X

X X X

X

X

X X X

X X X

X X X

X X X X

Ook uit deze tabel kan geconcludeerd worden dat de meeste mogelijke maatregelen voor zowel trawlers als reefers hetzelfde zijn. De werking van de installaties verschillen van elkaar maar de maatregelen die tot reductie kunnen leiden zijn nagenoeg hetzelfde. In de tabel hierna zijn voor trawlers en reefers de kosten weergegeven voor volledige nieuwe bouw en ombouw van een installatie. Tabel 8 Prijsindicatie installaties aan boord van trawlers en reefers.

Branche Trawlers Direct Direct Indirect Indirect Indirect Indirect Indirect Reefers Direct Direct Indirect Indirect Indirect

Installatie

Kosten

5 platenvriezers volledige nieuwbouw. (HFK) 20 platenvriezers volledige nieuwbouw (HFK) 20 platenvriezers volledige nieuwbouw (NH3/CO2) 44 platenvriezers deel van de installatie hergebruiken. (NH3/CO2) 44 platenvriezers volledige nieuwbouw (NH3/CO2) 34 platenvriezers volledige nieuwbouw (HFK/CO2) 5 platenvriezers volledige nieuwbouw (NH3/CO2)

+1 4á5 5á6 5á6 11 á 13 12 á 13 1á2

Ombouwen HCFK naar HFK met behoud van onderdelen. Volledige nieuwbouw van een HFK installatie. Kosten van de huidige installatie (HCFK). Ombouwen naar een HFK-installatie met behoud van onderdelen. Een nieuwe NH3 / CO2 installatie.


miljoen miljoen miljoen miljoen miljoen mijloen miljoen

400.000 á 500.000 3 á 4 miljoen 1 miljoen 1 miljoen 1 a 2 miljoen

Pagina 28/32

7

Bijlagen

Bijlage 1: Bijlage 2: Bijlage 3:

Literatuurlijst Afkortingen Verklarende woordenlijst


Pagina 29/32

Bijlage 1 Literatuurlijst De gebruikte literatuur voor dit onderzoek is onder te verdelen in rapporten & brochures, interviews en internet bronnen. Rapporten & brochures: • Bal H., Rapport “Hoe de scheepvaart het lek bovenwater houdt”, opdrachtgever: ministerie van VROM, april 2000. • Bal H. en Bovenkerk M., Rapport: “koudemiddelen het schip in”, Ministerie van VROM, juni 2003 • Bode de, Drs. F.C., Eindrapport: “inventarisatie koudemiddelenemissie zeescheepvaart”, Royal Haskoning, maart 2002 • Edens B.J., Rapport: ‘Lekkage van koudemiddelen in de scheepvaart’, stichting de Noordzeek, juni 2002. • Hansen M. en Hauskas H., Rapport: ‘Alternatives to HCFC as refrigerant in shipping vessels, TemaNord 2000:573, juni 2000 • Inspectie Verkeer & Waterstaat, brochure “De ozonlaag koudemiddelen en scheepvaart”, uitgever: ministerie van Verkeer & Waterstaat, november 2001. • SenterNovem, Brochure: “Reductieplan overige broeikasgassen” een stand van zaken II, opdrachtgever: Ministerie van VROM, februari 2003. • SenterNovem, Brochure: “Reductieplan Overige Broeikasgassen (ROB), Subsidie voor een natuurlijk klimaat 2006”, opdrachtgever: Ministerie van VROM, maart 2006. • SenterNovem, Visserij met milieuvriendelijke koel- of vriesinstallaties, opdrachtgever: Ministerie van VROM, februari 2006. • Verhoef, rapport: “GPG Koopvaardij”, opdrachtgever: SenterNovem, augustus 2004 • VROM, Rapport Ammoniak “Toepassing als koudemiddel voor koel- of vriesinstallaties en warmte pompen.”, juli 2005. • VROM, Rapport: “Lekkages van ozonlaagafbrekende en broeikasgassen uit koelinstallaties in zeeschepen”, opdrachtgever: Ministerie van VROM, april 2006

Internet: • www.europarl.eu.int • www.ivw.nl • www.senternovem.nl • www.vrom.nl • www.wetten.overheid.nl


Pagina 30/32

Bijlage 2 Afkortingen CFK

Chloorfluorkoolwaterstoffen

GWP

Global Warming Potential (Is de mate waarin een gas bijdraagt aan het broeikaseffect.)

HCFK

gehalogeneerde chloorfluorkoolwaterstoffen

HFK

gehalogeneerde fluorkoolwaterstoffen

IMO

International Maritime Organisation

IVW

Inspectie Verkeer & Waterstaat

KVNR

Koninklijke Vereniging van Nederlandse Reders

ODP

Ozone Depleting Potential (Ozonlaag aantastend vermogen, een maatstaf om ozonlaag aantastende stoffen onderling te kunnen vergelijken.)

R22

Is een andere naam voor Freon, het is een HCFK koudemiddel.

ROB

Reductieplan Overige Broeikasgassen

RSW

Refrigerated Sea Water

VI

VROM-Inspectie

VROM

Volkshuisvesting Ruimtelijke Ordening en Milieu


Pagina 31/32

Bijlage 3 Verklarende woordenlijst Brine koel- /vriesinstallatie.

Is een zoutwater oplossing die gebruikt wordt als koudedrager in een

Compressor

Gas- of damppomp waardoor drukverhoging wordt verkregen.

Condensor vloeistof.

Warmtewisselaar waarin een samengeperst gas door afkoeling condenseert tot

Gecompartimenteerd

Bijvoorbeeld een leiding die uit meerdere afsluitbare delen bestaat.

Koudedrager

Wanneer de te koelen stof door middel van een tussenstof wordt gekoeld, noemt men deze tussenstof de “koudedrager’. Deze koudedrager kan in praktijk o.a. lucht, water, pekel of een water/glycol mengsel zijn. Een koudedrager wordt gebruikt in een indirecte installatie.

Koudemiddel

Een koudemiddel functioneert als transportmiddel om de opgenomen hoeveelheid warmte uit de verdamper te laten stromen naar de condensor, waar deze weer wordt afgestaan aan de omgevingslucht of, in het geval van een water gekoeld systeem, aan het water.

Pekel water

Dat is water met CaCl, dus calciumchloride of water met NaCl (natriumchloride).

Reefer

Een reefer is een grote drijvende koel-/vriescel. In deze schepen worden producten verscheept die gekoeld of ingevroren moeten worden.

Trawler

Een trawler is een vissersboot waarin, de vis vers gevangen en zo snel mogelijk gekoeld en ingevroren wordt.


Pagina 32/32

Oorzaak en oplossen van lekkage van koudemiddelen bij zeeschepen

Recommend Documents