naar top
Menu
Logo Print
03/04/2018 - MICHIEL DE MYLLE

'BEST PRACTICE FOR COI MANAGEMENT' IN DE PIJPLIJN

Corrosie onder isolatie indijken vereist een bedrijfsbrede awareness

Corrosie onder isolatie blijft één van de meest bekende en omvangrijke faalmechanismen in de petrochemie en procesindustrie, en kan leiden tot abrupte systeemstoringen, hoge onderhoudskosten en ongeplande stilstanden van assets. WCM (World Class Maintenance) plant tegen het einde van dit jaar de uitgave van een Best Practice for COI management; een tool waarmee asset owners een langetermijnaanpak van het kwalijke fenomeen structureel kunnen inbouwen. Een voorwaarde voor slagen blijft evenwel dat iedereen binnen het bedrijf zich bewust is en blijft van de COI-problematiek.

Mechanische stress kan leiden tot scheurtjes, waarna COI door intredend vocht vrij spel krijgt
Mechanische stress kan leiden tot scheurtjes, waarna COI door intredend vocht vrij spel krijgt

OVER COI

Wanneer water terechtkomt tussen een leiding of apparaat en de daarop bevestigde isolatie, of wanneer water geabsorbeerd wordt door de isolatie, kan corrosie onder isolatie (COI) optreden. Het betreft een versnelde corrosievorm, omdat bij verdamping van het water de verschillende elementen zich kunnen concentreren tussen leiding en isolatie. De corrosie wordt voorts versneld door hoge temperaturen, coatings in slechte toestand en chemisch agressieve omgevingen (bv. chlorides in zeelucht). Het proces veroorzaakt een verdunning van leidingwanden van koolstofstaal of laaggelegeerd staal, spanningscorrosiescheurtjes, of putcorrosie bij roestvrijstalen leidingen. Aangezien het proces plaatsvindt onder de isolatie, zal het probleem pas worden opgemerkt wanneer een vloeistof vanuit de leiding doorheen de isolatie naar buiten lekt. Als die vloeistof een gevaarlijke substantie is, betreft het een zogeheten LOPC (loss of primary containment). In dat geval zijn er op dat moment al serieuze veiligheidsissues die het noodzakelijk maken om de betreffende installatie voor bepaalde tijd buiten werking te stellen, met alle bijkomende kosten van dien. Bovendien moet, na het verwijderen van de isolatie, deze op de voorgeschreven manier en met de nodige kundigheid worden teruggeplaatst.
Geen enkel isolatietype biedt een 100% sluitende bescherming tegen COI. Specifieke eigenschappen van de isolatie beïnvloeden de snelheid van het corrosieproces (waterretentie, permeabiliteit, 'wettability' ...).


Thermografische opsporing COI
De meeste corrosie onder isolatie treedt op bij temperaturen tussen de -4 en 175 °C

BIJ WELKE TEMPERATUREN KAN COI OPTREDEN?

Bij een geïsoleerde leiding/component zal over het algemeen de temperatuur van het metaal dezelfde zijn als de procestemperatuur. De meeste corrosie onder isolatie treedt op bij temperaturen tussen de -4 en 175 °C. Er zijn echter ook COI‑gevallen bekend buiten dat temperatuurbereik. Is de isolatie beschadigd en/of is de vochtigheidsgraad opvallend hoog, dan kan een procestemperatuur die een stuk boven 121 °C ligt, resulteren in een metaaltemperatuur die laag genoeg is voor het optreden van COI. Uitrusting die wordt blootgesteld aan cyclische temperaturen buiten het genoemde temperatuurbereik, bijvoorbeeld bij warmteregeneratiesystemen, of 'dead legs' kunnen onderhevig zijn aan COI. Ook koude dead legs, bij temperaturen onder -4 °C, die opwarmen tot omgevingstemperaturen.


GEEN GOUDEN METHODE

Er bestaan uiteenlopende NDO-methoden (niet-destructief onderzoek) om COI op te sporen. De meest eenvoudige bestaat erin om de beplating en isolatie weg te halen en met het blote oog vast te stellen in welke mate het kwalijke verschijnsel er vrij spel heeft gekregen. Daarnaast bestaan er meer gesofisticeerde (meet)methoden, gebaseerd op technologieën zoals ir, ultrasoon, radiografie … Niet één van die methoden biedt een kant‑en‑klare oplossing om COI te bestrijden. Als een specifieke methode op een bepaald stuk leiding kan worden toegepast, dan mogelijk niet op een ander omdat niet kan worden voldaan aan de voorgeschreven toepassingsvoorwaarden van de meettechnologie.


WAT VERWACHT JE TE VINDEN

Welke methode de beste is voor het opsporen van COI in een specifieke toepassing, hangt samen met wat je precies verwacht te zullen vinden. Die vraag dient de basis te vormen van elk inspectieplan. Er moet ongeveer een beeld zijn van wat er verwacht wordt, omdat je anders de mist ingaat. Vergelijk het met een patiënt die aangeeft dat hij koorts heeft. Daarmee kan de diagnose nog alle kanten uit, maar je hebt meer informatie nodig om het probleem in kaart te brengen. Om effectief te werken, is een voorselectie nodig op basis van eerdere ervaringen uit gelijkaardige COI‑cases.


HUIDIGE AANPAK

European Federation of Corrosion (EFC) is een federatie van 38 organisaties met belangen in corrosie, gebaseerd in 25 verschillende landen in Europa en daarbuiten. Samen vertegenwoordigen zij de corrosiebelangen van meer dan 25.000 ingenieurs en wetenschappers. EFC heeft COI-richtlijnen opgesteld (EFC 55) waarin mogelijke bestrijdingsmiddelen zijn opgenomen. Die richtlijnen geven echter niet aan wat de industrie zelf vindt dat een bedrijf in bepaalde situaties het best kan doen om COI-gerelateerde risico's effectief te beheersen. Om bedrijven bij te staan in hun keuze voor een bepaalde meetmethode, bestaan er vandaag matrices die met behulp van gekleurde bollen (groen, oranje, rood) de geschiktheid van methodes voor bepaalde situaties aangeven. Maar die zijn zuiver kwalitatief van aard.


Deze matrix toont in welke mate met verschillende meettechnieken aan de vereisten kan worden voldaan
Deze matrix toont in welke mate met verschillende meettechnieken aan de vereisten kan worden voldaan

 

BEST PRACTICE GUIDE FOR COI MANAGEMENT

WCM (World Class Maintenance) wil hier een soort vervolgstap voorzien. Een bedrijf zit met een bepaald COI-risico. Als het niets doet, heeft het bijvoorbeeld 10% kans dat er binnen een jaar een lekkage optreedt met mogelijk een slachtoffer, of bijvoorbeeld een miljoen schade. Dat moet naar beneden. Welk niveau is dan acceptabel? Dan moet er bijvoorbeeld een factor honderd af. Hoe realiseer ik die factor honderd? Het doel is daarbij om aan te geven: met methode x is die factor honderd haalbaar, met andere methoden niet. Het eerder genoemde systeem met de gekleurde bollen leidt niet tot dat nodige inzicht. Daarom besloot WCM om een best practice guide for COI management uit te brengen, die een veelheid aan ervaringen uit met name de petrochemie en procesindustrie bundelt. De guide behandelt zowel COI-gerelateerde risico's als de mogelijke gevolgen.

WCM wil deze leidraad klaar hebben tegen eind 2018. Voorop staat de vraag welk soort COI-gerelateerde problemen het bedrijf verwacht en welk niveau van risicoreductie het wil bereiken. Dat moet goed op elkaar aansluiten. Het einddoel van WCM is om met de Best Practice Guide een antwoord te bieden op de vraag: welke techniek moet ik in dit geval toepassen? Vanuit het risicodenken luidt de redenering: welke methode moet minstens worden toegepast om daarmee naar de omgeving toe te kunnen aantonen dat risico's op een verantwoorde manier worden beheerst? Niet alle mogelijke situaties zullen opgenomen zijn, maar de talrijke cases die wel zijn opgenomen, zijn in elk geval gebaseerd op bestaande ervaringen van deskundigen uit de industrieën die het hardst door de COI-problematiek getroffen worden.

Zoeken naar een standaard

Vertrekken van een incident is één manier om een probleem aan te pakken, hoewel een bedrijf natuurlijk liever heeft dat het niet zover komt. Beschouw een stekkerdoos. Vanuit het ontwerp kan die goed bekeken zijn, maar voor hetzelfde geld zit er na productie een draadje los, wat mogelijk tot levensgevaarlijke situaties leidt in een gewone gebruikssituatie. Een ander voorbeeld zijn LOPC's. Geen enkel bedrijf aanvaardt die, en hetzelfde geldt voor de toezichthouder. Als er toch een LOPC plaatsvindt, worden allerlei processen doorlopen om de oorzaak te achterhalen en te bekijken wat er moet worden gedaan om het naar de toekomst toe te voorkomen.

Vanuit het WCM-project wordt gezocht naar een standaardmanier van omgaan met het risico op falen. Die standaard moet bovendien zó worden gedefinieerd dat elk bedrijf er gebruik van kan maken. Afhankelijk van het risico moet worden bekeken of er een inspectiemethode is om het risico op een aanvaardbaar niveau te krijgen. Als er een groot risico bestaat, bv. een grote chloorleiding, iets wat kan leiden tot een groot aantal slachtoffers, zijn heel hoge integriteitseisen nodig. Dat veronderstelt dus een heel betrouwbare beheermethodiek, en dat kan impliceren dat dat soort leidingen volledig moet worden uitgepakt, volledig visueel geïnspecteerd. Afhankelijk van het type leidingen kan dat dan in combinatie met wanddiktemetingen. Als het risico beperkter is, kan bijvoorbeeld een radiografische meting volstaan.

Consequences of failure als uitgangspunt

De faalfrequenties met betrekking tot COI kunnen heel uiteenlopend zijn. Bij uiterst agressieve processen kan de frequentie hoog liggen, maar in de praktijk blijkt die doorgaans aan de lage kant. Daarom besloot WCM om met name de gevolgen van COI-gerelateerd falen als criterium voor de criticaliteit te hanteren. Het risico wordt dan bepaald door de combinatie van gevolgen en de kans op falen (die afhankelijk is van een combinatie van factoren, waaronder materiaal, temperatuur en kwaliteit van isolatie en coating).

Compliance én riskmanagement

Aan de basis van de best practice guide liggen niet enkel de COI-richtlijnen van EFC, maar ook compliance management ISO19600. In dat kader zou elk bedrijf een risicomatrix moeten hebben die in overeenstemming is met de wettelijke eisen. Ook risicomanagement in het algemeen is opgenomen (ISO 31000 Risk Management). Hoe kan een bedrijf controleren of een systeem klopt en hoe kan het dat bijsturen bij eventuele afwijkingen?

Enkel methoden met een track record zullen opgenomen zijn

Er zijn heel wat mechanismen die kunnen leiden tot het falen van een leiding - mogelijk zelfs gelijktijdig. Aantonen dat COI de oorzaak is, is niet altijd evident. Ook worden er tot op vandaag nieuwe veelbelovende methoden ontwikkeld. Wat heeft de ervaring laten zien? Zijn er betrouwbaarheidskentallen in die mate dat er een mate van risicoreductie uit af te leiden is? Zolang een methode geen track record heeft, blijft het in de ogen van WCM bij 'veelbelovend'.


BEDRIJFSBREDE AWARENESS NODIG

Een belangrijke voorwaarde voor het welslagen van een bedrijfspolitiek gericht op COI containment is dat er een bedrijfsbreed gedragen verantwoordelijkheid bestaat. Er is een goede aansluiting nodig tussen de persoon die als het ware de eigenaar is van het COI-probleem, en het management dat de budgetten verstrekt. 
Een gedeelde beheersvisie is nodig, ook wat betreft de methoden. Dat is niet vanzelfsprekend. Tegenwoordig kan het management niet meer zeggen: “Dit probleem is een gevolg van wat ze daar onderin ergens hebben beslist.“ Het management is als bedrijfsleiding medeverantwoordelijk en kan zijn verantwoordelijkheid niet meer afschuiven naar beneden. Ze moeten inhoudelijk kunnen aangeven: wij staan in voor de betrouwbaarheid van de installatie, en wel op deze of die manier … Dat is een gunstige ontwikkeling. Een gevolg is dat organisaties, verantwoordelijke maintenance managers, plant managers met mekaar in staat gesteld worden om de juiste beslissingen te nemen. Dat ze het erover eens zijn hoe met de integriteit van de installatie moet worden omgegaan. Dan kom je op het terrein van asset management. Hoe stuur ik op risico's? Is risicomanagement expliciet opgenomen in de uitgangspunten? Is het ook voor iedereen duidelijk hoe de besluitvorming daarop is ingericht en dat, als het risico te hoog wordt, ingrijpen nodig is?
Bij COI zie je dat ook terug. Het is een probleem dat over het algemeen verborgen is, maar daarmee is het ook een risico, het is latent aanwezig en verdwijnt niet zomaar. Hoeveel aandacht besteed je eraan en hoe transparant ben je daarin? En is er een goed en transparant beheerproces gedefinieerd dat bovendien ook effectief wordt toegepast? Bewustwording is dus van belang. Je kunt een COI-project starten als project, maar vervolgens moet dat in het totale onderhoudsproces worden geborgd, op langere termijn dus, voor de nodige continuïteit. Dat kan op verschillende manieren. Aangezien COI een faalmechanisme is dat onder ageing valt, kan een bedrijf het meenemen in zijn integriteitsprogramma. Daaraan werken over het algemeen mensen die kennis hebben van materialen en voldoende inzicht hebben in het proces (temperatuur, agressiviteit, corrosiviteit van producten …).

Toetsing van onderuit en van bovenaf

Vanaf de bovenkant moet aan de managers gevraagd kunnen worden of een plan is opgesteld voor een stuk leiding. Als het op papier staat, wil dat echter nog niet zeggen dat het effectief overal wordt toegepast. Een aanpak hebben, het ook doen, een budget ervoor beschikbaar hebben. Hoe wordt er opgetreden bij vaststelling van een eventuele afwijking? Wordt er effectief gehandeld? Een bedrijf kan immers ook denken: het heeft ons al genoeg gekost, en gewoon de isolatie weer op haar plaats hangen en wachten tot er opnieuw een budget is vrijgekomen. 

COI-inspectie op de werkvloer
Operatoren moeten van een willekeurig aangeduide leiding kunnen vertellen hoe die leiding in het bedrijfssysteem zit en in welke staat die is

Ook vanaf de onderkant moet kunnen worden getoetst of een aanpak wordt toegepast. Als langs een installatie wordt gelopen, en een willekeurige leiding wordt aangewezen, moet een operator daarover kunnen vertellen hoe die leiding in het bedrijfssysteem zit en hoe het ermee gesteld is. Het helpt om met de operators door de fabriek te lopen en hen bewust te maken van het feit dat isolatie met een welbepaalde reden is aangebracht. Het komt wel eens voor dat iemand door een gebrek aan kennis bijvoorbeeld een ladder plaatst tegen een geïsoleerde leiding, waardoor de isolatie lokaal beschadigd raakt en er inwatering en op termijn COI optreden. 
Als iemand op de werkvloer een lek vaststelt, moet hij of zij beseffen dat dit niet normaal is, en het probleem melden. Dan moet bekeken worden welke stoffen doorheen die leiding lopen. Wat is het mogelijke risico? Wat is de mogelijke oorzaak? Niet meteen erop vliegen en gaan uitpakken. Het probleem kan een paar meter verderop plaatsvinden, waardoor vocht in de isolatie wordt getransporteerd. Dat is niet echt een meetinstrument, maar zit eerder in de sfeer van algemene beheersvoorwaarden voor COI management. COI management op zich beschouwen als de holy grail, zo werkt het niet. Je kan een prachtig COI managementproces hebben met perfecte meettechnieken, maar als je dit soort factoren niet in de hand hebt, dan ben je alsnog de sigaar. Het is vervolgens aan te bevelen om nog een stapje verder te gaan: orde en netheid in een plant zijn van groot belang, want als het een grote bende is, valt dat soort lekkages minder op. Op het moment dat het rein is, zie je een natte plek sneller en zul je er ook sneller op reageren. Het is zelden zo dat een leiding in één keer helemaal stukgaat, dat kan, maar het begint meestal klein, waardoor je bij een eerste aanwijzing kunt ingrijpen vooraleer het grote kwaad geschiedt.


NOG TE WEINIG RISK BASED MANAGEMENT

Nog te weinig bedrijven zijn met risicomanagement bezig. Het lijkt voor veel bedrijven nog allemaal wat te academisch. Of men is eerder probleemoplossend bezig in plaats van vooruit te denken. Een redenering luidt dan bijvoorbeeld dat er al in de ontwerpfase is nagedacht over de risico's met betrekking tot COI. Dus als iets is vrijgegeven voor gebruik, zijn de risico's in hun ogen ingedekt. Vergelijk het met het rijden met een wagen. Als je een geldig rijbewijs hebt, word je verondersteld dat je op een verantwoorde manier gebruik kunt maken van de wagen. Een foute conclusie is dan dat als de installatie gebruikt wordt zoals in de handleiding beschreven staat, het risico op COI tot een voldoende laag niveau beperkt wordt. Daarmee laten bedrijven in kwestie echter kansen liggen. Actief sturen op basis van risico's biedt namelijk als het ware de argumenten voor een onderhoudsprogramma, om op de juiste, meest kosteneffectieve manier te werk te gaan. Een andere mogelijke drempel is dat een bedrijf wel iets rond COI wil gaan doen, maar dat ze het probleem als te veelomvattend beschouwen, waarbij men vreest het overzicht te verliezen. Ook daar helpt een RBI-methodiek (Risk Based Inspection): de risico's situeren, in kaart brengen en van daaruit een onderhoudsprogramma opzetten. Het helpt ook om zicht te krijgen op de kostenbegroting. Als door toepassing van de RBI-methodiek het aantal risico's aantoonbaar vermindert, hangt daaraan ook een verdienstenplaatje. Dat is een manier van werken die vele bedrijven nog niet toepassen. Een argument dat ze achter de hand houden, is: 'het zijn berekende verdiensten, geen feitelijke verdiensten. Hoe hard is dat dan?' Vanuit de onderhoudswereld is het nochtans eenvoudig: als een bedrijf het niet doet, loopt het tegen de problemen aan, met alle bijbehorende kosten.