Wat is een veiligheidsventiel of veiligheidsklep?

Een veiligheidsventiel of veiligheidsklep is een beveiligingssysteem dat wordt aangebracht in een toevoerleiding van een apparaat en automatisch opent of sluit wanneer er in het systeem een bepaalde maximumwaarde van temperatuur of druk wordt overschreden. Het veiligheidsventiel zorgt er voor dat het (leiding)systeem niet beschadigd wordt door de opgebouwde druk door de druk (voor een deel) te laten ontsnappen. Het veiligheidsventiel zal bij een te grote druk een deel van het gas of de vloeistof laten ontsnappen uit het systeem. Men heeft het dan over het laten ontsnappen van het ‘drukopbouwende medium’. Ook kan het veiligheidsventiel er voor zorgen dat de toevoer van het medium wordt beperkt waardoor de druk afneemt.
Er worden in systemen verschillende soorten veiligheidskleppen. Deze worden in twee hoofdgroepen ingedeeld namelijk de automatische en gestuurde veiligheidskleppen. Het verschil tussen deze veiligheidskleppen wordt kort toegelicht:

  • Gestuurde veiligheidsventielen worden doormiddel van een alarm in een elektronische besturing geschakeld.
  • Automatische ventielen kunnen zelf de grootheid van een medium meten. Wanneer er sprake is van een overschrijding van de ingestelde grenswaarde zal de klep zich automatisch gaan sluiten. Een voorbeeld van een automatisch ventiel is het overdrukventiel.

Overdrukventiel
Een overdrukventiel is een automatisch ventiel dat zich opent wanneer er een drukverschil tussen een ingang en uitgang wordt gemeten die boven de ingestelde waarde komt. Er is dan sprake van een ‘over’ druk oftewel een teveel aan druk. Een overdrukventiel wordt vaak aangebracht om een systeem te beschermen. Wanneer er teveel druk ontstaat in bijvoorbeeld leidingsystemen bestaat de kans dat gedeelten van het systeem openbarsten of losbreken wanneer de druk niet weg kan komen. Dit is ook het geval bij drukvaten die aangebracht zijn in leidingsystemen. Uiteraard is het belangrijk dat er duidelijke regels worden gehanteerd voor het plaatsen en fabriceren van drukapparatuur. Hiervoor zijn Europese regels opgesteld in de PED-richtlijn (Richtlijn 97/23/EG) en de richtlijn m.b.t. drukvaten van eenvoudige vorm in Richtlijn 87/404/EEG.

Overstortventiel
In centrale verwarmingsinstallaties wordt ook gebruik gemaakt van een veiligheidsventiel. In die installaties heeft men het echter over een overstortventiel. In het overstortventiel is een veer geplaats die de klep gesloten houdt. Deze veer is afgesteld op een druk van drie bar. Wanneer de druk in de cv-leiding boven de drie bar uitkomt zal het overstortventiel er voor zorgen dat er een bepaalde hoeveelheid water uit de cv-leiding zal worden geloosd.
Als water wordt verwarmd zal het uitzetten. Zo zet water van 10 wanneer het verwarmt wordt tot 85 °C uit met ongeveer 3%. In eerste instantie zal de toegenomen druk in de cv-installatie worden opgevangen door een expansievat dat is aangebracht in de installatie. Wanneer het expansievat echter defect raakt dan zal de druk alsnog oplopen. Daarom is een overstortventiel als extra veiligheidsmaatregel aangebracht. Een overstortventiel kan op het riool wordt aangesloten zal men gebruik moeten maken van een trechter.

Wat is een expansievat van een centrale verwarming?

Een expansievat wordt gebruikt in een met vloeistof gevulde installatie om de drukveranderingen te beperken. Zo wordt een expansievat aangebracht in een centrale verwarmingsinstallatie. In een expansievat zijn twee compartimenten aanwezig. Deze compartimenten worden van elkaar gescheiden door een membraan. Van deze twee compartimenten staat één compartiment in contact met het systeem. Dit houdt in dat dit compartiment is gevuld met dezelfde vloeistof als in het systeem wordt gebruikt. In het geval van een centrale verwarming is één compartiment van het expansievat gevuld met cv-leidingwater. Het andere compartiment van het expansievat bevat een samengeperst gas.

Hoe werkt een expansievat?
Een expansievat is een drukvat. Het woord expansie maakt duidelijk dat er ook sprake is van het uitzetten van een stof. In dit geval kan een vloeistof uitzetten en zal dit uitzetten opgevangen moeten worden met een ander soort stof namelijk een gas. Een gas kan men namelijk comprimeren en een vloeistof niet. Het ene compartiment van het expansievat bevat daarom de vloeistof van het systeem en het andere compartiment een gecomprimeerd gas.
Als de druk in het systeem oploopt zal het membraam dat de twee compartimenten van elkaar scheid richting het gas verschuiven. Hierdoor neemt het volume in het systeem toe en wordt het gas samengeperst. Omdat het volume in het systeem toeneemt zal de druk in het systeem afnemen. De zogenaamde voordruk in het expansievat bedraagt 0,5 bar of 1 bar. Er zijn expansievaten met verschillende inhoud op de markt. De inhoud van een expansievat houdt verband met de waterinhoud of vloeistofinhoud van de installatie.

Waar worden expansievaten toegepast?
De meest bekende toepassing van expansievaten is de toepassing in cv-installaties. Een expansievat is een belangrijk onderdeel van een cv-installatie omdat het water in de centrale verwarmingsinstallatie regelmatig wordt verwarmd en vervolgens afkoelt door het in- en uitschakelen van de verwarming. De cv-ketel verwarmt het water van de cv-leidingen en is meestal gekoppeld aan een thermostaat of aan domotica.

Expansievat kapot
De wisselende temperaturen van het cv-leidingwater zorgt voor volumeverschillen en drukverschillen in de cv-installatie. Warm water zet namelijk uit. Het verschil in druk en volume wordt opgevangen door het expansievat. Als het drukverschil echter te sterk varieert door de veranderingen van de watertemperatuur dan kan het expansievat het drukverschil niet meer goed opvangen. Het is mogelijk dat het expansievat dan een kapot membraam krijgt. Dit kan men zelf controleren door met een hard voorwerp te tikken tegen de zijkanten van het vat. Als het goed is hoort men een verschil tussen het tikken tegen de bovenkant van het vat en de onderkant. Als dat niet het geval is zal er geen sprake zijn van twee gescheiden compartimenten. Overigens wordt er naast een expansievat meestal een tweede beveiliging aangebracht tegen overdruk. Dit is de ontlastklep oftewel het overstortventiel. Het overstortventiel is een veiligheidsventiel.

Vormgeving van het expansievat
Wanneer men denkt aan een expansievat dan denkt men meestal aan een rood cilindervormig vat dat naast een cv-ketel hangt. Dit vat is bevestigd aan een opvangsysteem dat aan de muur is vastgemaakt. Dit rode expansievat werd vlak na de Tweede Wereldoorlog ontwikkeld door Johan Wormmeester. Na de oorlog was er weinig geld beschikbaar en moesten technici goed nadenken over een goedkope en effectieve oplossing voor technische vraagstukken. Wormmeester dacht dat het ontwikkelen van een nieuwe mal behoorlijk veel geld zou kosten. Daarom had hij een goedkopere oplossing bedacht namelijk twee pannen op elkaar. Deze twee pannen werden tegen elkaar gehouden door een ring. In het midden van deze twee helften zit een rubberen membraan vastgeklemd. De bovenste helft van het expansievat is gevuld met het cv-leidingwater en de onderste helft met stikstofgas. Het water bovenste helft van het expansievat kan uitzetten wanneer de cv-ketel in werking treed. Het stikstofgas wordt dan in elkaar gedrukt. Wanneer de cv-ketel afslaat zal het membraan langzaam weer naar boven bewegen en zal het stikstof gas gaan uitzetten.

Wat is carbid?

Carbid is een witgeel tot grijsblauw, kristallijn poeder of steenachtig materiaal dat bestaat uit een anorganische verbinding van calcium en koolstof en heeft een molecuulformule van CaC2. Carbid is een product dat wordt vervaardigd door mensen en kan dus niet als gereed product worden gewonnen uit de natuur. Carbid komt dus niet uit een mijn maar wordt gemaakt. Formeel is calciumcarbide het calciumzout van ethyn. Voor carbid worden ook wel andere benamingen gebruikt zoals karbiet of carbuur.

Hoe wordt carbid gemaakt?
Het produceren van carbid gebeurd door steenkool met een hoog gasgehalte gezamenlijk met ongebluste kalk (calciumoxide) te verhitten. Dit gebeurd met een temperatuur tot wel 2000 graden Celsius. De steenkoolcokes worden in een vlamboogoven in verschillende lagen opgestapeld met daartussen de ongebluste kalk. Vervolgens worden deze lagen verhit door gebruik te maken van een elektrische vlamboog die gecreëerd wordt met grafietelektroden. Na het verhitten koelt het mengsel af en is carbid ontstaan. De hiervoor genoemde methode is in 1888 uitgevonden door Thomas Leopold Willson, hij was een Canadese uitvinder.

Ethyn en acetyleen
Door carbid in contact te brengen met een bepaalde hoeveelheid water ontstaat er een reactie waarbij gas vrijkomt. Dit proces wordt ook wel hydrolyse genoemd. Hydrolyse is de splitsing van een chemische verbinding onder opname van water. Tijdens de hydrolyse tussen carbid en water komt het gas ethyn vrij. Dit gas wordt ook wel acetyleen genoemd en is een brandbaar en explosief gas. Ethyn heeft verschillende toepassingen (gehad) in de techniek. Hieronder lees je in een aantal alinea’s een aantal voorbeelden van de toepassing van carbid en het daaruit geproduceerde acetyleen.

Toepassing calciumcarbide in carbidlampen
Calciumcarbide werd tussen 1900 en 1945 onder andere gebruikt voor een carbidlamp. Vroeger werden carbidlampen geplaatst op voertuigen zoals auto’s en vrachtauto’s. Ook werden speciale carbidlampen gemaakt voor fietsen. Een carbidlamp bevat een waterreservoir. Daaruit druppelt water dat op het carbid. Dit gebeurd met een nauwkeurige afstelling. Voor het contact tussen het water en het carbid ontstaat ethyn. Dit is een brandbaar gas. Wanneer het ethyngas met een vlam ontstoken wordt ontstaat er een wit licht. Carbidlampen moeten nauwkeurig worden afgestemd en zijn niet heel erg praktisch. Toen elektrische verlichting in opkomst kwam verdween de carbidlamp uit de voertuigentechniek.

Carbid en autogeen lassen
Carbid werd vroeger ook in smederijen gebruikt om ethyn oftewel acetyleen te maken als brandstof voor lasbranders. Het acethyleengas wordt gebruikt voor het zogenaamde autogeen lassen. Daarbij wordt acetyleen in een gasmengsel gebracht met zuivere zuurstof. Tegenwoordig wordt ethyn of acetyleen echter in gasflessen geleverd waardoor ethyn door de smid of lasser niet meer uit carbid hoeft te worden vervaardigd. Autogeen lassen wordt ook wel zuurstof-acetyleenlassen lassen genoemd en wordt tegenwoordig nog steeds gedaan. Het autogeenlassen wordt bijvoorbeeld nog gedaan in de installatietechniek. Daarbij worden dikwandige leidingen doormiddel van een autogeenbrander aan elkaar gelast door een autogeen lasser of een dikwandige cv-monteur. Het autogeen lassen verdwijnt echter langzaam uit de installatietechniek. Dit komt omdat het autogeenlassen wordt vervangen door het zogenaamde TIG lassen.

Carbidschieten
Bij veel mensen is carbid vooral bekend vanwege het carbidschieten. Hierbij wordt carbid in combinatie met water gebruikt om een explosie te creëren. Carbidschieten wordt in verschillende delen van Nederland nog jaarlijs gedaan, dit gebeurd meestal rond de jaarwisseling. In Nederland is deze traditie onder de naam carbidschieten bekend maar ook in België kent men deze traditie en noemt men het carbuurschieten. In sommige streken van Nederland heeft men het over pullenschieten, losschieten of melkbusschieten. De laatste benaming is best logisch want vaak wordt voor carbidschieten een melkbus gebruikt. Maar naast een melkbus kan men ook gebruik maken van een aangepaste gasfles of een verfbus.

De melkbus, of andere metalen behuizing, wordt voorzien van een bepaalde hoeveelheid carbid dat met water wordt natgemaakt. Vervolgens wordt de bus afgesloten. Dit gebeurde vroeger vaak met een deksel maar tegenwoordig gebruikt men uit veiligheidsoverwegingen steeds vaker een plastic bal. Door de reactie tussen water en carbid ontstaat het eerder genoemde ethyn. Dit brandbare gas wordt door een klein zundgat ontstoken of men gebruikt een bougie. Het ontstoken gas ontploft met een harde doffe dreun. Door de explosie wordt het deksel of de bal weggeschoten. Een knal met een melkbus kan erg luid zijn. Het EO-programma Checkpoint had in seizoen 7 aangetoond dat men met carbidschieten een geluid van 110 dB kan produceren. Daarom is gehoorbescherming bij carbidschieten zeker belangrijk als persoonlijk beschermingsmiddel. 

Wat is een installateur en met welke installaties kan een installateur werken?

Installateur is een beroep in de installatietechniek. Het is vrij algemene benaming voor verschillende vakgebieden die onder de installatietechniek vallen. Een installateur legt verschillende installaties aan in woningen, utiliteit en industrie. Het gaat hierbij met name om centrale verwarmingsinstallaties, HVAC-installaties, waterleidingen, sanitair en elektriciteit. Deze vakgebieden zijn tegenwoordig zo specialistisch dat installateurs vaak worden ingedeeld in het vakgebied waarin de desbetreffende monteur is gespecialiseerd. Hierdoor worden installateurs meestal in verschillende functies ingedeeld bij een installatiebedrijf. Hieronder zijn deze functies weergegeven en is kort benoemd welke werkzaamheden en installaties bij deze functies aan de orde komen.

  • CV monteurs voeren taken uit met betrekking tot het aanleggen en fitten van CV-leidingen, het plaatsen van radiatoren en CV-ketels.
  • Dikwandig CV monteurs plaatsen leidingen ten behoeve van grote CV-installaties voor utiliteit en industrie. Daarnaast plaatsen dikwandige CV monteurs grote CV-ketels. De dikwandige leidingen die aan deze installaties zijn verbonden worden gefit en gelast. Hierbij wordt gebruik gemaakt van autogeen lassen en daarnaast ook van TIG-lassen.
  • HVAC-monteurs plaatsen systemen met betrekking tot luchtbehandeling. Dit kunnen naast luchtverwarmingssystemen ook airconditioninginstallaties zijn ten behoeve van de verkoeling van de lucht.
  • Zinkwerkers plaatsen dakgoten, hemelwaterafvoer en ander zinkwerk rondom woningen en utiliteit.
  • Loodgieters zijn medewerkers die zich met name bezig houden met het plaatsen van gasleidingen en waterleidingen in woningen en utiliteit. De term loodgieter wordt nog wel gebruikt maar is verouderd omdat er geen lood meer gegoten word in de installatietechniek. Daarom worden loodgieters ook wel W-monteurs genoemd. De ‘W’ staat hierbij voor werktuigbouwkundige monteurs.
  • Elektromonteurs of elektriciens zijn verantwoordelijk voor de complete elektrische installatie van een woningen, utiliteit of industriële gebouwen. Elektromonteurs hebben hiervoor verschillende disciplines. Zo zijn er elektromonteurs die specifiek ervaring hebben in de woningbouw. Ook zijn er elektromonteurs die juist ervaring hebben in de industrie of utiliteit. Deze onderverdeling wordt gemaakt omdat de eisen en technische aspecten verschillen die aan deze installaties worden gesteld.
  • Meet- en regeltechnici zijn specialistische installateurs die gebouwbeheersystemen inregelen en storingen in deze systemen oplossen. Daarnaast houden meet- en regeltechnici zich bezig met het aanleggen van brandmeldinstallaties en inbraakbeveiligingsinstallaties. Hierbij komt naast bedrading ook elektrotechniek, elektronica en software aan de orde.

Installatiebedrijven kunnen zich op meerdere installatiesystemen richten. Daarom zijn binnen installatiebedrijven meestal verschillende monteurs aanwezig. Wanneer er een probleem aan een installatie ontstaan worden installatiebedrijven gebeld met het verzoek om een installateur. Het installatiebedrijf kan uit de aard van de storing of melding opmaken wat voor installateur ingezet moet worden om de installatie te repareren. De meeste installatiebedrijven zijn aangesloten bij de UNETO-VNI. Dit is de ondernemersorganisatie voor bedrijven uit de installatiebranche en de elektrotechnische detailhandel.