Gary Arthur, voorzitter van de American Society for Fiberglass Reinforced Plastics, legde uit hoe de composietindustrie normen ontwikkelt als reactie op recente voorschriften voor composietopslagtanks die zijn ontworpen om alle belanghebbenden te beschermen tegen schade veroorzaakt door defecten aan composietopslagtanks.
Aangezien de sterke ontwikkeling van composiet opslagtanks zich voortzet in de 21e eeuw, hebben de Amerikaanse Environmental Protection Agency (EPA) en de Occupational Safety and Health Administration (Occupational Safety and Health Administration, OSHA) wetten op dit gebied uitgevaardigd. Deze wetten regelen de reactie op catastrofale tanks storingen en het gebrek aan overeengekomen normen voor tankinspectie in petroleum en zeer gevaarlijke chemische toepassingen aanpakken.Het is altijd van groot belang geweest om de resterende levensduur, effectiviteit en inspectiecyclus van composiet opslagtanks te bepalen.
Het opslaan van olie en chemicaliën is overal ter wereld een belangrijke klus. Hoewel bepaalde chemicaliën niet zo ontvlambaar en explosief van aard zijn als olie en gas, zijn ze zeer corrosief en kunnen ze letsel, de dood en milieuschade veroorzaken als ze niet veilig worden gecontroleerd. Composieten zijn vanwege hun uitstekende corrosiebestendigheid de meest gebruikte materialen voor bovengrondse opslagtanks (AST) in de chemische industrie. In termen van olieopslag hebben composiettanks echter een veel kleinere opslagcapaciteit dan stalen tanks, en de ontwikkeling van voorschriften en industrienormen voor stalen tanks richt zich meer op toepassingen voor grote olieopslag. De regulering van samengestelde AST is verwaarloosd en loopt gevaar.
In 1999 waren de EPA- en OSHA-wetten ongeveer tien jaar in ontwikkeling en waren ze stevig verankerd in de Verenigde Staten. Hierdoor ontstond de behoefte aan de erkende en algemeen aanvaarde goede technische praktijken met betrekking tot tankinspectiebeslissingen, tegenwoordig bekend als RAGAGEP. Begin jaren negentig ontwikkelde de volwassen stalen tankindustrie zich snel met strenge inspectienormen, terwijl de relatief late composiettankindustrie traag reageerde.
Standaard voor inspectie van opslagtanks van composietmateriaal
Volgens de EPA- en OSHA-wetten heeft de composiettankindustrie beperkte vooruitgang geboekt bij het ontwikkelen van volwassen, robuuste en duurzame inspecteurstraining en kredietverlening. Van 1999 tot 2016 hebben niche-industriegroepen, bestaande uit professionals die de pulp- en papier-, petroleum- en chemische verwerkende industrieën ondersteunen, opmerkelijke inspanningen geleverd om aan deze EPA- en OSHA-vereisten te voldoen. De praktijk van publiceren is echter afhankelijk van technische inhoud en administratieve procedures, en er zijn enkele opmerkelijke fouten en weglatingen gevonden; De promotie van duurzame praktijken in industriële controle is jammerlijk ontoereikend en is in meer dan tien jaar niet significant bijgewerkt.
In de jaren negentig waren de regelgevende inspanningen gericht op de olie- en gasindustrie, waarbij het American Petroleum Institute (API) API 653, Tankinspectie, reparatie, modificatie en reconstructie lanceerde, in 1991 werd API 580 Risk-based inspectie geïntroduceerd in 2002, en API 571 werd in 2003 geïntroduceerd en behandelt schademechanismen. Deze inspanningen worden aangevuld door het Steel Tank Institute (STI), dat in 2000 de norm SP001 voor oppervlaktetankinspectie heeft gepubliceerd. Zowel de API- als de STI-normen zijn van toepassing op stalen tanks, niet op composiettanks. Naar schatting zijn er momenteel alleen al in de Verenigde Staten meer dan 5.000 opgeleide en gekwalificeerde inspecteurs van stalen tanks. Deze inspectienormen voor stalen tanks vormen een precedent voor standaardisatie van inspectiepraktijken in de composiettankindustrie.
Opslagtanks met samengesteld oppervlak lopen gevaar
Zonder rekening te houden met latere verliezen, wordt geschat dat voortijdig falen van opslagtanks met composiet oppervlak de industrie meer dan $ 107 miljoen per jaar kost. Composietmateriaal is een complex materiaal in de bouw en krijgt vaak niet de aandacht die ingenieurs en productiebedrijven verdienen. Hoewel composieten een hoge status hebben als voorkeursmaterialen voor veel chemische toepassingen, zijn hun eigenschappen minder voorspelbaar en moeilijker te evalueren dan gangbare, in massa geproduceerde homogene stalen tankmaterialen met isotrope eigenschappen zoals A36 koolstofstaal of 316 roestvrij staal. Deze situaties zijn belangrijke onderdelen van de expertise van de inspecteur geïntegreerde oppervlaktetanks.
De meest recente formele studie naar voortijdig falen van composietapparaten, die in totaal 388 soorten defecten en 328 oorzaken vastlegde, werd decennia geleden uitgevoerd. Uit onderzoeksgegevens over composiettanks en -containers blijkt dat 52 procent van de storingstypes kan worden toegeschreven aan laminatieproblemen en 75 procent aan fabricagefouten. Casuïstiek die sindsdien is samengesteld, laat zien dat er jaar na jaar mislukkingen zijn opgetreden, met vergelijkbare soorten en verhoudingen van oorzaken als die welke decennia geleden werden geïdentificeerd. Opslagtanks met composiet oppervlak bestaan uit een verscheidenheid aan heterogene composietontwerpen met anisotropie, er is geen standaardkwaliteit en ze zijn in wezen handgemaakt. Daarom verschillen de faalwijzen sterk tussen staal en composietmaterialen.
De reactie van de composietindustrie
De Amerikaanse wet vereist dat eigenaren van oppervlaktetanks olie- en chemicaliëngerelateerde rampen voorkomen, voorbereiden en erop reageren. Bovendien zijn de faalwijzen van opslagtanks met composiet oppervlak complex en onvoorspelbaar. Om aan deze vereisten op het gebied van wetgeving en inspectie te voldoen, moeten inspecteurs onder zeer specifieke voorwaarden worden opgeleid en gekwalificeerd, verantwoording afleggen en resultaten behalen. Daarom moet de composietenindustrie duurzame consensusstandaardpraktijken publiceren en trainen om gekwalificeerde inspecteurs af te leveren.
