Veilig werken in zones met explosierisico

De zogenaamde ATEX richtlijnen beschrijven de organisatorische en technische maatregelen die genomen moeten worden voor de beveiliging in zones met explosiegevaar. Op apparatuur leidt dit tot een soms wat verwarrende aanduiding met verschillende zones, groepen, categorieŽn en beschermingsgraden. Een overzicht.

De ATEX richtlijnen zijn van toepassing op alle zones waar brandbare gassen, damp of stof in de atmosfeer tot een explosie zouden kunnen leiden. De gevarendriehoek leert dat voor een explosie nog twee elementen aanwezig moeten zijn: zuurstof en een ontstekingsbron.

Om mensen en de omgeving te beschermen tegen dit risico dienen bedrijven maatregelen te nemen. De Europese richtlijn 1999/92/EG Ė ook wel ATEX 153 genoemd Ė beschrijft organisatorische maatregelen. De richtlijn 2014/34/EU (ATEX 114) legt voorwaarden op aan apparatuur die in zones met explosierisico gebruikt kan worden.

Zeer algemeen gesteld komt de beveiliging er op neer dat men tracht om een van de elementen uit de gevarendriehoek weg te nemen of te reduceren. Ventilatie kan bijvoorbeeld een goede maatregel zijn om de concentratie aan brandbare gassen te verminderen.

Het gebruik van ATEX gecertificeerde apparatuur is erop gericht om de kans op een ontsteking te verminderen. Men spreekt in dit verband van intrinsiek veilige apparatuur als toestellen zo ontworpen zijn dat ze geen vonken kunnen veroorzaken, bijvoorbeeld door het stroomverbruik te beperken. Een andere oplossing kan erin bestaan van een drukbestendige behuizing te voorzien zodat eventuele vonken niet in contact kunnen komen met de explosieve atmosfeer.

Indeling in zones

De beveiliging tegen mogelijke explosies begint met het inschatten van het risico. De ATEX richtlijnen baseren zich hiervoor op Europese normen die drie zones definieert met toenemend risico in functie van hoe vaak een ontvlambare atmosfeer aanwezig is.

Voor gassen worden deze zones aangeduid als 0, 1 en 2 waarbij zone 0 het hoogste risico kent. Een zone wordt aangeduid als zone 0 wanneer er meer dan 10% van de tijd een explosief gas of damp aanwezig is. Voor zone 1 is dat tussen 0,1 en 10% van de tijd. Zone 2 betekent dat in minder dan 0,1% van de tijd een explosieve atmosfeer aanwezig is.

Voor stof geldt een analoge indeling waarbij de zones aangeduid worden als 20, 21 en 22.

In de Verenigde Staten wordt een analoog principe gehanteerd waarbij echter slechts 2 divisies aangeduid worden. Divisie 1 komt er overeen met onze zones 0 en 1. Divisie 2 is wat bij ons zone 2 is.

Bedrijven moeten de zones met explosiegevaar in hun bedrijf definiŽren en fysiek aanduiden. Daarvoor moeten de bronnen eerst in kaart gebracht worden waarna men mogelijke concentraties moet berekenen om na te gaan vanaf wanneer er explosiegevaar ontstaat. Om vervolgens tot een indeling in zones te komen moet gekeken worden hoe frequent dat explosiegevaar is.

CategorieŽn

Voor de apparatuur die getest is om veilig gebruikt te kunnen worden in zones met explosiegevaar wordt een indeling in groepen en categorieŽn gehanteerd.

Groep I slaat op specifieke apparatuur voor gebruik in mijnen en mijninstallaties. Alle andere toestellen vallen onder groep II.

De categorieŽn duiden vervolgens de zones aan waarin de apparatuur gebruikt kan worden. Voor categorie 1 zijn dat de zones 0 en 20. Categorie 2 en 3 slaan op respectievelijk zone 1 of 21 en zone 2 of 22.

In de ATEX markering wordt bij de categorie vervolgens een G of een D geplaatst, naargelang het toestel gecertificeerd is voor omgevingen met gas of stof.

In de praktijk zal een ATEX markering er bijvoorbeeld uitzien als Ex II 2G, wat dan betekent dat het apparaat bedoeld is voor industrieel gebruik (groep II) in zones waar de aanwezigheid van explosief gas af en toe voorkomt (categorie 2 / zone 1).

De 1 op 1 relatie tussen categorieŽn en zones lijkt een van beide overbodig te maken, maar er is wel een hiŽrarchie. Een toestel van categorie 2 mag zowel in zone 1 als 2 gebruikt worden, maar dus niet in zone 0.

Waarom de nummering van de zones start met 0 en de nummering voor categorieŽn start met 1 is een vraag die niet gesteld mag worden. Dat is nu eenmaal zo.

Equipment Protection Level

De verwarring wordt nog groter wanneer ook een Equipment Protection Level vermeld wordt. EPL is een concept uit de normen Ė dus niet uit de ATEX richtlijnen Ė dat in plaats van een absolute relatie tussen zones en categorieŽn kijkt naar een specifieke risico analyse. De redenering is dat in sommige situaties een explosie zo zwaar zou kunnen zijn dat men ze absoluut wil vermijden, ook als het risico zich in de tijd slechts zeer occasioneel zou kunnen voordoen. Omgekeerd zouden er ook redenen kunnen zijn om in specifieke gevallen minder streng te zijn dan de 1 op 1 link tussen zones en categorieŽn.

De redenering die dan gevolgd wordt is dat de indeling in categorieŽn al bij al vrij arbitrair is. Voor een toestel van categorie 2 geldt bijvoorbeeld dat het geen explosie mag veroorzaken wanneer zich een storing zou voordoen die niet geheel abnormaal is. In categorie 1 moet de beveiliging van het apparaat dubbel uitgevoerd zijn en moet ook gegarandeerd zijn dat de veiligheid bewaard blijft als zich twee onafhankelijke storingen zouden voordoen.

Waarom precies bij de overgang op 10% risico (zone 1 naar zone 0) moet overgestapt worden op een dubbele beveiliging is dus eerder arbitrair. In de benadering met Equipment Protection Levels kijkt men naar de beveiliging van de apparaten en laat men de analyse wat nodig is over aan de gebruiker. Omdat bedrijven voor een moeilijke verantwoordelijkheid stelt, worden in de praktijk de EPLís meestal ook 1 op 1 aan de categorieŽn gekoppeld, en is het gewoon een andere notering.

EPL Ga en Da komen dan overeen met categorie 1G en 1D. Zelfde redenering voor EPL b en c die overeenkomen met categorieŽn 2 en 3.

Temperatuurklasse

Een typische vermelding op het ATEX label van apparatuur is nog de temperatuurklasse die aangeeft hoe heet het oppervlak van een toestel maximaal kan worden. Bij T1 kan die temperatuur oplopen tot 450įC. De hoogste klasse Ė T6 Ė houdt in dat een toestel zo ontworpen is dat de temperatuur van het oppervlak nooit meer dan 85įC kan bedragen.

De temperatuurklasse is belangrijk in combinatie met de zelfontbrandingstemperatuur van de stof die het explosierisico veroorzaakt. In omgevingen met ontbrandbaar stof wordt daar nog bij gezet hoe dik de stoflaag mag worden als die zich zou afzetten op het toestel. Een ATEX label bevat meestal ook een temperatuurrange die aangeeft in welk bereik van omgevingstemperatuur de goede en veilige werking van het apparaat gegarandeerd wordt.

© Productivity.be


Feel free to share


Productivity.be

is een publicatie van
Redactiebureau ConScript

Contact

Erwin Vanvuchelen
+32 (0)475 64 99 34
erwin@conscript.be
erwinvanvuchelen