Industrieel kabelmanagement

Bescherming tegen explosiegevaar

Levelex toepassing explosiegevaarlijke omgevingen

Installaties in explosiegevaarlijke omgevingen

In omgevingen waar gewerkt wordt met ontvlambare gassen of stoffen bestaat altijd een risico op explosiegevaar. Installaties die in een explosiegevaarlijke omgevingen staan moeten daarom aan de strenge ATEX-eisen voldoen. Deze richtlijn stelt eisen aan de apparatuur en producten die in explosiegevaarlijke zones worden gebruikt. Een explosie kan immers enorme gevolgen hebben en veel schade meebrengen, zowel voor medewerkers persoonlijk als voor bedrijfsprocessen. Hemmink informeert je graag over de ATEX-richtlijnen en de maatregelen die je kunt nemen om een gas- of stofexplosie te voorkomen.

Ongeveer 46.000 bedrijven in Nederland vallen binnen de ATEX-wetgeving. Bijvoorbeeld voedingsmiddelen-producenten, farmaceutische bedrijven, verffabrieken en raffinaderijen.

Explosief materieel dat aan de voorschriften van ATEX 114 voldoet, moet gemerkt zijn met het zeskantige logo Ex. Dit logo hoeft niet geel te zijn. Voor dat materieel moet de leverancier een CE-verklaring van overeenstemming afleveren.

Explosiegevaarlijk gebied moet voor werknemers duidelijk worden gekenmerkt met een gele waarschuwingsdriehoek met daarop in zwarte letters de tekst ‘EX’.


 

Een apparaat dat voldoet aan de ATEX 114 herken je aan het zeskantige Ex-logo. Dit logo staat ook vermeld op explosieveilige producten en materieel. Een explosiegevaarlijk gebied herken je aan de EX-driehoek.

Wat zijn explosiegevaarlijke omgevingen?

Bekijk in onderstaande tabel in welke omgevingen mogelijk explosiegevaar kan ontstaan:

BrancheExplosie risico
Chemische industrieIn de chemische industrie worden brandbare gassen, vloeistoffen en vaste stoffen in diverse processen omgezet en verwerkt. Bij deze processen kunnen explosieve mengsels ontstaan.
Vuilstortplaatsen en weg- en waterbouwkundeDoor ophoping van afvalstoffen kunnen op vuilstortplaatsen explosieve vuilstortgassen ontstaan. Omdat deze niet ongecontroleerd mogen ontsnappen en daardoor tot ontsteking komen, zijn uitgebreide technische maatregelen noodzakelijk. Ook in slecht geventileerde tunnels, kelders, enz. kunnen zich explosieve gassen van verschillende bronnen ophopen.
EnergiecentralesUit stukkolen die in combinatie met lucht niet-explosief zijn, kan door transport, vermaling en droging kolenstof ontstaan, dat explosieve stof/lucht- mengsels kan vormen.
AfvalverwerkingsbedrijvenBij afvalwaterbehandeling in waterzuiveringsinstallaties kunnen gistingsgassen die ontstaan, explosieve gas/luchtmengsels vormen.
Gasbedrijven Bij het vrijkomen van aardgas door lekkages of iets dergelijks kunnen explosieve gas/luchtmengsels worden gevormd.
Houtverwerkende industrieBij het bewerken van houten werkstukken komt houtstof vrij dat bijvoorbeeld in filters of silo’s explosieve stof/lucht –mengsels kan vormen
Verfspuiterijen       De overspray die ontstaat bij het spuiten van oppervlakken met sproeipistolen in spuitcabines, kan net als de vrijgekomen dampen van oplosmiddelen met lucht explosieve atmosfeer vormen.
Landbouw   In enkele landbouwbedrijven worden installaties voor de winning van biogas geëxploiteerd. Wanneer biogas ontsnapt, bijv. als gevolg van lekkages, kunnen explosieve biogas/luchtmengsels ontstaan
Metaalverwerkende bedrijven    Als gietproducten van metaal worden vervaardigd, kan bij de oppervlaktebehandeling (slijpen) explosief metaalstof ontstaan. Dit is met name het geval bij lichte metalen. Dit metaalstof kan in collectoren een explosierisico teweegbrengen.
Levensmiddelen en veevoederindustrie Bij het transport en de opslag van graankorrels, suiker, enz. kunnen explosieve stoffen ontstaan. Als deze worden afgezogen en in filters gescheiden, kan in het filter een explosieve atmosfeer ontstaan.
Farmaceutische industrieIn de farmaceutische productie wordt vaak alcohol als oplosmiddel gebruikt. Bovendien kunnen ook andere stoffen (additieven) en hulpstoffen, bijv. lactose, worden toegepast die een stofexplosie kunnen veroorzaken.
RaffinaderijenDe koolwaterstoffen die in raffinaderijen gebruikt worden, zijn allemaal brandbaar en kunnen, afhankelijk van hun vlampunt, al bij omgevingstemperatuur een explosieve atmosfeer teweegbrengen. De omgeving van de aardolie verwerkende installaties wordt meestal beschouwd als een explosiegevaarlijke plaats.
Recyclingbedrijven Bij het recyclen van afval kunnen explosierisico’s ontstaan door bussen en andere houders met brandbare gassen en/of vloeistoffen die niet ontdaan zijn van restanten, of door papier- of kunststofstof.

Bron: Stichting ATEX

Hoe ontstaat een explosie?

Om een explosieve atmosfeer te laten ontstaan moeten er 3 factoren aanwezig zijn: een brandstof (gas of damp), zuurstof en een ontstekingsbron. Alle brandbare stoffen kunnen in een bepaalde verhouding met lucht (m.n. zuurstof) en een ontstekingsbron een explosie geven. Deze verhouding is zodanig dat het mengsel kan ontbranden en waarbij de verbranding zich na ontsteking tot het gehele mengsel uitbreidt. Hiervoor is een ontstekingsbron nodig zoals mechanische of elektrische vonken, hete oppervlakken of statische elektriciteit.

Deze combinatie van factoren noem je de ‘ontstekingsdriehoek’ of ‘branddriehoek’. Niet alleen gas kan exploderen maar ook stof en nevel. Beide kunnen leiden tot brand.

Gasexplosie

Als een brandbaar gas vrijkomt, kan dit gas zich vermengen met de lucht (zuurstof). Als dit gasmengsel in aanraking komt met een ontstekingsbron, kan het gaan ontploffen.

Nevelexplosie

Een vloeibare brandbare stof kan verdampen en kan met zuurstof uit de lucht een explosief mengsel vormen. Zodra dit mengsel boven een bepaalde temperatuur komt, is het ontsteekbaar. Bij een nevelexplosie ontstaan zeer fijne druppeltjes die zich gedragen als een gas en net als gas kunnen ontploffen.

Stofexplosie

Bij een stofexplosie stuift een brandbare vaste stof in fijne vorm (bijvoorbeeld poeder) op en komt zo in contact met lucht. De stof mengt zich met zuurstof uit de lucht en kan daar een explosief stof-luchtmengsel worden (stofwolk). Denk hierbij aan bakmeel in een broodfabriek of houtstof in een zagerij. De ontstekingsbron kan een oververhitte machine of zelfs zonlicht zijn. Het schoonhouden van de omgeving is essentieel om te voorkomen dat er stofhopen ontstaan die kunnen opwervelen. 


ATEX explosieveiligheidsrichtlijnen 2014/34/EU

De ATEX-richtlijnen hebben tot doel om de veiligheid en gezondheid van werknemers in gebieden met explosiegevaar te waarborgen (ATEX 153). De ATEX 114 geldt voor materieel en beveiligingssystemen die in deze gebieden worden toegepast. ATEX staat voor ATmosphères EXplosives. Het doel van de ATEX-richtlijnen is het voorkomen van gas- en stofexplosies. Het gaat hierbij om de beheersing van de omstandigheden in een explosieve atmosfeer, in situaties waarbij het niet mogelijk is om door vervanging van stoffen het explosiegevaar weg te nemen.

Waarom zijn er ATEX richtlijnen

In de afgelopen jaren is veel maatschappelijke en persoonlijke schade ontstaan door gas- of stofexplosies. Als het gevaar door ontwerpers en gebruikers van installaties was onderkend, had dit wellicht voorkomen kunnen worden. Voor veilig werken met gevaarlijke stoffen is daarom de ATEX 114 voor ontwerpers en de ATEX 153 voor gebruikers ontwikkeld.

ATEX 114 en ATEX 153

Fabrikanten van apparatuur in explosiegevaarlijke omgevingen hebben vooral te maken met de ATEX 114 (voorheen ATEX 95). Deze richtlijn behandelt aan welke normen apparatuur en producten moeten voldoen die toegepast worden in explosiegevaarlijke omgevingen. De ATEX 153 is ontwikkeld voor gebruikers in explosiegevaarlijke omgevingen.

Zone-indeling

Explosiegevaarlijke gebieden (zones) worden verdeeld in zones, afhankelijk van de frequentie en de duur van de aanwezigheid van een potentieel explosief gas of stof. Op deze manier kan vastgesteld worden welke maatregelen nodig zijn om werkzame ontstekingsbronnen te vermijden.

Met een risico-analyse volgens de ATEX 114 richtlijn stel je op basis van de mate van explosiegevaar een ATEX-zone vast. Voor alle zones geldt een aparte ATEX certificering.

brandbare stofzone-indelingfrequentieHoogte van maatregel
GasZone 0Gas altijd aanwezigZeer streng
 Zone 1Gas waarschijnlijk af en toe aanwezigStreng
 Zone 2Gas indien aanwezig voor korte duurMinder streng
StofZone 20Stof altijd aanwezigZeer streng
 Zone 21Stof waarschijnlijk af en toe aanwezigStreng
 Zone 22Gas indien aanwezig voor korte duurMinder streng

 

Richtlijnen gevarenzone-indeling

De NEN-EN-IEC 60079-10 en de NEN-EN-IEC 61241-10 zijn de internationale richtlijnen die als basis gebruikt worden voor het uitvoeren van een gevarenzone-indeling. Daarbij zijn de volgende praktijkrichtlijnen van toepassing:

  • NPR-7910-1 voor gasexplosiegevaar
  • NPR-7910-2 voor stofexplosiegevaar

Deze twee praktijkrichtlijn richtlijnen geven handvatten om de gevarenzone-indeling zo goed mogelijk aan te laten sluiten met het werkelijke explosiegevaar.

Maatregelen om explosiegevaar te voorkomen

Vanzelfsprekend moet contact met een ontstekingsbron zoveel mogelijk voorkomen worden. Als dit niet mogelijk is, is het van belang de omgeving te beschermen volgens de ATEX-richtlijnen.

Daarnaast kan bekeken worden of elektrische apparaten buiten de ‘gevarenzone’ kunnen worden opgesteld. Waar dit niet mogelijk is, moeten explosieveilige varianten worden gekozen. Nog beter is om bij het ontwerp van een machine al te weten of er sprake is van een explosiegevaarlijke omgeving zodat de engineer de juiste producten kan adviseren.

Apparaatklassen

Bij het ontwerpen van een apparaat of om te beoordelen of een apparaat voldoet aan de minimale veiligheidseisen, is het van belang om te weten in welke klasse een apparaat ingedeeld is (klasse 0 t/m III). Dit om bepaalde eigenschappen van apparaten aan te geven en in welke omstandigheden deze gebruikt mogen worden.

Technieken om je apparaat te beschermen     

Er zijn verschillende manieren om, binnen de ATEX-richtlijnen, je machine of product te beschermen en een ontstekingsreactie te voorkomen. De meest toegepaste technieken zijn:

  • Ex d: een drukvast omhulsel dat stofindringing, vonken of hoge temperaturen voorkomt.
  • Ex e: erhöhte of verhoogde veiligheid. Het materiaal gaat bij normaal gebruik niet vonken.
  • Ex i: intrinsiek veilig: de energie van stroomkringen wordt begrensd zodat bijv. vonken geen ontsteking kunnen veroorzaken.
  • Ex p: pressurization of inwendige overdruk. De behuizing staat onder een inwendige overdruk waardoor er geen explosiegevaar kan ontstaan.

Wat verder nog van belang is bij explosieveiligheid

IP-waarde

Bij explosiegevaarlijke omgevingen is het van belang dat de toegepaste producten een hoge IP-waarde hebben (minimaal IP54). Dit betekent dat de installatie beschermd is tegen water en stof van buitenaf. Alle componenten die onderdeel zijn van een explosieveilige installatie, moeten ook deze minimale IP-waarde hebben.

De invloed van coldflow op explosiegevaar

Coldflow (of creep) is de neiging van een vast materiaal om gedurende een bepaalde periode te vervormen onder invloed van mechanische stress. Temperatuur en verschillende andere omgevingsfactoren zijn van invloed op het ontstaan van coldflow. In het algemeen gaan materialen zoals kunststoffen en rubbers bij kamertemperatuur al vervormen. Als materiaal vervormt, kan er een doorgang ontstaan voor gas of andere explosieve stoffen. Daarom is het van groot belang dat producten zoals kabels en kabelwartels getest zijn en bewezen voldoen aan de Atex-richtlijnen.

Wat te doen bij explosiegevaar én elektromagnetische interferentie

Binnen een installatie kan zowel sprake zijn van explosiegevaar als elektromagnetische straling. Hiervoor zijn diverse oplossingen voorhanden. Onze specialisten Marcel ten Thije en Haimy Schenk adviseren je graag over de best passende oplossing voor jouw situatie.

Contact

Contact

Heb je vragen of opmerkingen? Neem contact met ons op via onderstaand formulier.

Contact

Heb je vragen of opmerkingen? Neem contact met ons op via onderstaand formulier.