ATEX in Een Notendop - Artikel Hans Raemaekers

4

Click here to load reader

Transcript of ATEX in Een Notendop - Artikel Hans Raemaekers

Page 1: ATEX in Een Notendop - Artikel Hans Raemaekers

De oorsprong vormen twee artikelen uit hetverdrag dat Europese lidstaten zijn overeenge-komen om tot eenheid in wet- en regelgevingte komen, volgens het principe: gelijke monni-ken, gelijke kappen. De twee artikelen zijn100 A en 118 A. Het primaire doel van beideartikelen is compleet verschillend, maar er kanwel overlap zijn in de uiteindelijke werkingvan deze richtlijnen. Artikel 100 A heeft pri-mair als doel vrij marktverkeer van productenmogelijk te maken. Daarbij wordt een basisvan gelijke technische eisen gesteld voor eenbepaald product, die voor alle lidstaten gel-den. Het primaire doel van artikel 118 Adaarentegen is het beschermen van de veilig-heid en de gezondheid van de gebruiker, metname werknemers.

ProductrichtlijnenOp basis van Artikel 100 A zijn de ‘Product-richtlijnen’ opgesteld. Voorbeelden zijn de:• Machinerichtlijn (89/392/EG);• Richtlijn elektromagnetische compatibiliteit

(89/336/EG);• Laagspanningsrichtlijn (73/23/EG).Producten die onder een productrichtlijn val-len, moeten in principe zijn voorzien van deCE-markering. ATEX 95 (94/9/EG), voor-heen ook aangeduid als ATEX 100 A, is eenproductrichtlijn en richt zich tot de fabrikan-ten van machines. De afkorting ATEX is afge-

leid van ATmosphères EXplosibles , zoals ditwordt genoemd in de oorspronkelijkeEuropese richtlijnen op dit gebied.

VeiligheidsrichtlijnenUit artikel 118 A is de zogenoemdeKaderrichtlijn (89/391/EG) ook wel Frame-work directive genoemd, voortgekomen.Hierin worden de verantwoordelijkheden vande werkgever en werknemer met betrekkingtot veiligheid en gezondheid op het werkbeschreven. Onder de Kaderrichtlijn is eengrote verscheidenheid aan specifieke richtlij-nen opgenomen, allen met hetzelfde zojuistgenoemde doel. Voorbeelden van deze richt-lijnen zijn de:• Richtlijn Arbeidsmiddelen (89/655/EG);• Richtlijn Arbeidsplaatsen (89/654/EG);

• Richtlijn Veiligheids- en/of gezondheidssig-nalering op het werk (92/58/EG);

• Richtlijn ter bescherming tegen de risico’svan chemische agentia op het werk(98/24/EG).

Onder deze Kaderrichtlijn valt ook ATEX 137(99/92/EG), ter bescherming van degezondheid en veiligheid van werknemers,die door explosieve atmosferen gevaar kun-nen lopen. In Nederland is dezeKaderrichtlijn geïmplementeerd in deArbeidsomstandighedenwet (Arbowet).

Een markant verschil tussen deProductrichtlijn (artikel 100 A) en deKaderrichtlijn (artikel 118 A) is dat deProductrichtlijn zich richt tot producten voorde hele Europese markt, terwijl deKaderrichtlijn zich op de werkomstandighe-den in Europa richt.

Bereiken L.E.LHet bereiken van de onderste explosielimiet isafhankelijk van de vluchtigheid van de betref-fende stoffen en de verdelingsgraad engrootte van vaste deeltjes in de lucht.Omgevingsparameters die hierop invloedhebben zijn de omgevingstemperatuur en–druk. Bij atmosferische druk en kamertem-peratuur ligt de onderste explosiegrens voorde meeste vluchtige organische stoffen in deorde grootte van circa 1 volume-% in lucht(10 liter/m3). De dampen van vluchtige

16 Gevaarlijke Lading – februari 2006Gevaarlijke Lading – februari 2006

ATEX in een notendopATEX in een notendopNog weinig kennis over richtlijnen explosieveiligheid

Er heerst onduidelijkheid rondom de richtlijnen voor explosieveiligheid. Datdie richtlijnen ertoe doen, blijkt bijvoorbeeld uit het feit dat zich in Nederlandvvolgens het Prins Mauritslaboratorium (TNO) gemiddeld één keer per weekeen stofexplosie voordoet.Om het onderwerp explosieveiligheid beter uit te kunnen leggen, volgt eerstiets over de historie van dit soort richtlijnen. Vervolgens gaan we in opbelangrijke aandachtspunten ten aanzien van de richtlijnen ATEX 137 en ATEX95. Daarnaast zal onder meer worden uitgelegd hoe men door gerichte maat-regelen op een verantwoorde wijze kan voldoen aan ATEX 137, zonder datwwordt voldaan aan ATEX 95. Zie hiervoor onder andere het in dit artikelopgenomen ATEX flowschema.

EXPLOSIEVEILIGHEID

Het begrip ‘Richtlijn’

• Een richtlijn van een nationale of plaatselijke overheid is geen wet, maar een (beleids-)voornemen dat aangeeft hoe een overheidsinstantie om dient te gaan met een bepaaldonderwerp cq. een bepaalde wet.

• Een Europese richtlijn is wel juridisch bindend en staat zelfs boven de wetten van de indivi-duele lidstaten. Europese richtlijnen bevatten eisen die binnen de gestelde termijn moetenworden overgenomen in de overeenkomstige nationale wetgeving (ook wel Harmonisatiegenoemd).

• Een verordening van de EU: deze hoeft niet te worden overgenomen, maar is direct 1 op1 als een officiële wet te beschouwen, vergelijkbaar met een Besluit dat geldig is voor allelidstaten.

explosie_GL01 15-02-2006 13:08 Pagina 16

Page 2: ATEX in Een Notendop - Artikel Hans Raemaekers

organische stoffen zijn qua soortelijkemassa zwaarder dan die van lucht.Hierdoor zal het explosieve mengsel dus (ineerste instantie) laag aan de grond ont-staan.In de praktijk blijkt dat het realiseren vaneen explosief dampmengsel met licht ont-vlambare stoffen (R 11) in productie- enopslagruimten onder normale omstandighe-den praktisch onmogelijk is. Om met dezestoffen een explosief dampmengsel te vor-men, is een besloten ruimte nodig, zoals eenafgesloten vat waarin zich voldoende ‘head

space’ bevindt. Denk hierbij ook maar eensaan laswerkzaamheden aan een vollediggevulde tank met een brandbaar oplosmid-del.

Het verdampen van stoffen wil niet per defi-nitie zeggen dat er zich direct een explosieveconcentratie voordoet. In productieruimten wilmen het liefst zover mogelijk onder de MAC-waarde blijven, welke zich voor de meestestoffen in het ppm-gebied (0,0001 %)bevindt. Voorzichtigheid is echter gebodenmet de zeer licht ontvlambare stoffen (R12,

aardgas in een woning), die vanwege hungrotere vluchtigheid (kookpunt 35 °C) snellereen explosieve damp vormen, ook plaatselijkin een wolk. De l.e.l. kan worden gemetenmet een explosiemeter die al waarschuwt bijconcentraties vanaf 10% van de l.e.l..Detectiesystemen maken gebruik van ditzelf-de meetprincipe.Informatie over explosiegrenzen (l.e.l. enu.e.l.) is onder andere te vinden in bijlage 2van NPR 7910 (NNi) en in hetChemiekaartenboek van uitgever SDU.

17Gevaarlijke Lading – februari 2006

Hieronder volgt informatie over de betekenis van de ATEX-richtlijnen voor het bedrijfslevenbinnen de Europese Unie. Via het stroomdiagram wordt deze betekenis in één oogopslagduidelijk.

Om te kunnen bepalen of de ATEX-richtlijnenvan toepassing zijn, moet eerst worden bekekenof er zich explosiegevaar in de omgeving voor-doet. Een explosie is mogelijk als aan een aantalvoorwaarden wordt voldaan. Deze zijn in onder-staande figuur weergegeven.Er is een stof nodig die met zuurstof uit de omge-ving een explosief mengsel vormt. Dit kan leidentot een stof- of gasexplosie. Voorbeelden vanstoffen die tot een stofexplosie kunnen leiden,zijn: meel, melk- en cacao-poeder, houtstof, sui-ker, kunstmest, textiel, kunststoffen in poedervormen fijne metaalpoeders. Voorbeelden van stoffendie een gas-of dampexplosie kunnen veroorza-ken, zijn: oplosmiddelen (VOS), ammoniak, ben-zine, LPG en aardgas. Het mengsel stof – lucht ofgas/damp – lucht moet in de omgeving of ruimtein een dusdanige concentratie aanwezig zijn,dat de l.e.l (de laagste explosielimiet) wordtbereikt. Om dit mengsel tot explosie te brengenis verder een ontstekingsbron noodzakelijk zoalsopen vuur, een heet oppervlak, mechanischevonken, vonken als gevolg van statische elektri-citeit of vonken uit elektrische apparatuur.

explosie_GL01 15-02-2006 13:08 Pagina 17

Page 3: ATEX in Een Notendop - Artikel Hans Raemaekers

Gevaarzone-indelingVoor het aanleggen van ‘zones’ worden inNederland twee praktijkrichtlijnen gehan-teerd, namelijk:• NPR 7910, deel 1 (NEN-EN 60079-10),

voor gasontploffingsgevaar en• NPR 7910 deel 2 ((NEN-EN 50281-3),

voor stofontploffingsgevaar.Beide praktijkrichtlijnen zijn gebaseerd op detwee vermelde Europese normen.Nota bene: Als er Europese normen wordenuitgegeven, dan zijn de lidstaten verplicht hettechnische inhoudelijke uit deze normen overte nemen in hun overeenkomstige nationalenormen of zij dienen alleen nog de Europesenorm te gebruiken (98/34/EG, gewijzigddoor 98/48/EG).

Zone-indelingDe zone-indeling (zie tabel 1) leidt tot eengebiedsindeling waarvoor een betreffendezone geldt. In NPR 7910 worden regelsgegeven voor het bepalen van de afmetingen de vorm van de zone. Hierbij wordt reke-ning gehouden met de ventilatieomstandighe-den. Door het aanleggen van een ventilatie-veelvoud van 4, kan een zone 2 wordenopgeheven en worden ingedeeld als een niet

gevaarlijk gebied (n.g.g.). Bij gebouwen isde gemakkelijkste optie voor het aanleggenvan een zonering meestal om dit per ruimtete doen. De zwaarste aanwezige gevaren-bron bepaalt welke zone-indeling de ruimtekrijgt toegewezen. Het is mogelijk om eenvirtuele zonering in een ruimte aan te leggen.Het is dan wel zeer aan te raden om dit teonderbouwen via metingen. De eisen dieworden gesteld aan apparatuur, machines ende installatie zijn afhankelijk van de zone-indeling.

Belang van Ex-markering in ATEX 95In een zone 0 of 20 worden de zwaarsteeisen ten aanzien van explosieveiligheid, aande apparatuur gesteld. Deze eisen zijn via deATEX 95-richtlijn geregeld. Hoewel ATEX 95is bedoeld voor fabrikanten van apparatuur,is het handig om de CE en Ex-markeringsco-dering te kennen.Achter de CE-markering wordt de keuringsin-stantie gegeven die de productieplaats heeftgecertificeerd (CE 0344 is bijvoorbeeldgecertificeerd door de Kema). Het kunnenlezen van de Ex-markering is noodzakelijkom te kunnen beoordelen of de aanwezigeapparatuur geschikt is voor de explosiege-

vaarlijke omgeving waarin deze zich bevindt.Als voorbeeld nemen we de markering: Ex II2 G EEx de IIC T3, uiteengezet in tabel 2.

Eisen aan ex-apparatuurTabel 3 geeft een beknopte samenvatting vande eisen aan ex-apparatuur op basis van deEuropese standaardnormen. Andere normenvan belang zijn:• NEN-EN 50014: algemene eisen betref-

fende explosieveiligheid;• NEN-EN 60079-14: installatievoorschriften

van explosieveilig materieel;• NEN 60079-17: eisen voor inspectie van

explosieveilig materieel.Let op: niet alle apparatuur hoeft Ex-proof tezijn. Als er geen ontstekingsbron aanwezig isin de betreffende apparatuur, is deze in demeeste gevallen vanzelf al geschikt voor eenexplosiegevaarlijke zone!

Alternatieven voor ATEX 95In plaats van het voldoen aan de richtlijnenvan ATEX 95, kan men soms ook als doelstellen om explosiegevaar te voorkomen doorhet wegnemen van een of meer van de ele-menten die tot explosie kunnen leiden. Er zijnde volgende alternatieven voor ATEX 95:• gas- of stofdetectie: stationaire detectiesy-

stemen die waarschuwen lang voordat eenexplosiegevaarlijk mengsel wordt bereikt,bijvoorbeeld detectie op 10% van het l.e.l..Deze apparatuur wordt geijkt op de in dezone aanwezige damp- of stofmengsels.Als het 10%-l.e.l.-niveau wordt bereikt, kaneen alarmeringssysteem worden aange-stuurd. De maatregelen die noodzakelijkzijn om een explosie te voorkomen, kunnenautomatisch of handmatig worden geno-men. Men kan hierbij onder meer denkenaan het volledig uitschakelen van de elek-trische apparatuur (ontkoppelen) en hetzorgen voor extra ventilatie;

• ventilatie: het toepassen van ruimteafzui-ging en/of bij plaatselijke bronnen puntaf-zuiging;

• het vermijden van elektrische apparatuurdoor het gebruik van pneumatisch of

18 Gevaarlijke Lading – februari 2006G lijk L di f b i 2006

Zonering Gas/damp StofContinue gevarenbron: meer dan 1000 uren per jaar explosief mengsel aanwezig Zone 0 Zone 20g p j p g gPrimaire gevarenbron: tussen 10 en 1000 uren per jaar explosief mengsel aanwezig Zone 1 Zone 21g p j p g gSecundaire gevarenbron: minder dan tien uren per jaar explosief mengsel aanwezig Zone 2 Zone 22

Tabel 1: Betekenis zonering als bedoeld in ATEX 137

explosie_GL01 15-02-2006 13:08 Pagina 18

Page 4: ATEX in Een Notendop - Artikel Hans Raemaekers

hydraulisch aangedreven apparaten;• intrinsieke maatregelen: explosiegevaar-

lijke onderdelen (schakelaar, schakel-kasten, motoren) indien mogelijk buiten dezone plaatsen;

• het gebruik van vonkvrije materialen, bij-voorbeeld messing vorken van een hef-truck;

• goede aarding: om statische lading envonkoverslag te voorkomen is goedeaarding (NEN 1010) essentieel.Voorbeelden: transport van poedervormigeproducten als meel, kunststoffen, maar ook

• gassen door leidingen. Ook is goedeaarding noodzakelijk bij tankverlading inondergrondse en bovengrondse tanks, inverband met dampretourleidingen;

• Gesloten systemen met explosie-beveiliging.

Let op: bij veel van deze maatregelen is hetaan te raden om extra veiligheidsvoorzienin-gen te treffen voor het geval calamiteitenoptreden. Men kan denken aan een nood-stroomvoorziening of een procedure hoe te

handelen als de ventilatie uitvalt. Deze zakenkunnen worden opgenomen in hetBedrijfsnoodplan en in het Zoneringsrapport.

Zoneringsrapportage / ExplosieVeiligheidsDocument (EVD)Beide documenten hebben hetzelfde doel: debeschrijving van de situatie met betrekking tothet explosiegevaar. Het document bevat plat-tegronden waarop de gevarenbronnen zijnaangegeven. Op basis van de aard van de

gevarenbron, wordt de zone-indeling aan-gegeven. Meestal is dit per ruimte van eengebouw, of een locatie als het een gevaren-bron buiten de gebouwen betreft. Debeschrijving bevat informatie over de aanwe-zige stoffen, processen, ventilatie en beveili-gingssystemen. Per ruimte kan de aanwezigeapparatuur en installatie worden beschrevenmet de bijbehorende Ex-codering. Zo kanworden aangetoond dat de apparatuur vol-doet voor de bepaalde zone. Ter onderbou-wing kan men gebruik maken van uitgevoer-de metingen ter bepaling van concentratiesaan stoffen in de omgevingslucht of metingenmet behulp van explosiemeetapparatuur.Meestal zijn er ook redelijke voorspellingente doen op basis van proefondervindelijkopgestelde modellen voor damp- of stofvor-ming in de omgevingslucht.

Zie voor diverse richtlijnen de website van de EuropeseUnie: http://europa.eu.int. Verder verwijzen we naarde “Niet-bindende gids voor goede praktijken met hetoog op de tenuitvoerlegging van Richtlijn1999/92/EG”. Een site waarop deze publicatie vande Europese Commissie te vinden is:http://arbeidsinspectie.szw.nl/index.cfm?fuseaction-dsp_rubriek&rubriek_id=20045&menu_item=751

19Gevaarlijke Lading – februari 2006

ATEX en de industrieVeel industrieën hebben van oudsherte maken met explosiegevaar in hunproductie en beschikken daarom allang over explosieveilige apparatuur.Te denken valt aan de verf-, lijm- enprocesindustrie en aan de petroche-mische industrie. Het is echter moge-lijk dat er industrieën zijn die wel metexplosiegevaar te maken hebben inhun processen, maar waarvoor geenexplosieveilige apparatuur bestaat.Deze bedrijven zullen de oplossingmoeten zoeken in de sfeer van te tref-fen maatregelen. Ex-proof appara-tuur is qua aanschaf al snel eenfactor 5 duurder dan conventioneleapparatuur. Daarbij komt dat ookhet onderhoud van Ex-proof appa-ratuur inclusief de Ex-proof vervan-gingsonderdelen duurder is.Bepaald onderhoud mag alleendoor erkende firma’s worden uitge-voerd. Bedrijven die in het verledenaltijd in explosieveilige apparatuurhebben geïnvesteerd, hebbendaardoor hogere bedrijfskostengehad als bedrijven die dit niet heb-ben gedaan. Een andere belangheb-bende partij waarmee rekeningmoet worden gehouden, is deVerzekeringsmaatschappij.

Ex II 2 G EEX de IIC T31 2 3 4 5 6 7 8

1. Ex-markering2. II: apparaat, geschikt voor bovengronds bedrijf (I is ondergrondse mijnbouw).3. Categorie 1 = zone 0, categorie 2 = zone 1 en categorie 3 = zone 2.4. G = gas of D = dust (stof).5. EEx wil zeggen: ontworpen volgens Europese standaard, waarnaar ATEX 95 verwijst.6. Beschermwijze tegen ontsteking: d = drukvast omhulsel en e = verhoogde elektrische veilig-

heid.7. Gasgroep: geeft aan welk type gassen/dampen het toestel blootgesteld is. Zie tabel bijlage

2 NPR 7910.8. Maximale ontstekingstemperatuur die geldt voor deze gasgroep. Zie tabel bijlage 2 NPR

7910.

Tabel 2

Geschikt voor Europese standaardCategorie 1G = zone 0 EN 50284;-Categorie 2G = zone 1 EN 50015; EEx 0 (olievulling), EN 50016; EEx p (inwendige over

druk), EN 50017; EEx q (zandvulling), EN 50018; EEx d (drukvast omhulsel), EN 50019; EEx e (verhoogde veiligheid), EN 50020;EEx i (intrinsiek veilig), EN 50028; EEx m (opgevuld met gietmassa).

Categorie 3G = zone 2 EN 50021; EEx nCategorie 1D (=zone 20),2D (=zone 21) en3D (=zone 22) EN 50281-1-1, -1-2 en –2-1 geven de eisen voor apparatuur in

omgevingen waar stofexplosiegevaar heerst.

Tabel 3: Eisen aan ex-apparatuur o.b.v. Europese standaardnormen

Stofexplosie bij een graansilo.

explosie_GL01 15-02-2006 13:08 Pagina 19