• Bewerking
  • Verpakking
  • Transport
  • Componenten
  • Opslag
  • Diensten
  • Besturing

D&F Consulting B.V.

Mechanische apparaten als ontstekingsbron

dinsdag, 07 februari 2017

Large_mechanische_ontstekingsbronnen_column

Werkgevers zijn sinds 2003 verplicht om explosieveilige apparaten toe te passen in gebieden waar explosieve atmosferen voor kunnen komen. 

Deze eis geldt zowel voor elektrische als mechanische apparaten. De eerste normen voor mechanische explosieveilige apparaten zijn geharmoniseerd onder de (reeds vervallen) ATEX 95 Richtlijn. 

Door het gebrek aan ervaring met mechanische apparaten in ATEX omgevingen heerst er in de praktijk veel onduidelijkheid over dit onderwerp. Ook zijn er vragen over de omgang met apparaten van voor 2003, deze zijn niet aantoonbaar explosieveilig maar staan wel in- of in direct contact met een explosieve atmosfeer. Moeten deze apparaten direct vervangen worden of zijn er andere oplossingen?


Afbeelding 1: Een explosieveilige axiaalwaaier


Explosieveilige mechanische apparaten

Explosieveilige mechanische apparaten voldoen door middel van geharmoniseerde normen aan de algemene essentiële veiligheids- en gezondheidseisen van de ATEX 114 Richtlijn. Voor deze explosieveilige mechanische apparaten zijn vooral de normseries NEN-EN 13463 en NEN-EN-ISO 80079 van belang. Daarnaast bestaan er meer specifieke normen zoals bijvoorbeeld de norm NEN-EN 14986 voor explosieveilige ventilatoren. 

Explosieveilige mechanische apparaten zijn uitgerust met één of meerdere ‘beschermingswijze(n) tegen ontsteking’ (hierna: BTO) en eventueel met ‘beveiligingssystemen’. De BTO voorkomt met een bepaalde mate van betrouwbaarheid dat het apparaat de explosieve atmosfeer kan ontsteken waarbij de betrouwbaarheid wordt uitgedrukt in een categorie. De categorie bepaald vervolgens in welke zone een apparaat mag worden gebruikt. De BTO’s waarmee een mechanisch explosieveilig apparaat kan zijn uitgerust, betreffen:


BeschermingswijzeMarkeringRelevante norm
Stromingsbeperkend omhulsel‘fr’NEN-EN 13463-2
Constructief veilig‘c’NEN-EN-ISO 80079-37 (nieuw) NEN-EN 13463-5 (oud)
Vloeistofonderdompeling‘k’EN-ISO 80079-37 (nieuw) NEN-EN 13463-8 (oud)
Drukvaste behuizing‘d’NEN-EN 13463-3
Bewaking van ontstekingsbronnen‘b’EN-ISO 80079-37 (nieuw) NEN-EN 13463-6 (oud)

Tabel 1: Overzicht van beschermingswijzen tegen ontsteking van mechanische explosieveilige apparaten.


Naast de BTO kan een apparaat zijn uitgerust met één of meerdere beveiligingssystemen. Deze ‘smoren’ een beginnende explosie in de ‘kiem’ óf beperken de effecten. Zo bestaan er bijvoorbeeld systemen die de opgebouwde druk in een veilige richting ontlasten of onderdrukken.

De fabrikant toont de explosieveiligheid van het apparaat richting de gebruiker aan met een typeplaat. De markering op de typeplaat duidt aan van welke categorie het apparaat is. Daarnaast moet de fabrikant een EU-conformiteitsverklaring en gebruikershandleiding meeleveren. De gebruiker moet deze documenten archiveren en mag de gebruiksgrenzen van het apparaat niet overschrijden. Alleen dan is de veiligheid van het apparaat gewaarborgd.

Dit lijkt vanzelfsprekend maar levert in de praktijk toch veelvuldig vragen op. Mag een apparaat bijvoorbeeld worden overgeschilderd of in een vochtige omgeving worden geplaatst? Mag ik zelf onderhoud plegen en afwijken van de voorgeschreven ‘spare-parts’? In zijn algemeenheid geldt dat u voor deze vragen de gebruikshandleiding moet raadplegen en bij twijfel contact met de fabrikant of leverancier moet zoeken.


Moeten alle mechanische apparaten in een zone explosieveilig zijn? 

Mechanische apparaten hoeven alleen explosieveilig zijn als zij ‘effectieve ontstekingsbronnen’ bevatten. Dit betreffen bronnen die in staat zijn om de explosieve atmosfeer te ontsteken waarbij de activiteit van de ontstekingsbron in ogenschouw is genomen. Het komt er op neer dat naarmate de waarschijnlijkheid van een explosieve atmosfeer toeneemt er meer maatregelen tegen ontstekingsbronnen moeten worden genomen. Oftewel: de betrouwbaarheid van het apparaat moet toenemen.

Als kan worden zeker gesteld dat een mechanisch apparaat geen effectieve ontstekingsbronnen bevat dan hoeft uiteraard geen explosieveilige variant te worden toegepast. Hiervoor zal een risicobeoordeling op ontstekingsbronnen moeten worden uitgevoerd waarvoor de handvatten in de normen NEN-EN-ISO 80079-36 en NEN-EN 15198 zijn te vinden. Een overzicht van de mogelijke ontstekingsbronnen is opgenomen in de norm NEN EN 1127‑1.

Gedurende de risicobeoordeling komen in hoofdlijnen de volgende aspecten aan bod:   

  • de aan het apparaat verbonden ontstekingsbronnen 
  • de ontstekingsbronnen die in staat zijn om de explosieve atmosfeer te ontsteken (potentiële ontstekingsbronnen) 
  • de activiteit van de ontstekingsbronnen die in staat zijn om de explosieve atmosfeer te ontsteken (effectieve ontstekingsbronnen)

Hierbij geldt:

ZoneklasseOntstekingsbronnen voorkomen bij:
0 / 20Normaal bedrijf, Storingen en Zelden voorkomende storingen
1 / 21Normaal bedrijf en Storingen
2 / 22Normaal bedrijf

Tabel 2: De relatie tussen zoneklasse en de activiteit van ontstekingsbronnen.

Het uitvoeren van een dergelijke risicobeoordeling vergt veel tijd en kunde. Voor nieuwe apparaten is het daarom veelal eenvoudiger om direct een explosieveilige variant toe te passen. Bij deze apparaten heeft de fabrikant de risicobeoordeling voor u uitgevoerd en door middel van de EU-conformiteitsverklaring verklaart dat het apparaat veilig is. U als eindgebruiker hoeft het apparaat dan alleen op een juiste wijze te installeren, gebruiken, te inspecteren en te onderhouden.


Mechanische apparaten van vóór juni 2003  

Bestaande mechanische apparaten van < 2003 zijn veelal niet explosieveilig. In deze situatie bent u als gebruiker direct verantwoordelijk voor de veilige werking. U zult moeten kiezen of u het apparaat vervangt of een risicobeoordeling uitvoert om aan te tonen dat het apparaat veilig kan worden gebruikt (zie tabel 3).

Tabel 3: voorbeeld risicobeoordeling ontstekingsbronnen uit NEN-EN-ISO 80079-36.


De complexiteit van een dergelijke beoordeling mag niet worden onderschat en vereist een diepgaande normkennis. Ook moet de onderhoudshistorie van het apparaat bekend zijn. Veelal moeten aanvullende berekeningen of testen worden uitgevoerd (zie grafiek 1 ). In de praktijk worden aspecten uit de norm daarbij veelal onjuist geïnterpreteerd. Zo wordt er soms, onterecht, verondersteld dat bewegende delen die met een relatieve snelheid van < 1 m/s ten opzichte van elkaar bewegen niet in staat zijn om een explosieve atmosfeer te ontsteken.

Grafiek 1: impact energie versus temperatuur.


Zelfs als uit de risicobeoordeling blijkt dat een apparaat veilig kan worden gebruikt is het van belang om periodiek te controleren of de beoordeling actueel is. Nieuwe inzichten of ervaringen kunnen bestaande kennis tenietdoen. Ook is het van belang om een vervangingsbeleid vast te leggen. Als het bestaande apparaat defect gaat moet er  een explosieveilige variant voor in de plaats komen tenzij kan worden zeker gesteld dat aan het apparaat geen effectieve ontstekingsbronnen zijn verbonden.


Moet ik mijn apparaten altijd vervangen als uit de risicobeoordeling blijkt dat ze niet veilig zijn?  

Het uitgangspunt van de wetgeving over explosieveiligheid is dat explosies moeten worden voorkomen. Zo mogen brandstof, zuurstof en ontstekingsbron niet gelijktijdig aanwezig zijn. Daarom is de centrale gedachtegang dat in een gebied waar explosieve atmosferen voor kunnen komen explosieveilige apparaten worden toegepast. Dit maakt het voor u als eindgebruiker een stuk eenvoudiger. U hoeft immers alleen de juiste apparaten te selecteren. 

Echter, de wetgever kent eveneens het ‘redelijkheidsprincipe’. Dit principe geldt zo lang de veiligheid en gezondheid van werknemers gewaarborgd blijft. Zo wordt er niet van u verwacht dat u een complete productielijn ineens vervangt als blijkt dat deze niet volledig voldoet. Wel zult u altijd de veiligheid en gezondheid ten aanzien van uw werknemers moeten kunnen garanderen.

Dit betekent dat reeds bestaande mechanische apparaten van < 2003 die onacceptabele ontstekingsbronnen bevatten tijdelijk aanvullend mogen worden beveiligd of worden voorzien van beveiligingssystemen die de effecten van een eventuele explosie beperken. Let wel: dit geldt alleen voor apparaten van < 2003. Apparaten van > 2003 die onacceptabele ontstekingsbronnen bevatten moeten buiten de zone worden verplaatst of anders worden vervangen door een explosieveilige variant.

Als een bestaand < 2003 apparaat aanvullend wordt beveiligd dan is het van belang dat de betrouwbaarheid van regelkringen voldoende hoog is om de veiligheid daadwerkelijk te garanderen. Zo kunnen lagers bijvoorbeeld worden voorzien van een trillings- en temperatuursensor. Het meetsignaal kan worden opgevolgd met een vooraf ingesteld laag alarm gevolgd door een hoog alarm en eventuele noodstop van de installatie.

Ook in deze situatie is het van belang om een vervangingsbeleid te hanteren en om eventueel de inspectie- en onderhoudsfrequentie op het apparaat te verhogen. Het moet duidelijk zijn dat het een tijdelijke situatie betreft die binnen een acceptabele termijn wordt opgelost. Deze termijn kan worden vastgelegd in een plan van aanpak. Wat een acceptabele termijn moet per situatie worden beschouwd.


Afbeelding 2: Een hamermolen met explosiepaneel en vlammenfilter. (bron: Fike)


Zorg voor borging van veiligheid en gezondheid van alle werknemers in de organisatie  

De centrale gedachtegang van de ATEX wetgeving is dat u binnen gebieden waar explosieve atmosferen voorkomen explosieveilige apparaten toepast. Deze ontwikkeling is op het gebied van mechanische apparaten relatief nieuw. Soms zijn gewenste apparaten niet op de markt of kunt u uitsluiten dat een apparaat een ontstekingsbron vormt. Soms heeft u te maken met apparaten die reeds in gebruik zijn van vóór 2003. Het uitgangspunt moet te allen tijde zijn dat de veiligheid en gezondheid van uw werknemers is geborgd.

Zodra de explosieve atmosferen binnen uw bedrijf bekend zijn moet worden beschouwd welke mechanische apparaten in- of in de nabijheid van de explosieve atmosfeer staan opgesteld. Allereerst moet worden beschouwd of de explosieve atmosfeer kan worden voorkomen of dat apparaten mogelijk buiten het gevaarlijke gebied worden geplaatst. Deze beoordeling legt u vast in een zogenoemd explosieveiligheidsdocument.

Geschreven door Frank de Jager, Senior Consultant bij D&F Consulting B.V. Frank is ATEX-expert binnen de Business Unit Process Safety van D&F.