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

D&F Consulting B.V.

Filterkasten en explosieveiligheid

donderdag, 20 april 2017

Large_filterkasten_en_explosieveiligheid

Filterkasten worden veelvuldig in de industrie toegepast voor de reiniging van luchtstromen. Als er in deze stromen brandbare poeders, vezels of stoffen aanwezig zijn moeten er maatregelen tegen explosies worden genomen. Ook zijn filterkasten vaak onderdeel van een afzuiginstallatie bedoeld om vrijkomend poeder tot ongevaarlijke concentraties te verdunnen en op één centrale plaats te verzamelen. Ook hier is een relatie met explosieveiligheid zichtbaar. 

Een filterkast uitgerust met een vlamdover
Figuur 1: Een filterkast uitgerust met een vlamdover

Over filterkasten en explosieveiligheid bestaat veel onduidelijkheid. Vragen die gesteld worden zijn
  • Bestaan explosieveilige filterkasten? 
  • Wat moet een werkgever zelf regelen en wat mag hij van de fabrikant verwachten?
  • Hoe moet er worden omgegaan met een ‘oude’ filterkast?   

In dit artikel worden enkele van deze vragen beantwoord.   


Explosieve atmosferen   

Om explosies te voorkomen moet de werkgever eerst bepalen waar er in- en rondom de filterkast explosieve atmosferen kunnen voorkomen. Deze gebieden worden ingedeeld in een zoneklasse en geven het verband weer tussen de aanwezigheid van een brandbaar mengsel en de bedrijfstijd van de filterkast óf de duur van een activiteit aan de filterkast (bijvoorbeeld: het openen van een inspectieluik). 

Voor filterkasten wordt veelal van de volgende zoneklassen uitgegaan:

Zoneklassen filterkast

Voor filterkasten wordt veelal van de volgende zoneklassen uitgegaan:

  1. Het inwendige van de filterkast aan de stofzijde wordt ingedeeld als zone 20
  2. Het inwendige van de filterkast aan de schone zijde wordt ingedeeld als zone 22 of een Niet Gevaarlijk Gebied (NGG)
  3. Rondom de filterkast wordt uitgegaan van een zone 22 of een Niet Gevaarlijk Gebied (NGG)
Zone 20explosieve atmosfeer > 10%  aanwezig in relatie tot bedrijfstijd of activiteit
Zone 21explosieve atmosfeer > 0,1% < 10 % aanwezig in relatie tot bedrijfstijd of activiteit
Zone 22explosieve atmosfeer < 0,1% aanwezig in relatie tot bedrijfstijd of activiteit
NGGkans op explosieve atmosfeer verwaarloosbaar door toegepaste organisatorische en/of technische maatregelen. In dit gebied zijn maatregelen tegen ontstekingsbronnen niet vereist


Ontstekingsbronnen

In de zones moeten maatregelen worden genomen tegen ontstekingsbronnen en eventueel om de gevolgen van een explosie te beperken. Toegepaste apparaten en beveiligingssystemen moeten daarom vanuit de Arbowet explosieveilig zijn. Dit wil zeggen dat ze de explosieve atmosfeer niet kunnen ontsteken en zijn uitgevoerd conform de ATEX 114 productrichtlijn.  Voor de juiste keuze van deze producten zijn de fysische- en chemische eigenschappen van het af te vangen product van groot belang.

In de praktijk wordt er echter regelmatig van invalide producteigenschappen of procesomstandigheden uitgegaan. In de onderstaande tabel is de relatie zichtbaar tussen de omgevingstemperatuur en de minimale ontstekingsenergie van magere melkpoeder. Naarmate de temperatuur toeneemt neemt de ontstekingsenergie af. Als hier bij de keuze van apparaten en beveiligingssystemen geen rekening mee wordt gehouden is de kans groot dat er onjuiste keuzes worden gemaakt en er sprake is van een ‘schijnveiligheid’.


Procestemperatuur25 °C45 °C
80 °C
Minimale ontstekingsenergie30 mJ10 mJ5 mJ


Explosieveilige filterkasten   

Explosieveilige filterkasten ontlasten de werkgever. De fabrikant toont immers door middel van een EU-conformiteitsverklaring aan dat de filterkast aan de relevante productrichtlijnen voldoet en in de gebruikershandleiding staan alle voorschriften voor een veilig gebruik. Echter, explosieveilige filterkasten bestaan formeel niet. Dit komt omdat de ontstekingsbronnen die met een filterkast worden geassocieerd niet ‘inherent’ zijn verbonden aan de werking van de filterkast maar voornamelijk afhankelijk zijn van een juist gebruik. 

Zo moet de filterkast voor het beperken van de opbouw van statische elektriciteit van potentiaalvereffening worden voorzien en moet er een antistatisch filtermedium worden toegepast. Ook moeten er instructies voor gebruik worden opgesteld. Deze instructies moeten aan de gebruikers van de filterkast bekend worden gemaakt en er moet een toezichthouder worden aangesteld die een juiste naleving bewaakt. Ook kunnen instructies worden geborgd door middel van een werkvergunningensysteem.   

In de praktijk komt onjuist gebruik echter veelvuldig voor. Zo vergeet men nog weleens om de potentiaalvereffening aan te sluiten of om deze regelmatig te controleren waardoor statische elektriciteit kan opbouwen en als een vonk kan overslaan (figuur 2). Ook komt het voor dat de weerstand in het leidingwerk toeneemt omdat het filtermedium verstopt raakt waardoor de luchtsnelheid in het leidingwerk daalt en poeder ophoopt.


Figuur 2: een overslaande vonk vanwege ontbrekende potentiaalvereffening
Figuur 2: een overslaande vonk vanwege ontbrekende potentiaalvereffening
Figuur 3: ophoping van poeder in leidingwerk
Figuur 3: ophoping van poeder in leidingwerk


Toepassen van explosieveilige apparaten en beveiligingssystemen

In een filterkast worden soms apparaten toegepast waar wél inherente ontstekingsbronnen aan zijn verbonden. Denk bijvoorbeeld aan niveaumeters of doorvalsluizen. Deze apparaten moeten daarom explosieveilig zijn en voldoen aan de ATEX 114. Ditzelfde geldt voor beveiligingssystemen bedoeld om een beginnende explosie te stoppen of om de effecten van een explosie te beperken. Denk hierbij bijvoorbeeld aan een explosieontlastpaneel of een ‑onderdrukkingssysteem. 

Om richting de gebruiker aan te tonen dat er explosieveilige apparaten en beveiligingssystemen zijn toegepast plaatst de fabrikant vaak een overkoepelende typeplaat op de filterkast. Deze heeft dan geen betrekking op de filterkast zelf maar op de toegepaste producten. Dit is toegestaan zolang de oorspronkelijke typeplaten op de producten niet worden verwijderd en de producten binnen het door de originele fabrikant bedoelde gebruik worden toegepast. In deze zin is de filterkast als ‘samenstel’ explosieveilig. 


Filterkasten van vóór de huidige ATEX Richtlijn   

Vóór 2003 waren er nog vrijwel geen explosieveilige apparaten voor stofomgevingen. Om de veiligheid aan te tonen moet de werkgever daarom zelf een risicobeoordeling uitvoeren. In de risicobeoordeling komt het er globaal op neer dat naarmate de waarschijnlijkheid dat een explosieve atmosfeer aanwezig is toeneemt er meer maatregelen tegen ontstekingsbronnen moeten worden genomen . Ook worden hierbij de gevolgen van een eventuele explosie in ogenschouw genomen. Een dergelijke risicobeoordeling wordt meestal vastgelegd in een explosieveiligheidsdocument of in de technische documentatie van de filterkast.

Figuur 4: de relatie tussen zoneklasse en ontstekingsbron
Figuur 4: de relatie tussen zoneklasse en ontstekingsbron


Als uit de risicobeoordeling blijkt dat er sprake is van een onacceptabel veiligheidsniveau dan kunnen tijdelijk aanvullende maatregelen worden getroffen. Zo kan met een explosie- ontlastpaneel het gevolg van een explosie worden beperkt. Door middel van een berekening en sterkteproeven moet dan worden aangetoond dat de filterkast hiervoor geschikt is. In veel situaties is het echter eenvoudiger om de oude filterkast af te schrijven en te vervangen door een juist uitgevoerde variant. Zolang u als werkgever binnen het bedoelde gebruik van de filterkast blijft en de vereiste inspecties en onderhoud blijft uitvoeren zorgt u voor een veilige en gezonde arbeidsplaats voor uw werknemers.

Geschreven door Frank de Jager, Senior Consultant bij D&F Consulting B.V. in samenwerking met Kiekens Products B.V. Frank is ATEX-expert binnen de Business Unit Process Safety van D&F.  www.denf.nl