Ontstekingsanalyse

Leestijd: 4 minuten

In het derde en laatste deel van onze serie artikelen over mechanische apparaten in ATEX zones bespreken we de ontstekingsanalyse.

De ontstekingsanalyse bestaat uit 5 belangrijke delen:

  1. Onderdeel/locatie/zone
  2. Potentiële ontstekingsbron en oorzaak
  3. Optreden van ontstekingsbron zonder maatregelen
  4. Genomen maatregelen
  5. Optreden van ontstekingsbron en categorie na genomen maatregelen en mogelijke beperkingen

 

1. Onderdeel / locatie / zone

Nemen we als voorbeeld een draaisluis voor een poederachtig materiaal, dan kunnen we de mogelijke ontstekingsbronnen inwendig bij de rotor gaan bekijken. Doorgaans is er inwendig sprake van een omgeving waar voortdurend stofontploffingsgevaar kan heersen.

Dus een zone 20 inwendig.

De vereiste categorie is dan categorie 1. Dit betekent dat er geen ontstekingsbronnen aanwezig mogen zijn tijdens normaal bedrijf, verwachte storingen en abnormale storingen.

Uitwendig zal een dergelijke draaisluis geschikt moeten zijn voor zone 22 of wellicht 21 (ook gaszones zijn natuurlijk mogelijk), afhankelijk van de omgevingssituatie. Dit betekent dat de behuizing en het uitwendige dan moet voldoen aan categorie 2 of 3. Gaat het om categorie 2, dan mag er tijdens normaal gebruik en tijdens verwachte storingen geen ontstekingsbron zijn.

Bij categorie 3 mag tijdens normaal gebruik geen ontstekingsbron aanwezig zijn.

2. Potentiële ontstekingsbron en oorzaak

Hier wordt een beschrijving gegeven van de ontstekingsbron en de oorzaak van optreden. Bij een draaisluis met kunststof rotorbladen zou statische elektriciteit een ontstekingsbron kunnen zijn. Dit is natuurlijk niet acceptabel in een zone 20. De oorzaak is het poeder dat langs de bladen stroomt, terwijl de kunststof bladen van isolerend materiaal zijn gemaakt.

3. Optreden van ontstekingsbron zonder maatregelen

Zonder maatregelen te hebben genomen wordt nagegaan wanneer de ontstekingsbron zich aandient.

Dit kan zijn:

  • tijdens normaal bedrijf
  • tijdens te verwachte storingen
  • tijdens abnormale storingen

Vaak is het lastig om in dit stadium van de ontstekingsanalyse de reeds aanwezige maatregelen of beveiligingsmiddelen niet mee te nemen. Ook komt het voor dat bepaalde sensoren en regelkringen mee gaan doen om ontstekingsbronnen te voorkomen. Temperatuursensoren zijn hier een voorbeeld van. Wanneer de toch al aanwezige temperatuursensoren ook dienst gaan doen om niet alleen een proces te bewaken, maar ook ontstekingsbronnen te voorkomen, worden er andere eisen gesteld aan deze sensoren (zie NEN-EN 13463-6).

4. Genomen maatregelen

Afhankelijk van de vereiste categorie dienen er maatregelen te worden genomen om de ontstekingsbron te voorkomen. Zie onderstaande tabel.

Categorie en beschermingswijze

categorie ontstekingsbron en beschermingswijze

Bij het nemen van beschermingsmaatregelen om ontstekingsbronnen te voorkomen kan in de ontstekingsanalyse worden verwezen naar delen van de NEN-EN 13463 normen die zijn toegepast. Eventueel dient hierbij te worden verwezen naar belangrijke documenten en specificaties die in dit kader van belang zijn.

De normen NEN-EN 13463 beschrijven de juiste maatregelen die moeten worden genomen om ontstekingsbronnen te voorkomen bij mechanische apparatuur. Voor specifieke apparatuur bestaan aparte normen, deze dienen daarbij aanvullend te worden geraadpleegd. Denk bijvoorbeeld aan de NEN-EN 14986 voor ventilatoren in ATEX omgevingen.

Voorbeeld draaisluis
Een losgeraakt onderdeel kan tussen rotor en stator mechanische vonken veroorzaken door schuren en wrijven. Deze ontstekingsbron kan worden gezien als een te verwachten storing. Een maatregel zou kunnen zijn dat de fabrikant bij de inbouwinstructies aangeeft dat de gebruiker moet voorkomen dat er vreemde delen in de draaisluis terecht zouden kunnen komen. Het probleem wordt door deze maatregel niet echt verholpen, maar verschoven richting gebruiker. Deze oplossing voldoet niet aan de voorschriften van ATEX 95, want het aanpassen van het ontwerp komt op de eerste plaats.

De maatregelen kunnen bestaan door bijvoorbeeld de omtreksnelheid van de rotor te beperken. Doorgaans kan worden gesteld dat bij een omtrekssnelheid kleiner dan 1 m/s de kans op mechanische vonken door wrijving niet aanwezig is, mits de contactdruk niet te groot is. Door het ontwerp van de draaisluis op deze manier te bepalen, zal deze ontstekingsbron, na de genomen maatregelen, zich niet meer voordoen. Het optreden van deze ontstekingsbron is dan, na genomen maatregelen, niet meer van toepassing.
De beperking van de omtreksnelheid is een constructieve maatregel, welke wordt genoemd in NEN-EN 13463-1 en NEN-EN 13463-5 paragraaf 5.1. De beschermingswijze die voor dit onderdeel wordt toegepast wordt aangeduid met ‘c’.

Soms kunnen, ondanks de genomen maatregelen, ontstekingsbronnen niet geheel worden uitgesloten. Dit is dan vaak de aanleiding om beveiligingsmiddelen op apparatuur, denk aan explosiebeveiliging in de vorm van drukontlasting, vonkendetectie, blusmiddelsystemen, etc. aan te brengen. In sommige gevallen is het mogelijk om drukvast of drukstootvast te ontwerpen. Voorbeelden hiervan zijn maalmolens.

5. Optreden van ontstekingsbron en categorie na genomen maatregelen en mogelijke beperkingen

Nadat de maatregelen zijn toegepast, dient weer opnieuw te worden beoordeeld wanneer de ontstekingsbron zich kan voordoen.
Uiteindelijk komt hiermee de verkregen categorie vast te staan. Deze dient dan minimaal de vereiste categorie te halen waarvoor het apparaat gecertificeerd gaat worden.

Een ontstekingsanalyse in deze vorm zal voor een eerste keer zeker enige tijd in beslag nemen. Naast de methodiek die men zich eigen moet maken, dient er vooral veel inzicht te worden verkregen in het ontstaan van ontstekingsbronnen. Op specifieke gebieden kan het zeker nodig zijn om nader onderzoek te verrichten.

[box]

Dit was het derde  en laatste deel in onze serie over Mechanische apparaten in ATEX zones

Deel 1: Inleiding, wetgeving en “de geest van ATEX”
Deel 2: Ontstekingsbronnen
Deel 3: Ontstekingsanalyse

Wilt u meer leren over het beoordelen van mechanische apparatuur?

Volg dan onze cursus “ATEX ontstekingsanalyse Ex 016”[/box]

2 antwoorden

Trackbacks & Pingbacks

  1. […] Deel 1: Inleiding, wetgeving en “de geest van ATEX” Deel 2: Ontstekingsbronnen Deel 3: Ontstekingsanalyse […]

  2. […] Deel 1: Inleiding, wetgeving en “de geest van ATEX” Deel 2: Ontstekingsbronnen Deel 3: Ontstekingsanalyse […]

Reacties zijn gesloten.