12-02-18

ATEX panelen in explosiegevaarlijke omgevingen

ATEX & IECEx

Bij eReM worden diverse typen panelen ontworpen, gebouwd, getest en geïnstalleerd. De werkwijze bij panelen in explosiegevaarlijke omgevingen is echter een vak apart. Deze panelen moeten binnen Europa voldoen aan de strenge regelgeving van ATEX en daarbuiten aan IECEx. eReM levert zowel panelen voor zone 1 als zone 2 (gas) en zone 21 als zone 22 (stof), afhankelijk van de omgeving. Voor ATEX zone 2 kunnen wij zelf een declaration of conformity afgeven en voor ATEX zone 1 wordt het paneel gecertificeerd door een notified body. Voor IECEx certificeert een notified body zowel de panelen voor zone 1 als zone 2. Wij hebben veel ervaring met ATEX en IECEx in de petrochemie en olie & gas industrie. Waar moet rekening mee worden gehouden bij het bouwen van een ATEX/IECEx paneel en wat is de werkwijze? Welke beschermingswijzen komen het vaakst voor? In dit blogbericht worden de verschillende kanten belicht.

ATEX paneel

Strenge ATEX richtlijnen

Voor het bouwen van ATEX/IECEx panelen gelden speciale normen en richtlijnen die zijn vastgelegd in onder andere NEN-EN-IEC 60079 en IECEx 02. Voor het ontwerpen is inzicht vereist in deze normen, maar ook in de gevaren en risico’s. Projecten voor ATEX/IECEx omgevingen worden daarom altijd uitgevoerd door speciaal hiervoor opgeleide engineers. Zij houden tijdens het gehele proces nauwlettend in de gaten of het ontwerp, de bouw en de installatie van de besturingssystemen conform de geldende richtlijnen worden uitgevoerd. Hierbij wordt ook gelet op eventuele aanvullende klant- en projecteisen en productspecificaties van de componenten.

Werkwijze ATEX panelen

Tijdens het ontwerpen van systemen wordt erop gelet dat er componenten gebruikt worden die de juiste beschermingswijze tegen ontsteking hebben. Hiervoor is het van belang dat er van te voren bekend is in welke omgeving het systeem wordt toegepast: welke gassen, stoffen en aanvullende risico’s zijn er aanwezig? Aan de hand van deze informatie kan er voor de juiste beschermingswijze gekozen worden. Dit kan bereikt worden door de keuze van het type paneel of door de keuze van het materieel waarbij de fabrikant er al voor heeft gezorgd dat een component geschikt is. Zowel elektrische als niet-elektrische componenten (bijvoorbeeld wartels) moeten de juiste, gecertificeerde beschermingswijze hebben.

Om te voorkomen dat een ontsteking door kortsluiting ontstaat in een explosiegevaarlijke omgeving, worden er bijvoorbeeld intrinsiek veilige (Ex i) loopberekeningen uitgevoerd. Hiermee wordt uitgerekend of de ontstekingsenergie die het veld in gestuurd wordt, laag genoeg is om in geval van kortsluiting geen explosie te kunnen veroorzaken. Daarnaast worden er berekeningen uitgevoerd om te bepalen of het systeem en de componenten niet te warm worden. Alle gemaakte berekeningen, certificaten en productspecificaties worden vastgelegd in het Technisch Constructie Dossier en worden minimaal tien jaar gearchiveerd.

Verschillende beschermingswijzen

ATEX paneel

Afhankelijk van de toepassing en de beschermingswijze tegen ontsteking, bepaalt de engineer welk type paneel en welke componenten geschikt zijn. De meest voorkomende beschermingswijzen hierbij zijn:

Ex d – drukvast omhulsel

Een drukvast omhulsel kan onderdelen bevatten die onder normaal gebruik vonken kunnen veroorzaken, welke op hun beurt een explosie kunnen inleiden. Een Ex d box is ademend en dus niet drukdicht. Opvallend is dat een Ex d paneel altijd dikwandig is. Mocht er een explosief mengsel in de box ontstaan en een explosie veroorzaken, dan wordt de explosiedruk door de dikke wanden opgevangen. Daarnaast zorgt de vlamdoofweg ervoor dat de explosie niet buiten de box kan treden. Hierdoor is het mogelijk om in dit paneel normale componenten toe te passen die niet ATEX gecertificeerd zijn.

Ex p – inwendige overdruk

Bij een Ex p box wordt door middel van lichte overdruk aan de binnenzijde voorkomen dat er een explosief gas naar binnen kan komen. Hierdoor wordt er een veilige zone gecreëerd en kan er een besturingsinstallatie geplaatst worden met normale, niet ATEX gecertificeerde componenten. Mocht onverhoopt toch de druk wegvallen in het paneel, dan wordt er afhankelijk van de zone automatisch een actie gestart. In zone 1 worden alle risico’s uitgesloten door direct de gehele kast spanningsloos te maken. In zone 2 wordt er een alarm naar de operator gestuurd. De panelen moeten uiteraard voldoende lekdicht en constructief versterkt zijn.

Ex e – verhoogde veiligheid

Van een Ex e box zijn er verschillende toepassingen: van een simpele klemmenkast tot een besturingspaneel. Verschillende fabrikanten leveren componenten die Ex e gecertificeerd zijn. Het gebruikte materiaal bevat géén onderdelen die onder normaal gebruik vonken veroorzaken en de materialen zijn niet-schakelend. Bij componenten moet overigens niet alleen gedacht worden aan transformatoren, zekeringen, schakelaars, e.d., maar ook aan niet elektrische componenten, zoals bijvoorbeeld kabelwartels.

Ex i – intrinsieke veiligheid

Om een toepassing intrinsiek veilig te mogen noemen, moet de ontstekingsenergie van de stroomkring dusdanig begrensd worden dat vonken niet kunnen leiden tot ontsteking van een explosief gasmengsel. Dit kan bijvoorbeeld worden bereikt door het gebruik van Ex i isolators. Opvallend aan deze panelen is dat de kabels van de Ex i signalen een blauwe markering hebben en een minimale afstand van 50 mm ten opzichte van andere componenten. Dit is vastgelegd in de normen en hiermee zijn Ex i signalen ten alle tijden herkenbaar.

Bij besturingspanelen is het niet noodzakelijk om voor één bepaald type kast te kiezen. Vaak worden er combinaties gemaakt van de verschillende typen beschermingswijzen. Er kan bijvoorbeeld gekozen worden om een Ex e paneel te combineren met Ex d of Ex i componenten. Dit is geheel afhankelijk van de toepassing van het paneel. De gekozen beschermingswijze is ten alle tijden terug te zien in de verplichte ATEX markering op de kast.