Beveiliging tegen explosies

In industriële omgevingen waar ontvlambare gassen, dampen of stof kunnen voorkomen, kan onder bepaalde omstandigheden één enkele vonk al voldoende zijn om een explosie met ernstige gevolgen te veroorzaken. Explosiebeveiliging omvat alle technische en organisatorische maatregelen die erop gericht zijn explosies te voorkomen of de gevolgen daarvan tot een minimum te beperken.

Wat wordt verstaan onder explosiebeveiliging?

Explosiebeveiliging omvat alle maatregelen die tot doel hebben mensen, technische installaties en het milieu te beschermen tegen de gevaren van een explosie. Met name in industriële omgevingen waar brandbare gassen, dampen of stof voorkomen, bestaat onder bepaalde omstandigheden het risico dat zich een explosieve atmosfeer ontwikkelt. Om mogelijke explosies te voorkomen en de gevolgen ervan te beperken, worden gerichte beschermingsmaatregelen genomen. Dit is precies waar explosiebeveiliging om draait.

Explosiebeveiliging als integraal onderdeel van de veiligheidscultuur binnen de onderneming

Explosiebeveiliging reikt veel verder dan louter het naleven van wettelijke voorschriften. Het omvat alle maatregelen die erop gericht zijn explosies al in een vroeg stadium te voorkomen of, mocht er zich toch een incident voordoen, de gevolgen daarvan zo gering mogelijk te houden. In talrijke bedrijven is explosiebeveiliging dan ook stevig geïntegreerd in de dagelijkse bedrijfsvoering. Met name in bedrijfstakken met hoge veiligheidseisen speelt het een centrale rol bij de bescherming van mensen, installaties en werkomgevingen.

Hoe ontstaat er een explosie?

Er kan een explosie ontstaan wanneer aan drie fundamentele voorwaarden tegelijk wordt voldaan: er moet een brandbare stof, zuurstof en een effectieve ontstekingsbron aanwezig zijn. Deze drie factoren vormen de zogenaamde explosiedriehoek. Als ten minste één van deze voorwaarden wordt weggenomen, kan er op deze manier geen explosie plaatsvinden. Talrijke maatregelen op het gebied van explosiebeveiliging zijn op dit principe gebaseerd. Het doel ervan is om te voorkomen dat de benodigde factoren samenkomen en zo het explosiegevaar doelgericht te verminderen.

Explosiegevaar herkennen en doeltreffend beperken

Hoewel de basisprincipes van explosiebeveiliging op het eerste gezicht eenvoudig lijken, vormt de praktische toepassing ervan vaak een uitdaging. In talrijke industriële productie- en verwerkingsprocessen kan het gebruik of het voorkomen van brandbare stoffen niet volledig worden vermeden. Hiertoe behoren bijvoorbeeld oplosmiddelen, brandbaar stof en gasmengsels. Om de daarmee samenhangende explosierisico’s op betrouwbare wijze te verminderen, zijn passende technische beschermingsmaatregelen en doordachte veiligheidsconcepten vereist.

De drie pijlers van de explosiebeveiliging

Een alomvattend concept voor explosiebeveiliging is gebaseerd op drie essentiële beschermingsniveaus. Deze hebben verschillende doelstellingen en vullen elkaar aan om explosiegevaar te verminderen en de veiligheid van personen, installaties en bedrijfsprocessen te waarborgen.
De primaire explosiebeveiliging treedt al in werking bij het ontstaan van een explosieve atmosfeer. Het doel is om de vorming daarvan van meet af aan te voorkomen. Dit kan bijvoorbeeld worden bereikt door middel van gesloten installatiesystemen, voldoende ventilatie of het gebruik van geschikte afzuiginstallaties.
De secundaire explosiebeveiliging is van belang wanneer het ontstaan van een explosieve atmosfeer niet volledig kan worden uitgesloten. Daarbij staat het vermijden van effectieve ontstekingsbronnen centraal. Hiertoe behoren onder andere het bewaken van oppervlaktetemperaturen en het gebruik van explosieveilige elektrische apparatuur.
De tertiaire explosiebeveiliging heeft tot doel de gevolgen van een explosie te beperken, mocht deze zich ondanks de eerder genomen beschermingsmaatregelen toch voordoen. Tot de desbetreffende veiligheidsmaatregelen behoren bijvoorbeeld voorzieningen voor explosiedrukontlasting, drukbestendige behuizingen en speciale systemen ter voorkoming van explosieoverdracht.

Zone-indeling bij explosiebeveiliging: gevarenzones correct beoordelen

Aangezien het explosiegevaar binnen industriële installaties in mate kan variëren, worden explosiegevaarlijke ruimtes onderverdeeld in verschillende zones. Deze indeling is gebaseerd op de frequentie en de duur waarmee een explosieve atmosfeer in een bepaalde ruimte kan voorkomen.

Wettelijke vereisten en internationale normen: ATEX en IECEx

Voor een betrouwbare explosiebeveiliging gelden bindende voorschriften en internationaal erkende normen. Tot de belangrijkste basisprincipes behoren de Europese ATEX-richtlijn en het wereldwijd gevestigde IECEx-systeem. Beide dragen bij aan het waarborgen van een hoog veiligheidsniveau bij het gebruik van apparatuur en beveiligingssystemen in explosiegevaarlijke omgevingen.

De ATEX-richtlijn 2014/34/EU definieert fundamentele veiligheids- en gezondheidseisen voor apparatuur en beveiligingssystemen die bestemd zijn voor gebruik in explosiegevaarlijke omgevingen. De voorschriften van deze richtlijn zijn bepalend voor het in de handel brengen van dergelijke producten in de Europese Economische Ruimte.

Het IECEx-systeem biedt daarentegen een internationale procedure voor het testen en certificeren van explosieveilige apparatuur. Het maakt het voor fabrikanten en bedrijven gemakkelijker om wereldwijd aan te tonen dat zij aan de relevante veiligheidsnormen voldoen. Dit is met name van belang voor de internationale handel en het gebruik van dergelijke producten buiten Europa, bijvoorbeeld in de VS of op Aziatische markten. Daarbij moet bovendien rekening worden gehouden met de respectieve nationale goedkeuringsvereisten.

Zowel ATEX als IECEx leveren daarmee een belangrijke bijdrage aan de veiligheid en ondersteunen de traceerbare beoordeling van de geschiktheid van explosieveilige apparaten en beveiligingssystemen.

Explosiebeveiliging in de praktijk: voorschriften en technische normen

De praktische uitvoering van een doeltreffende explosiebeveiliging is gebaseerd op wettelijke bepalingen en erkende technische voorschriften en normen. In Duitsland vormen onder meer de Technische Voorschriften voor Gevaarlijke Stoffen (TRGS 720 tot en met 722) een belangrijke basis. Deze regels ondersteunen bedrijven bij de beoordeling van explosiegevaar en het vaststellen van geschikte beschermingsmaatregelen. Daarnaast regelt de Verordening inzake bedrijfsveiligheid (BetrSichV) essentiële eisen voor het veilige gebruik van arbeidsmiddelen en de exploitatie van installaties die toezicht behoeven.

Een andere belangrijke basis wordt gevormd door de normenreeks EN 60079. Deze beschrijft uitgebreide veiligheidseisen voor explosieveilige apparatuur en behandelt onder meer de constructie en keuring daarvan, evenals de vakkundige aanleg van elektrische installaties in explosiegevaarlijke zones.

Deze voorschriften en normen dienen als belangrijke leidraad voor fabrikanten, installatieontwerpers en exploitanten om explosierisico’s systematisch te beoordelen en passende veiligheidsmaatregelen te nemen. Zij spelen bijvoorbeeld een bijzondere rol bij het ontwerpen, bouwen en installeren van elektrische schakelinstallaties die bestemd zijn voor gebruik in explosiegevaarlijke omgevingen.

Explosiebeveiliging voor schakelkasten

Bij het gebruik van elektrische schakelkasten in explosiegevaarlijke omgevingen moet rekening worden gehouden met bijzondere veiligheidseisen. Conventionele schakelkasten kunnen onder bepaalde omstandigheden een potentiële ontstekingsbron vormen, bijvoorbeeld door hoge oppervlaktetemperaturen, elektrische vlambogen of het binnendringen van brandbare gassen en stof.

Om een veilige werking in explosiegevaarlijke zones mogelijk te maken, moeten schakelkasten zijn ontworpen met inachtneming van de betreffende gevaren en voldoen aan de geldende eisen inzake explosiebeveiliging. Voor de Noord-Amerikaanse markt speelt onder andere de National Electrical Code (NEC) hierbij een belangrijke rol. Deze bevat voorschriften voor de installatie van elektrische apparatuur in explosiegevaarlijke omgevingen.

Afhankelijk van de betreffende toepassing worden verschillende beveiligingsconcepten toegepast. Hiertoe behoren bijvoorbeeld drukbestendige behuizingen, overdrukbehuizingen, passende maatregelen tegen het binnendringen van explosieve atmosferen en het beperken van de toegestane oppervlaktetemperaturen.