Safety Analyse
Aanmelden voor:
abonnement
 opleiding
 lezing
Uitgelichte afbeelding

In Nederland vallen ongeveer veertigduizend elektrotechnische installaties onder de Europese regelgeving op het gebied van explosieveiligheid  en de bijbehorende geharmoniseerde normen. En dat zijn alleen nog maar de installaties in industriële ondernemingen waarvan overduidelijk is dat er een kans bestaat op explosies door gassen of op wervende stoffen, zoals tankstations of opslag van gasflessen.

Aansprakelijkheid en risico

Een werkgever is verplicht te zorgen voor een veilige werkplek. Doet hij dat niet dan is hij aansprakelijk voor eventueel daaruit voortvloeiende (gezondheids)risico’s. Uitkeringsinstanties en verzekeringen zullen dan kunnen weigeren tot uitkering over te gaan. De financiële gevolgen kunnen dus zeer groot zijn!

Verplichtingen voor de werkgever:

  • Voorkomen van en werknemers beschermen tegen explosies;
  • Beoordeling van de explosierisico’s;
  • Als er explosierisico’s zijn het maken van een zone indeling;
  • Veiligstellen van werkplekken waar een explosieve atmosfeer kan heersen;
  • Coördinatieverplichting als er werknemers van meerdere werkgevers op een werkplek zijn waar een explosierisico is;
  • Opstellen van een Explosieveiligheidsdocument. Dit betekent een uitbreiding van de RI&E.

Op het werken met brandbare producten waarbij mogelijk een explosieve atmosfeer kan ontstaan, zijn twee Europese richtlijnen van toepassing die ook wel ATEX-richtlijnen worden genoemd. ATEX is de afkorting van Atmosphères Explosibles. Het doel van deze richtlijnen is werknemers te beschermen tegen explosiegevaar. Het gaat hierbij om de richtlijnen:

  • ATEX 95, Richtlijn 1994/9/EEG, is een productrichtlijn voor arbeidsmiddelen en beveiligingssystemen voor explosieve atmosferen, die voorschriften geeft voor het gebruik van apparaten en beveiligingssystemen voor gebruik op plaatsen waar ontploffingsgevaar kan heersen. Deze richtlijn is in Nederland opgenomen in het Warenwetbesluit explosieveilig materieel en beschrijft de algemene veiligheidsdoelen.
  • ATEX 137, Richtlijn 1999/92/EEG, werken in explosieve atmosferen, bevat minimumvoorschriften voor de verbetering van de gezondheidsbescherming van werknemers die door explosieve atmosferen gevaar kunnen lopen. De ATEX 137 heeft ook betrekking op ontploffingsgevaar in verband met het gebruik en/of de aard van het materieel en de installatiemethoden. In de richtlijn wordt een zone-indeling gedefinieerd in verband met zowel gas- als stofontploffingsgevaar. De ATEX 137 richtlijn wordt daarom in de volksmond ook wel sociale- of installatierichtlijn genoemd en is voor een belangrijk deel omgezet in het Arbobesluit. ATEX 137 is eigenlijk een aanvulling op de richtlijn ATEX 95. Deze laatste beschrijft de constructie van het materieel dat geschikt is voor installatie en het gebruik daarvan in gebieden met ontploffingsgevaar. ATEX 137 beschrijft hoe deze gebieden in gevarenzones ingedeeld moeten worden, hoe er daarin veilig kan worden gewerkt en wat de werkgever daartoe moet doen.

De NPR 7910-1 is de Nederlandse nationale praktijkrichtlijn voor gasexplosiegevaar: ‘NPR 7910-1 + C1 (nl) van maart 2012: Gevarenzone-indeling met betrekking tot explosiegevaar; Deel 1: Gasexplosiegevaar gebaseerd op NEN-EN-IEC 60079-10-1: 2009’. Deze praktijkrichtlijn geeft voor de gevarenzone-indeling een gemakkelijk uitvoerbare aanpak gebaseerd op aannamen die een sterke vereenvoudiging inhouden van de in werkelijkheid veelal zeer gecompliceerde situaties.

Eerst enkele begrippen
De hier beschreven begrippen zijn gebaseerd op bovengenoemde ATEX richtlijnen, de NPR7910-1 en de Arbowetgeving.

Soorten explosies
Er is een onderscheid te maken tussen drie verschillende soorten explosies:

  • Fysische explosie – voorbeelden zijn ballon, fietsband, spuitbus, gasfles, vulkaan, etc.;
  • Chemische explosie – voorbeelden zijn gasexplosie, nevelexplosie en stofexplosie;
  • Nucleaire explosie.

Deze module is beperkt tot het gebied van de chemisch explosies voor wat betreft gassen en dampen.

Explosie
Een explosie (ontploffing) is een plotselinge vergroting van het volume en het snel vrijkomen van energie, gepaard gaand met het ontstaan van hoge temperaturen en het vrijkomen van gassen.

Volgens artikel 3.5g lid 3.c van het Arbeidsomstandighedenbesluit is er sprake van gevaar voor brand of explosie indien in de atmosfeer de concentratie van zuurstof hoger is dan 21 volumeprocent of de concentratie van brandbare gassen of dampen hoger is dan 10 volumeprocent van de onderste explosiegrens. Soms wordt dit type explosie ook thermische explosie genoemd.

Een explosie is een snelle verbranding met drukeffect. Door de snelle verbranding ontstaat er een grote hoeveelheid (verbrandings)gas die door de snelheid en door de vaak afgesloten ruimte een drukgolf en een vlamfront veroorzaken. Alle brandbare stoffen kunnen in de juiste verhouding met lucht (m.n. zuurstof) en een ontstekingsbron een explosie geven. Voor het ontstaan van explosies zijn namelijk drie factoren nodig:

  • Brandbare stof;
  • Zuurstof (lucht);
  • Ontstekingsbron.

Niet elk mengsel van gas of damp met lucht is explosief. Explosies kunnen alleen optreden wanneer de mengverhouding van brandstof en lucht tussen bepaalde grenzen ligt: de explosiegrenzen.

Brandbare stoffen
De term ‘brandbare stoffen’ moet hier als volgt worden beschouwd: materie die van zichzelf brandbaar is of waaruit een brandbaar gas, damp of nevel kan vrijkomen. Brandbare stoffen kunnen nader onderverdeeld worden in:

  • Brandbare vloeistof – vloeistof waaruit onder alle voorzienbare bedrijfsomstandigheden een brandbare damp kan ontstaan.
  • Brandbaar gas of damp – gas of damp die in bepaalde verhoudingen met lucht gemengd een explosieve gasatmosfeer vormt. Onder damp wordt hierbij verstaan een stof die vanuit de vloeistoffase door warmtetoevoer of door drukverlaging in gasvorm is overgegaan. De NPR7910 beschouwt de termen gas en damp voor het ontstaan van explosie als synoniemen. In beide gevallen gaat het immers om moleculen van de stof die in de lucht zitten (dus niet in vaste of vloeibare vorm). Bij temperaturen en drukken waar zowel de gasfase als de vloeistoffase mogelijk zijn, wordt gesproken van een damp in plaats van een gas. Dit is bijvoorbeeld het geval bij water en kwik op kamertemperatuur. Boven de kritische temperatuur spreekt men van een gas. De kritische temperatuur van een stof is de temperatuur waarbij deze zich in één fase bevindt. Bij een hogere temperatuur zal de fase van de stof niet veranderen als de druk of het volume wordt veranderd. Dampen bevinden zich onder de kritische temperatuur en deze kan men vloeibaar maken door samenpersen. Voor gassen is dat niet het geval, die moeten eerst afgekoeld worden tot onder de kritische temperatuur. Voor water is de kritische temperatuur 374 °C. Voor stikstof (N2) is de kritische temperatuur -147 °C. Stikstof bij kamertemperatuur is een gas. Maar voor de toestand in de lucht in verband met explosiegevaar is dit niet van belang.
  • – Brandbare nevel – fijn in lucht verdeelde druppeltjes van een vloeistof waarbij een explosieve atmosfeer wordt gevormd.

Explosieve atmosfeer
Onder een explosieve atmosfeer wordt verstaan een mengsel van lucht, onder atmosferische omstandigheden, en brandbare stoffen in de vorm van gas of damp, waarin de verbranding zich, na te zijn ontstoken, kan voortplanten.

In het Arbobesluit art 3.1c en in het Warenwetbesluit artikel 1i staat als definitie van explosieve atmosfeer: een mengsel van lucht en brandbare stoffen in de vorm van gassen, dampen, nevels of stof, onder atmosferische omstandigheden waarin de verbranding zich na ontsteking uitbreidt tot het gehele niet verbrande mengsel.

Bovenste explosiegrens, Upper Explosion Limit (UEL)
De concentratie van brandbaar gas of damp in de lucht waarboven de atmosfeer niet explosief is. Bij deze mengsels is er te weinig zuurstof aanwezig om de verbranding in stand te houden en in hevigheid te laten oplopen: er treedt geen explosie op. Boven de bovenste explosiegrens kan er weliswaar geen explosie plaatsvinden, maar het mengsel is wel gevaarlijk. Wanneer plotseling extra lucht toetreedt, bijvoorbeeld door het openen van een deur, kan het mengsel alsnog in het explosiegebied terechtkomen.

Onderste explosiegrens, Lower Explosion Limit (LEL)
De concentratie van brandbaar gas of damp in de lucht beneden welke de atmosfeer niet explosief is. Bij deze mengsels is er te weinig brandbare gas of nevel aanwezig en zal er te weinig warmte ontstaan. De reactie kan zichzelf niet in stand houden en qua hevigheid laten oplopen: er treedt geen explosie op. Onder de laagste explosiegrens is het mengsel ongevaarlijk.

Explosiegebied
Het bereik van de concentratie van een brandbare stof in lucht waarbinnen een explosie kan plaatsvinden, dus het gebied tussen de onderste en de bovenste explosiegrens. Boven de UEL is het mengsel te ‘rijk’, onder de LEL is het mengsel te ‘arm’ om te kunnen worden ontstoken.

Gasexplosiegevaar
Wanneer brandbare gassen in de atmosfeer vrijkomen, vermengen ze zich direct met de lucht die voor circa 21 vol% uit zuurstof bestaat. Als de concentratie van de brandbare stof in het ontstane gasmengsel tussen de onderste en de bovenste explosiegrens ligt, dan kan het mengsel ontploffen als het wordt ontstoken. Van ieder brandbaar gas liggen de explosiegrenzen in lucht bij omgevingsdruk vast. Voor de meestgebruikte gassen geldt dat de onderste explosiegrens (LEL) ergens ligt tussen de 2 vol% en 5 vol% ligt. De bovenste explosiegrens (UEL) kan echter relatief hoge waarden hebben tot 100%. Het gebied tussen de LEL en de UEl heet het explosiegebied.

Explosieveiligheidsdocument (EVD)

In dit document dienen de volgende elementen te worden behandelt:

  • Identificatie en beoordeling van explosierisico’s
  • Gevarenzone-indeling
  • Opsomming van de noodzakelijke maatregelen

Safety Analyse adviseert en helpt bedrijven op het gebied van explosieveiligheid.

De werkzaamheden bestaan grotendeels uit:

  • Risico-inventarisatie van de actuele bedrijfssituatie
  • Zonering (zone 0, zone 1, zone 2 en zone 20, zone 21, zone 22)
  • Inventarisatie van de aanwezige stoffen
  • Inventarisatie van de aanwezige ontstekingsbronnen
  • Bepaling van de emissiepunten
  • Indelingen van gevarenbronnen en gevarenzones
  • Technische en organisatorische maatregelen
  • Het opstellen van explosieveiligheidsdocumenten