NY EX- NEK 420 INSTALLASJONS GUIDE

Transkript

1 Thore Andersen NY EX- NEK 420 INSTALLASJONS GUIDE Elsikkerhetskonferansen 2011 Folkets hus 8-9 nov. 2011

2 Ex kompetansen - historisk Oljealderen blottla en stor uvitenhet om Ex- anlegg Kunnskapen fantes delvis i den petrokjemiske landindustrien som var tillagt eget myndighetsansvar og sørget for nødvendig kompetanse hos sine operatører. Skoleverket var på den tiden kjemisk blottet for læreplan og læremidler på området (og er det fremdeles PÅSTAND???)

3 Guiden inneholder bl.a Tilleggsbeskrivelser av hvert eneste pkt. i NEK 420 del 2. med henvisninger til andre normer og relevante nasjonale forskrifter Teksten suppleres med i alt 178 bilder og figurer

4 Thore Andersen Hvorfor guider? Generelt mangelfull Ex- kompetanse i markedet Svake og utydelige kompetansekrav i regelverket Ekstra sikkerhet ved lettere å forstå kravene Dårlige erfaringer fra kontroller/inspeksjoner Avdekke behovet for bedre opplæring i skolene Opplyse om hva som skjer i Europa og resten av verden Hva gjør IEC og CEN/CENELEC Hva gjør NEK Få myndigheter til å våkne opp av dvalen

5 Hvorfor er en Guide kompetansegivende? Det handler om å skape dypere forståelse om hva som gjør Ex anlegg forskjellig fra industrielle anlegg i såkalte sikre omgivelser. Det handler om å planlegge, velge riktig utstyr, og utføre installasjonen på en slik måte at tennkilder ikke oppstår. Det handler å ha den rette kunnskap, forståelse og erfaring fra og med eksplosjonsfarlige omgivelser.

6 Dokumentasjonskrav i Normen 4.2 Det er nødvendig å sikre seg at enhver installasjon er iht de aktuelle sertifiseringsdokumenter, normkravene i (NEK420-del 2) og alle andre spesifiserte krav for området hvor installasjonen finner sted. For å oppnå dette skal det utarbeides et verifikasjonsdokument (vedlegg til samsvarserklæringen) for hver Installasjon. Denne skal oppbevares enten på området eller et annet sted. I alle tilfelle skal et dokument oppbevares på området for installasjonen som beskriver hvem som er eieren og hvor dokumentene befinner seg, slik at kopier av sakspapirene kan fremskaffes ved behov.

7 Thore Andersen Noen avvik som krever Ex kompetanse NEK 400 Grunnleggende Elsikkerhet mot elektrisk sjokk Alle spennings systemer er tillatte Alle jordingssystemer Bonding /utjevningssystemer for å unngå elektrisk støt ved berøring av utsatte deler. NEK 420 Tilleggskrav for å unngå antenning av eksplosiv atmosfære Tillater kun bruk av IT og TN- C, + TT i begrenset grad, Selv og Pelv Tillater alle sikkerhets jordingsmetoder i NEK 400, men med tilleggskrav for utførelse Generelt akseptert men krever i tillegg statisk bonding av prosessutstyr o.l

8 Hva krever NEK 420 i tillegg til kravene i NEK 400 For å installere eller utvide en eksisterende installasjon på riktig måte, er følgende informasjon påkrevet, områdeklassifisering iht NEK420 del 1(EN ) og NEK 420 del 5(EN ) med områdeplaner som viser klassifikasjonen og utbredelsen av eksplosjonsfarlige områder inklusive soneinndeling (og / eller maksimum tillatt tykkelse av støvlag hvis faren skyldes brennbart støv); valgfri bedømmelse for konsekvenser ved antennelse (se 5.3.2) instrukser for montering og tilkobling; dokumenter for elektrisk utstyr med betingelser for bruk, f. eks for utstyr med sertifikatnummer med endelse X ; beskrivende systemdokument for egensikkert system (se ) produsentens/kvalifisert persons samsvarserklæring;

9 Tilleggskrav forts nødvendig informasjon for å sikre at korrekt installasjon av utstyret er gitt i en form som er forståelig for ansvarlig personell (se EN Instruksjoner) informasjon nødvendig for inspeksjon, f. eks utstyrsliste, og plassering av utstyr, reservedeler og teknisk informasjon for drift og vedlikehold (se NEK 420 del 3); detaljer av relevant kalkulasjon, f. eks for gjennomspylingsrater for instrumenter eller analysehus;

10 Tilleggskrav forts Hvis reparasjoner skal utføres av bruker eller reparatør, er informasjon nødvendig for reparasjon av det elektriske utstyret (se NEK420 del 4) gass- eller damp- klassifisering i relasjon til utstyrsgruppe eller undergruppe av elektrisk utstyr; temperaturklasse eller tenntemperatur for gassen eller dampen involvert; utvendige påvirkninger og omgivelsenes temperaturer.

11 Tilleggskrav i tilfelle omgivelser med støv Dokumentasjon relatert til utstyr egnet for området og omgivelsene som det vil bli eksponert til, f. eks temperaturklassifisering, beskyttelsestype, IP- grad og korrosjonsmotstand; materialkarakteristikker inklusive elektrisk resistivitet, min. tenntemperatur av den brennbare støvsky, min. tenntemperatur av det brennbare støvlag og min. tennenergi av den brennbare støvsky skal registreres; plantegningene som viser typer og detaljer av ledningssystemene; registrering av utvalgskriterier for kabelinnføringssystemer for overensstemmelse med kravene til den bestemte typen beskyttelse; tegninger og fortegnelser vedrørende kursidentifikasjon MERKNAD: Verifikasjonsopptegnelsene kan lagres som papirkopier eller elektronisk. Metoder som er akseptert ved lovgivning i hvert land kan variere

12 Hva sier guiden om tilleggskravene Av sikkerhetsmessige årsaker og for å hjelpe fremtidig vedlikehold, bør alle elektriske installasjoner være grundig dokumentert, i potensielt eksplosive atmosfærer er dette av avgjørende betydning. Følgende dokumenter, i tillegg til det som gjelder for ikkeeksplosjonsfarlige områder kreves:

13 Guiden peker på Planer for hvert anlegg som viser omfanget av de farlige områdene i plan og høyde (se NEK420 del 1), Beskrivelser og tegninger av elektriske anlegg, slik det kreves av NEK 420-del 1 Beskrivelser og instruksjoner tilstrekkelig til at eksplosjonsbeskyttet utstyr blir installert i samsvar med dens form for beskyttelse Instruksjoner for utførelse, tilkobling, igangkjøring og bruk av elektriske apparater,

14 Guiden fokuserer på viktig informasjon Apparatgruppe, kategori og temperatur klasse Beskrivende systemdokument for egensikre elektriske systemer, Nødvendig informasjon for inspeksjon, f.eks liste over og plassering av apparater, reservedeler, med teknisk informasjon, Opplysninger om eventuelle relevante beregninger, f.eks for priser på ventilasjonsutrustning (HVAC) til trykksatte rom, inkl. kostnader for reparasjoner som skal utføres av brukeren eller en reparatør, nødvendige opplysninger for reparasjon og vedlikehold av utstyr Eksplosjonsverndokument som kreves av FHOSEX:2003

15 Guiden drar også inn regelverkskrav Sentralt i kravene i FHOSEX er behovet for arbeidsgivere å ha et oppdatert eksplosjonsvernsdokument. Dette dokumentet skal som et minimum vise: At eksplosjonsrisikoen har blitt bestemt og vurdert; At tiltak er iverksatt i henhold til FHOSEX og at tiltakene er tilstrekkelig risikovurdert, At stedene som er klassifisert i soner i samsvar med FHOSEX forskriften og at de minstekravene som er fastsatt i FHOSEX og NEK 420, gjelder,

16 Guiden henviser også regelverkskrav FHOSEX og NEK 420 gjelder, At arbeidsplassen og arbeidsutstyr, inkludert varslingsutstyr, er utført, drives og vedlikeholdes med tilbørlig hensyn til sikkerhet og som, i samsvar med del IV av direktivet, har gjennomført tilstrekkelige tiltak for sikker bruk av arbeidsutstyr, Overensstemmelse med 7 i FHOSEX (forebyggende tiltak og vern) og tiltak og prosedyrer for å gjennomføre det.

17 Dokumentasjonen bør også inkludere annen relevant informasjon slik som: lokaliseringen og identifikasjonen av utslippskildene. For store og komplekse anlegg eller prosessområder, kan det være nyttig å spesifisere eller nummerere utslippskildene for å forenkle kryssreferansene mellom områdeklassifiseringsdata og tegninger. beliggenhet av åpninger i bygninger (for eksempel dører, vinduer og inntak og uttak for ventilasjon). Symbolene for områdeklassifisering vist i NEK EN og 2 er de som foretrekkes, men alternativer kan benyttes så sant det kommer tydelig frem i dokumentasjonen.

18 Ex kompetansen i normen Normen beskriver i Anneks F kravene til kunnskap, ferdighet og kompetanse for Ansvarlige personer, Operatører og Konstruktører I Norge går forskriftene ikke i detalj om hvilken kompetanse man skal ha, men DSB har gitt følgende uttalelse om pensumlisten som er utarbeidet av Ifea som baserer seg på normkrav: Pensumlisten vurderes som godt dekkende for emner som bør gjennomgås av personell som kommer inn under FKE 11 til 16, med krav om tilleggsopplæring innenfor elektriske installasjoner i eksplosjonsfarlige områder - men hva så videre? IECEx Competancy Scheme har et tilbud til bransjen om sertifisering av personell, som vil bidra til å sikre den kompetanse som IEC normene krever. (teknisk identiske med EN og norske normer)

19 13/11/2011 Thore Andersen NEK 19 Kompetanse hos Operatører Operatører skal dokumentere sin kompetanse og fremlegge bevis for sin kunnskap for å tilfredsstille kravene ift. beskyttelsesarter og/eller utstyrstyper. De skal også være i stand til å demonstrere sin kompetanse med dokumentert bevis i: bruk og tilgjengelighet av dokumentasjon spesifisert i pkt.4.2; utarbeidelse av arbeidsrapporter til brukeren som spesifisert i 4.2 praktisk kunnskap som er nødvendig for planlegging og installasjon av relevante beskyttelseskonsepter; bruk og utarbeidelse av installasjonsrapporter som spesifisert i 4.2.

20 Hvem har kunnskapen om utstyret Selvfølgelig; fabrikantene, men er det nok og skal det kun lites på dem? Erfaringen sier: Nei; Og ikke uten egen vurderingsevne. Det er eieren av anlegget som legger lista for kvalitets og sikkerhetsnivået. Guiden viser eksempler fra alle beskyttelses metodene og gir hint om hva som bør vurderes.

21 Valg av utstyr For valg av utstyr til Ex områder må følgende informasjon være tilgjengelig og dokumentert: Klassifisering av områdene vedrørende fare for eksplosjon med tilhørende angivelse av utstyrets; beskyttelsesgrad (Equipment Protection Level) EPL gass gruppe IIA, IIB eller IIC der det kreves støvgrupper IIIA; IIIB og IIIC gassens temperaturklasse eller tenntemperatur støvets tenntemperatur og egenskaper eksterne påvirkninger og omgivelses temperatur

22 13/11/2011 Thore Andersen NEK F.eks for tykke støvlag 22

23 13/11/2011 Thore Andersen NEK 23 Valg etter overflatetemperatur

24 13/11/2011 Thore Andersen NEK 24 Valg etter omgivelsestemperatur Prosessutstyr med ekstrem varme Anlegg i arktiske strøk

25 13/11/2011 Thore Andersen NEK 25 Valg etter omgivelse temperatur Elektrisk utstyr skal normalt være designet for bruk ved et omgivelses temperatur område mellom 20 C +40 C; i slike tilfelle, er det ikke nødvendig med krav til noen tilleggsmerking av temperatur mens merking av temperatur er påkrevet ved spesielle temp.- områder (T amb ). rammen for laveste temperatur er -60 C i normen. eksempel på tilleggsmerking : 30 C T amb +65 C.

26 Bruksområder- Hva bør vi vite- Hva er viktig? for oljeanlegg til havs for et mottaks anlegg på land Raffineri og petrokjemisk industri, Støvindustri For et tankanlegg på land og i fjellhaller For lavtrykks distribusjonsgassanlegg, marinaer og bensinstasjoner.

27 13/11/2011 Thore Andersen NEK 27 Valg av konstruksjons materialer Plast som konstruksjonsmaterialer Begrensning av størrelsen på oppladbare ikke-ledende overflater Begrensning av tykkelsen av oppladbare ikke ledende filmer, folier og plater Begrensning av størrelsen på oppladbare ikke ledende overflater, slik som rør, skinner eller tau, uavhengig av lengden Lettmetaller som konstruksjons materialer Spesiell hensyn skal tas til plasseringen av deler som innholder lettmetall i konstruksjoner ettersom det vel kjent at slike materialer gir opphav til tenningsdyktige gnister under forhold med friksjonskontakt.

28 Elektrostatisk utladning Begrensning av størrelse på ikke ledende overflater Overflate [mm²] EPL IIA IIB IIC Ga Gb Gc /11/2011 Thore Andersen NEK 28

29 Elektrostatiske oppladinger Begrensning av tykkelsen av oppladbare ikke ledende film, folier av plater Tykkelse [mm] EPL IIA IIB IIC Ga Gb Gc /11/2011 Thore Andersen NEK 29

30 Fallgruver ved valg av utstyr Hvis bokstaven X er med i sertifikat nummeret til utstyret som skal installeres, indikerer det at utstyret har spesielle betingelser for sikker bruk som må tas hensyn til under installasjon og/eller drift. Disse må alltid tas hensyn til og følges. Komponenter og tilbehør skal installeres og brukes med eller på apparater i samsvar med de vilkår som er angitt i de aktuelle sertifikatene. Hvor sertifikatet vises til i referansebokstaven U, betyr det at det dreier seg om en komponent eller tilbehør for bruk sammen med bestemte apparater og skal ikke brukes alene.

31 13/11/2011 Thore Andersen NEK 31 Roterende elektriske Exe maskiner - forhøyet sikkerhet Maskiner: påstemplet spenning > 1 kv Kontroll av potensielle tennings- risikofaktorer på statorviklinger Hvis faktoren er > 6, skal : anti- kondens varmeelement benyttes spesielle tiltak iverksettes for sikre at motoren ikke inneholder en eksplosiv gassatmosfære før den startes

32 13/11/2011 Thore Andersen NEK 32

33 13/11/2011 Thore Andersen NEK 33 Valg av transportabel, bærbart og personlig utstyr Transportabelt, bærbart eller personlig utstyr kan være nødvendig for bruk i ulike områder Det anbefales derfor at alt utstyr som oppfyller kravene til stedet der utstyret vil bli brukt krever den høyeste risikovurdering. Likeledes skal utstyrsgruppe og temperaturklassifisering være passende for alle gasser, damper og støv der utstyret kan brukes.

34 13/11/2011 Thore Andersen NEK 34 Valg - Personlig utstyr Personlig utstyr - Gass personlig utstyr som er batteri eller solcelledrevet kan lett utilsiktet bli tatt inn i et farlig område av personell. En vanlig elektronisk armbåndsur er et eksempel på en lavspennings elektronisk enhet som har blitt evaluert og funnet å være akseptert for bruk i eksplosjonsfarlig område både historisk og ved nåværende EPL krav. Alle andre personlige batteri eller solenergi drevet utstyr (inkludert Elektronisk armbåndsur som inneholder f.eks en kalkulator) skal ha: a) samsvar med en anerkjent form for beskyttelse som passer til EPL, og være iht. Atex 94/9 b) gass- gruppe og temperaturklassekrav, eller c) bli utsatt for risikovurdering, eller d) tas inn i Ex områder under en trygg arbeidsprosedyre.

35 13/11/2011 Thore Andersen NEK 35 Valg av roterende elektriske maskiner hardhet av pakninger og tettinger Forskjellige materialer Luft og krypeavstander Avstand mellom Roterende deler slag test kabel nipler (strekk test) rotor konstruksjon vifte-test klima-test plast- test IP-grad jording

36 13/11/2011 Thore Andersen NEK 36 Installasjons utfordringer ved turtallsregulerte maskiner

37 13/11/2011 Thore Andersen NEK 37 Installasjons utfordringer forts. Mellom Mittelspannung spg Niederspannung Netz Transformator Frequenzumrichter Sinusfilter Leitung Maschine Grundschwingungsspannung / V Y-Achse spenning Lav spenning Kraftnett trafo frekvenskonverter Sin. filter kabel motor 400 V 390 V 375 V 370 V Ort Ort plassering

38 Guiden anbefaler generelt for motordrifter Motorviklingens Isolasjon skal ved omformerdrift være beregnet for: en høyere belastning enn for vanlig nettdrift. spenningsspisser (spesielt for PWM omformere med lange motor kabler) Klemmekassen skal være utformet for luft og krypestrømsavstander beregnet for spenningsspisser (maksimal verdi av fase- til- fase spenning og maksimal verdi av fasetil -jord spenning). For å unngå partielle utladninger, må spenningen på motorklemmene være begrenset, avhengig av stigningstiden TA. Omformer parametrene (f.eks spennings /frekvens karakteristisk) som er fastsatt under motor testen, er ikke lov til å endre.

39 motordrifter Det kreves termisk motorvernbeskyttelse for motoren eller i forbindelse med omformeren. Innebygde temperaturfølere (PTC termistorer eller RTD ) må være fysisk egnet som beskyttelse å være koblet til en tripping enhet, i henhold til sertifiserings dokumenter Motor og omformer bør av driftshensyn helst samkjøres selv om det ikke er et sertifiseringskrav

40 Thore Andersen DSB Forskrifter som reg. Ex anlegg Forskrift om helse og sikkerhet i eksplosjonsfarlige atmosfærer Forskrift om utstyr og sikkerhetssystem til bruk i eksplosjonsfarlig område Forskrift om elektriske lavspenningsanlegg Forskrift om kvalifikasjoner for elektrofagfolk Forskrift om registrering av virksomheter som prosjekterer, utfører og vedlikeholder elektriske anlegg Forskrift om håndtering av farlig stoff med temaveiledninger. -forbruksanlegg for flytende og gassfarlig brendsel

41 Thore Andersen Hjertesukk- når skal norske myndigheter samordne Ex- regelverket 4 ulike etater driver tilsyn med divergerende krav; DSB - Avd for Elsikkerhet, Atex for produkter (produktdirektivet) (Fusex) Atex for helse, miljø og sikkerhet (brukerdirektivet) (Fhosex) viser i Fel + NEK 420 for områdeklassifisering (EN ) DSB- Avd for Farlige stoffer, Norske forskrifter for farlige stoffer. Gass distribusjon, bensinstasjoner, marinaer, tankanlegg Legger HSL rapport til grunn for Ex områdeklassifisering DAT Atex for helse, miljø og sikkerhet (brukerdirektivet) Viser ikke til noen norm PTIL Fasilitetsforskriften viser til Atex produktforskriften og IEC Offshorestandarder

42 Thore Andersen TC31 konklusjon til HSL rapporten HSL rapporten synes å gi akseptable resultat bare for noen få tilfeller som ikke er influert for mye av geometri og hvor lekkasjen er i stand til å blande gassen med luft til et sikkert nivå, men er for det meste på en ukonservativ (farlig )side. IEC standardens formel er konservativ og på sikker side i alle disse tilfellene. For tilfeller influert av geometrien, er HSL på den ikke konservative (farlige) siden i størrelsesorden i mer enn majoriteten av tilfellene. IEC formelen er mere realistisk i de fleste tilfeller. Metoden for sikkert arbeid må være vel prøvd for å være på den sikre siden (konservative) og dekke de fleste tilfeller. IEC har konkludert at med at det vil være farlig og uansvarlig å basere seg på HSLs formel i standarden for områdeklassifisering.

43 Oppsummering Normene fra CEN/CENELEC og ISO/IEC søker etter beste evne å unngå dublering innom samme område IECEx utvider stadig sitt repertoar og etablerer i år et nytt Scheme for sertifisering av personkompetanse med 10 ulike spesialfelt. Standard Norge /NEK har klarere avgrensninger på nasjonalt plan og spesielt NEK prøver utgi guider som utdyper de viktigste normene på elektroområdet, dette er en av dem Hjertesukk- når skal norske myndigheter samordne sine krav til Ex- områder?

44 Thore Andersen Guiden kan bestilles som «print on demand» eller elektronisk Spør NEK om dette.

45 Thore Andersen Takk for oppmerksomheten