IFEA. Grunnleggende Ex Innføring i begreper - og sertifiseringskrav BARTEC-TECHNOR 22/ BARTEC

Transkript

1 IFEA Grunnleggende Ex Innføring i begreper - og sertifiseringskrav BARTEC-TECHNOR 22/ BARTEC

2 Plan for dagen Vi skal gå gjennom litt eksplosjonsteori Hva trenger vi for å få en eksplosjon Hva blir konsekvensene av en ulykke Hvilket regelverk benyttes Hvordan kan vi beskytte oss 2

3 Eksplosjons teori fire, sparks or hot surfaces usually oxygen from the air or within an other source flammable material flammable gas, liquids/vapour, fog, dust 3

4 Eksplosjons teori Oksygen / Luft Har luft noe med en eksplosjon å gjøre?? Kanskje den viktigste ingrediensen for å få en eksplosjon Vanskelig å unngå eller isolere bort Ingen luft = ingen eksplosjon 4

5 Eksplosjons teori Brennbart materiale Over alt finner vi mulighet for utslipp 5

6 Eksplosjons teori Noen plasser vil det være kalkulerte utslipp. Tankanlegg for fylling bensin deles opp i soner etter sannsynlighet for gassutslipp Drainage channel a = 1,5 m horizontally from source of release b = horizontally to island (gantry) boundary c = 1,5 m above source of release d = 1 m above ground level e = 4,5 m horizontally from drainage channel f = 1,5 m horizontally from zone 1 g = 1 m above zone 1 6

7 Det er mye som skal stemme for å få en brannfarlig atmosfære Explosion range and limitations stoicometric mixture, high pressure and low ingnition energy P max. P red. lean mixture rich mixture explosion pressure LEL (lower explosive limit) balanced mixture volume % UEL (upper explosive limit) Explosion range (related to chem. compounds) = optimal conditions 7

8 Eksplosjons teori Tennkilder Det er den delen av en eksplosjon VI normalt kan gjøre noe med. Ingen tenn kilde ingen eksplosjon!! Eksempler på tennkilder 8

9 Tennkilder 9

10 Eksplosjons teori fire, sparks or hot surfaces usually oxygen from the air or within an other source flammable material flammable gas, liquids/vapour, fog, dust 10

11 Hva er konsekvensen? Konsekvens av en eksplosjon Refinery Gas/Chemical Grain Sugar 11

12 Regelverk ATEC - IECEx Vi forholder oss i dag stort sett til to regelverk ATEX og IECEx Slik det er i dag blir standarder i de fleste tilfeller først implementert av IEC Ex før de blir implementert i ATEX regulativet. Forskjellen på en IEC og en EN (NEK EN) standard er 3 Vedlegg som står foran i ATEX standarden Tillegg ZA; Følgende referanse dokumenter er nødvendige for at dette dokument skal være gyldig (lang liste) Tillegg ZY/ ZB: Vesentlige forandringer i forhold til tidligere revisjon / ATEX kategorier og utstyrsbeskyttelsesnivåer (EPLs) Tillegg ZZ; Gir referanse til hva den aktuelle standarden dekker av essensielle krav i forhold til Atex direktive 94/9/EC, dvs. samsvar med direktiv Praktisk talt er IECEx og ATEX samme regelverk 12

13 Regelverk ATEC - IECEx Bortsett fra USA, Australia og New Zealand er ATEX den dominerende standard men det er en dreining til at flere land forholder ser til IECEx utenfor Eauropa World map Regulative overview ATEX NEC IECEx Converging to ATEX/IECEx ATEX and NEC BARTEC 13

14 Beskyttelsesmetoder Forskjellige beskyttelsesmetoder har blitt utviklet for: å tillate bruk av elektriske produkter i eksplosjonsfarlige atmosfærer skape effektive løsninger å tilfredsstille tekniske utvikling Alle typer av beskyttelse er like i forhold til det utstyr beskyttelsesnivå 14

15 Types of protection (Examples) Title, Content IEC CEN/CENELEC Explosive atmospheres - Part 0: Equipment General requirements Document-Nr.: Date of issue IEC : Document-Nr.: Date of issue EN : Explosive atmospheres - Part 1: Equipment protection by flameproof enclosures "d" IEC : EN : Explosive atmospheres - Part 2: Equipment protection by pressurized enclosure "p" IEC : EN : Explosive atmospheres - Part 5: Equipment protection by powder filling "q" IEC : EN : Explosive atmospheres - Part 6: Equipment protection by oil immersion "o" IEC : EN : Explosive atmospheres - Part 7: Equipment protection by increased safety "e" IEC : EN : Explosive atmospheres - Part 11: Equipment protection by intrinsic safety "i" IEC : EN :

16 Ex d - EN Prinsipp: En type av beskyttelse der industrielle deler som kan antenne en eksplosiv atmosfære er plassert i en kapsling som kan motstå trykket fra en eksplosjon av den eksplosive blanding inne i kapslingen, og som hindrer overføring av eksplosjonen av den eksplosive atmosfæren utenfor kapslingen. Prinsippet er at spaltene ut av kapslingen er så lange og smale at varme gasser som kommer ut vil ha mistet sin energi til å forårsake antennelse på utsiden av kapslingen. Fordel er at man kan benytte industrielt utstyr inne i kapslingen Ulempe er at de ofte er tunge, krever vedlikehold og vanskelig innføring av kabler IIB IIC 16

17 Ex e - EN Prinsipp: Ytterligere tiltak gir en høyere grad av beskyttelse. Dette sikrer pålitelig forebygging av uakseptabelt høye temperaturer og gnister eller elektriske lysbuer, både på det indre og på ytre deler av elektrisk utstyr som ved normal drift ikke medfører uakseptabel høy temperatur gnister eller lysbuer Eksempler er rekkeklemmer 17

18 Ex p - EN Prinsipp: Inntrengning av den omgivende atmosfære inn i kabinettet for elektrisk utstyr er forhindret ved å opprettholde en tenning skjold gass (luft, inert eller en annen egnet gass) inne i den ved et trykk over atmosfærisk trykk. Overtrykket opprettholdes med eller uten konstant spyling av den beskyttende gass. Skapet blir spylt rent (purget) med luft / inert gass før oppstart av komponenter inne I skapet. Shut-down/alarm hvis man mister overtrykket skapet 18

19 Ex p - EN Rated voltage: AC 460V Rated current: 200A Rated power: 110 kw Material cabinet: Cooler: Vortex 800W Ex p System: APEX internal 19

20 Diverse beskyttelses arter Prinsipp: Ex o Elektronikken er nedsenket i olje og er dermed utilgjengelig for gass Ex m Elektronikken er innstøpt i masse og er dermed utilgjengelig for gass Ex q Ved å fylle kabinettet med en finkornet pulver, vil en lysbue i kabinettet være ute av stand til å tenne eksplosiv atmosfære utenfor. I kontrollstasjoner benyttes ofte kombinasjoner av Ex e forskjellige beskyttelsesarter som Ex e d m q 20

21 Diverse beskyttelses arter Ex d enclosure Ex d enclosure Ex e junction box single core or multi-core line bushing Single or multi-core cable entry 21

22 Eksplosjons teori Tennkilder Kan laser være en tennkilde? Optiske signaler i forbindelse med kommunikasjon er normalt ikke farlig Laser kommer i mange fasonger og former Ikke minst billig fra Kina Eksempel med 200mW laser Dette er beskrevet i

23 Tennkilder Kan Ex utstyr være tennkilder? Normalt ikke hvis alt gjøres i hht. sertifikater og brukermanualer Hva hvis det ikke blir gjort riktig? Eksempel med en Ex d kapsling Hvordan den testes og hva skjer med feil 23

24 Regelverk ATEC - IECEx ATEX og IECEx består av en rekke standarder i xx serien: Title, Content IEC CEN/CENELEC Document-Nr.:Date of issue Document-Nr.:Date of issue Explosive atmospheres Part 10-1: Classification of areas Explosive gas atmospheres IEC : EN : Explosive atmospheres Part 10-2: Classification of areas Combustible dust atmospheres IEC : EN : Explosive atmospheres Part 14: Electrical installations design, selection and erection IEC : EN : Explosive atmospheres Part 17: Electrical installations inspection and maintenance IEC : EN : Explosive atmospheres Part 19: Equipment repair, overhaul and reclamation IEC 31J/172/CDV: IEC : FprEN : EN :

25 Merking IEC/EN EN ff Directive 94/9/EG Alt utstyr og sikkerhetssystem skal være merket. Minstekravene oppført i direktiv 94/9/EF: - navn og adresse på produsenten, - type, serienummer, byggeår, - passende gruppe og kategori Ytterligere krav til merking for de ulike typer vern, temperatur klasse, eksplosjon gruppe beskrevet i standardene. 25

26 Merking Alt utstyr i Europa skal være CE merket 0044 Nummer på «Notified body» som har godkjent produsent Utsteder av Type sertifikatet II Utstyrs kategori (I= gruver, II=Gass støv) 2G Områdekategori Angir sone 0, 1 og 2 og G for gas, og D dust Ex xxxx beskriver beskyttelsesartene som er benyttet IIB angir hvilke gassgrupper utstyret er godkjent for IIA, IIB, IIC for gasser, eller IIIA, IIIB, IIIC for støvtyper Tx anngit temperaturklasse på utstyret X etter sertifikat angir at det er en spesiell forutsetning i sertifikatet 26

27 Merking Zone Equipment protection level (EN/IEC ) Product category (ATEX 94/9/EC) 0 Ga 1G 1 Gb 2G 2 Gc 3G 20 Da 1D 21 Db 2D 22 Dc 3D 27

28 Merking Tenntemperatur og temperatur klasse Temperature class Ignition temperature range of mixture Max. surface temperature of electrical equipment T1 > 450 C 450 C T2 > C 300 C T3 > C 200 C T4 > C 135 C T5 > C 100 C T6 > C 85 C 28

29 Merking Ambient temperature (omgivelses temperatur) Hvis ikke annet er oppgitt på utstyret så gjelder: 20 C < Ta < 40 C * * Ingen merking er nødvendig på typeskilt. Alternativt så merkes utstyret med for eks. : 0 C < Ta < 40 C ** - 40 C < Ta < 40 C ** - 20 C < Ta < 60 C ** - 40 C < Ta < 80 C ** ** Merking må fremkomme av merkeskiltet! 29

30 Spesifikasjon av ustyr Skal man kjøpe utstyr må følgende verifiseres Hvor skal utstyret benyttes Hvilket typesertifikat er nødvendig (ATEX, IECEx, Inmetro osv). Hvilken sone skal utstyret stå i (0,1,2) Krav til gassgruppe (IIA, IIB IIC) Trav til temperaturklasse (T1.T6) Krav til omgivelsestemperatur (Tamb: eks -20 C +45 C) Forskjellige beskyttelsesarter kan tilfredsstille kravene over 30

31 Conclusions Safety can only be satisfied with an understandable safety culture, competent technical personnel and regular update of know-how! 31

32 Thank you 32