Brannfare eller eksplosjonsfare? Når må vi risikovurdere etter NEK 420 i tillegg til NEK 400? Frode Kyllingstad, DSB og Thore Andersen formann NK31 1 Et trygt og robust samfunn - der alle tar ansvar
DSBs myndighetsområder og oppgaver Myndighet og oppgaver innen bl.a.: Elsikkerhet Brannvern Håndtering av farlige stoffer Storulykkesvirksomheter Produktsikkerhet og sikkerhet ved forbrukertjenester Brann- og redningsberedskap Transport av farlig gods på vei og jernbane Sivilforsvar og beredskap 2 Et trygt og robust samfunn - der alle tar ansvar
Regelverk ATEX brukerdirektiv (arbeidsplassdirektiv) ATEX utstyrsdirektiv Forskrift om helse og sikkerhet i eksplosjonsfarlige atmosfærer (FHOSEX) Forskrift om utstyr og sikkerhetssystem til bruk i eksplosjonsfarlig område (FUSEX) 3 Et trygt og robust samfunn - der alle tar ansvar
Regelverk Forskrift om elektriske lavspenningsanlegg Forskrift om kvalifikasjoner for elektrofagfolk Forskrift om registrering av virksomheter som prosjekterer, utfører og vedlikeholder elektriske anlegg Forskrift om systematisk HMS-arbeid i virksomheter Ansvar hos virksomheter, installatører og produsenter/importører Kravet til risikovurdering finnes i flere av forskriftene 4 Et trygt og robust samfunn - der alle tar ansvar
DSB sier i bladet Elsikkerhet om kravet oppfyllelse av sikkerhetskrav:
OMRÅDER DER DET LAGRES ELLER PRODUSERES EKSPLOSIVT STOFF, nye tekniske spesifikasjoner: Områdeklassifisering der det lagres eller produseres eksplosivt stoff, NEK TS 420-11-1 Elektriske installasjoner i områder der det lagres eller produseres eksplosivt stoff, NEK TS 420-11-2 DSB anser at publikasjonene oppfyller kravene i forskrift om elektriske lavspenningsanlegg til risikovurdering og skal brukes som et tillegg til generelle krav til elektriske lavspenningsinstallasjoner i NEK 400 Se Elsikkerhet 75 for nærmere opplysninger
Ny forskrift juli 2009: Forskrift om brannfarlig, reaksjonsfarlig og trykksatt stoff samt utstyr og anlegg som benyttes ved håndteringen Den nye forskriften erstatter følgende fire forskrifter: Forskrift om brannfarlig vare Forskrift om brannfarlig vare eller trykksatt stoff Forskrift om anlegg som leverer motordrivstoff (bensinstasjon, marina o.l.) Forskrift om transport av petroleum i rørledning over land
Bedrifter som håndterer brannfarlige gasser, væsker og/eller støv er pålagt å vurdere eksplosjonsrisikoen og gjennomføre en soneklassifisering.
Bedrifter som håndterer brannfarlige gasser, væsker og/eller støv er pålagt å vurdere eksplosjonsrisikoen og gjennomføre en soneklassifisering.
Hva ønsker ATEX-direktivene å oppnå? Forhindre at eksplosiv atmosfære gass eller støv ansamles eller oppstår i en prosess eller ved håndtering Forhindre antennelse av eksplosiv atmosfære ved kontroll og beskyttelse av tennkilder ( elektriske og ikke elektriske) i områder som er klassifisert som Ex områder Begrense / redusere omfang og virkninger av eksplosjoner, hvis de oppstår 12 Et trygt og robust samfunn - der alle tar ansvar
Ex utstyr benyttes på disse industrianleggene: Tankanlegg og bensinstasjoner Olejraffinerier, rigger og prosessanlegg Kjemiske prosessanlegg Trykkeri-industrier, papir og tekstil Hospital operasjonsrom Farmasøytisk ind. Flytankanlegg og hangarer Overflatebehandlingsanlegg/ sprøytemalings haller og rom Kullgruver under jorden Kloakkanlegg og kloakkrenseanlegg Gassrørlinjer og distribusjonssentraler Kornmottak og kornsiloer for lagring/bakerier/møller Næringsmiddelindustri Sagbruk/trevarefabrikk/snekkerverksteder/møbelindustri Sukkerraffinerier Metalloverflatebehandling/ dreiing avspesielt aluminium støv og partikler. Olje og gasstankere, boreskip og FPSO (Floating Production Storage and Off-Loading Vessels)
Tips for eksempler: Dersom du ønsker å se eksempler på gass- og støveksplosjoner: www.youtube.com Søkeord: ATEX Gas explosion Dust explosion http://www.youtube.com/watch?v=jzdnuzreolm http://www.youtube.com/watch?v=tadelo1fcsm&feature=playlist&p=3f6a1beb 0037A3EB&index=4&playnext=5&playnext_from=PL http://www.youtube.com/watch?v=8ll08qegdle&feature=playlist&p=3f6a1beb0 037A3EB&index=2&playnext=3&playnext_from=PL 16 Et trygt og robust samfunn - der alle tar ansvar
Det brenner mye i Norge Men er alle branner elektriske årsaker? Er bedriftens virksomhet riktig tolket av eierne? Har alle tatt inn over seg at deres anlegg kanskje også skulle vært soneklassifisert ift. støv eller brennbar gass? Dvs. fulgt strengere regelverk i deler av anlegget Hvor går grensen?
Hva er den generelle praksis for støv Tilstedeværelse av faste fremmedlegemer (støv), kode AE I mange av de nevnte industrier benyttes utstyr iht. NEK 400- tabell 51A- side 161 klassifisering av ytre påvirkninger med kun krav til høy IP grad. -Lett støv: AE4 10< avleiring 35mg/m 2 pr.dag: IP 5X eller 6X dersom støv ikke skal komme inn i utstyret -Moderat støvmengde: AE5 35 < avleiring 350mg/m 2 pr.dag: IP5X eller 6X dersom støv ikke skal komme inn -Mye støv: AE6 350 < avleiring 1000mg/m 2 pr.dag: IP 6X
NEK 400 422.3 sier Områder med brennbare materialer på grunn av bearbeidede eller lagrede materialers egenskaper 3.2: Der hvor det forventes at det kan samle seg så mye støv på kapslinger til elektrisk utstyr at det kan representere en brannfare, må det sørges for at kapslingen ikke kan anta farlig høy temperatur. Vurderer virksomhetene tilstrekkelig konsekvensen av dette kravet?
Når vurderes soneklassifisering I slike tilfeller skal risikovurdering tas i bruk iht. brukerdirektivet. FHOSEX kap.2 6 og 12 DSBs og arbeidstilsynets erfaring er at dette ikke blir tilstrekkelig vurdert Hvem kjenner til FHOSEX og hva sier DSB om hvilke normer som bør brukes?
Hvordan gjøre bruk av NEK 420 Ex- industri normer NEK 420-1 og 5 Normer for områdeklassifisering gir viktige kriterier for bestemmelse av hvilke steder i bedriften som utgjør et potensiell eksplosiv atmosfære, her kreves ofte spesiell kompetanse for å risikovurdere området og de tiltak som vurderes igangsatt for hindre at en eksplosiv atmosfære vil oppstå. Installatører bør ikke påta seg dette, men henvise til personer med prosesskunnskap om stoffene som er i området. NEK 420-2 og 6 Normer for installasjon gir informasjon om hvilket utstyr som skal velges for den enkelte sone og hvilke installasjonskrav som stilles til den enkelte beskyttelseart som velges. Det er viktig at den installatør som velges til dette har kvalifikasjoner på dette ellers kan Ex- beskyttelsen lett bli feil. NEK 420-3 og 7 Drift og vedlikeholdsnormer gir en rekke nyttige retningslinjer for hvordan man går frem før man setter spenning på et nytt Ex- anlegg, hvordan man får erfaring fra utstyr i drift å hvordan man overfører dette til hele anlegget, for anlegg i drift er det viktig å kontrollere tilstanden og iverksette korrigerende tiltak før det er for sent. Kontinuerlig opplæring av driftpersonell er et krav. 21 Et trygt og robust samfunn - der alle tar ansvar
Sluttkontroll Veiledning Inspeksjon og vedlikehold i eksplosjonsfarlige atmosfærer med gass iht. EN 60079-17 (NEK 420- del 3) Inspeksjon og vedlikehold der hvor det er eller kan være brennbart støv iht. EN 61241-17 (NEK 420-del 7)
NEK 420-6 Støvlag
NEK 420-6 Tenntemperatur i støvlag ift maks overflatetemp på utstyr
Hvilke parametre spiller inn for å skape en støveksplosjon? 1. Brennbart materiale 2. Partikkelstørrelse 3. Støvkonsentrasjon 4. Oksygenkonsentrasjon 5. Tennkilde 6. Turbulens
1. Brennbart materiale Brensel + oksygen = oksider + varme F.eks: CH 2O = CO + H O + 4 + 2 2 2 2 heat Forbrenning av aktuelle materialer ifm støveksplosjoner: Kjem symbol KJ/mol oksygen Kalsium Ca 1270 Magnesium Mg 1240 Aluminium Al 1100 Silisium Si 830 Jern Fe 530 Sukker 470 Stivelse 470 Kull C 400 Svovel S 300
2. Partikkelstørrelse Støveksplosjon kan forekomme for partikler < 0,1 mm. Sannsynligheten øker med minkende partikkelstørrelse. Spesifikk overflate: Kube- og kuleformede partikler: S = A V = 6 X, hvor X er lengde/diameter.
3. Støvkonsentrasjon
4. Oksygenkonsentrasjon Mer eksplosivt jo høyere oksygenkonsentrasjon Luft består av: 78 % nitrogen 21% oksygen 1 % annet
5. Tennkilder 1. Åpne flammer/ uaktsom røyking etc. 2. Varme overflater 3. Brennende støv fra glødereir 4. Varme fra mekaniske sammenstøt/friksjon 5. Elektriske gnister 6. Elektrostatiske utladninger
Mer om tennkilder Brennende/glødende støv -Glødebranner Glødebranner kan oppstå ved selvantennelse i f.eks siloer under helt spesielle forhold. Det kreves blant annet lagring over svært lang tid. Glødebranner kan starte en støveksplosjon når en begynner å bevege materialet etter svært lang lagring.
Mer om tennkilder Brennende/glødende støv Glødereir Glødereir er støvansamlinger som blir antent av en ytre tennkilde. Dette reiret kan bli med f.eks i transportsystemer og antenne støvskyer som fører til en støveksplosjon.
Mer om tennkilder Åpne flammer -Brann Branner kan være tennkilder for støveksplosjoner i f.eks. fabrikklokaler. -Varmt arbeid Sveising og bruk av skjærebrenner gir tilstrekkelig varme til å kunne antenne en støvsky. Skjærebrennere er spesielt farlige i så måte, for man tilsetter ekstra oksygen til området. Gnister fra vinkelslipere er generelt ganske kalde, og vil normalt ikke kunne antenne støv. Friksjonsvarmen fra bladet kan derimot bli meget varmt. -Røyking Gloen fra en sigarett kan antenne støvskyer. En brennende fyrstikk gir fra seg 100 J/s termisk energi som er nok for å antenne de fleste støvskyer
Mer om tennkilder Varme overflater Varme overflater kan starte støveksplosjoner direkte. Typisk temperatur for at en slik overflate skal kunne antenne en støvsky er minimum 400-500 C. Varme overflater kan danne f.eks et glødereir, som i sin tur starter en støveksplosjon.
Mer om tennkilder Mekaniske sammenstøt Generelt to typer fenomener: -Friksjonsvarme: Varme som oppstår ved at to objekter gnis mot hverandre. Skaper varme overflater som igjen kan antenne en støvsky. Eks: Sluring på en elevatorreim. -Varme fra sammenstøt: Varme som oppstår ved kortere kontakt mellom to objekt. Kan antenne støvskyer direkte. Eks: En bolt løsner og kommer inn i en mølle.
Hvordan forhindre branner og støveksplosjoner? Et meget viktig punkt: ORDEN OG RENHOLD Man kan ellers redusere risiko på to måter : a) Redusere sannsynlighet b) Redusere konsekvens
Hvordan forhindre branner og støveksplosjoner? ORDEN OG RENHOLD
Hvordan forhindre branner og støveksplosjoner? Redusere sannsynlighet (primære tiltak) RISIKO = SANNSYNLIGHET * KONSEKVENS Primære tiltak reduserer sannsynlighet Sekundære tiltak reduserer konsekvens
Hvordan forhindre branner og støveksplosjoner? Redusere sannsynlighet (primære tiltak) - Blande inn ikke-brennbart materiale - Begrense brennbart materiale, om mulig - Vedlikehold - Ventilasjon - Orden og renhold - Redusere oksygeninnhold i aktuell atmosfære (inertisering) - Eliminere tennkilder
Hvordan forhindre branner og støveksplosjoner? Redusere sannsynlighet (primære tiltak) Eliminere tennkilder: Selvantannelse: For eksempel: Rullering av material på siloer. Åpne flammer: Gode rutiner ved bruk av åpne flammer/varmt arbeid Varme overflater: Isolering og kapsling av varme overflater Elektriske utladninger: Jording mellom prosessenhetene. Sørge for at ladning ikke akkumuleres. Valg av tekniske løsninger
Hvordan forhindre branner og støveksplosjoner? Sekundære tiltak Hvis det må installeres utstyr i sonen, så skal Exutstyr for brennbart støv eller gass av godkjent kategori for den sonen som er bestemt
Konklusjon Det er ikke nok å benytte utstyr med høy IP grad hvis utstyret blir for varmt når det tildekkes av smuss og støv. Dette kan skape en ulmebrann som utskiller branngasser som kan eksplodere. Alt ender opp i STATISTIKKENE som BRANN, men (eksempelvis) det var støvet som eksploderte og fikk fart i brannen og sørget for at bygget ikke kunne reddes. Er dette årsaken til mange av låvebrannene??
Gjelder ATEX i landbruket? Iflg. oversikten i direktivet er det ingen unntagelse for landbruket Hvordan skal /bør dette implementeres i praksis? Dersom installasjoner skal risikovurderes etter FHOSEX skal det lages et eksplosjonsverndokument. Dette gjøres f. eks ved å benytte skjema i vedlegg 2 til NEK 420 eller DATs hjemmesider.
Soneklassifisering f.eks hos fiskemelprodusenten Skretting Sone 20: Følgende utstyr er klassifisert som sone 20: Inne i alt prosessutstyr fra råvareinntak til coater er regnet som sone 20. Dette inkluderer inne i alle møller, tørker, beholdere, siloer og kjøler i tillegg til alt transport- og veieutrustning. Sone 21: Alle åpne innganger til prosessen: Lasteområder (Bilpåslag / Båt påslag) Tømmesjakter Mikro råvarer påslag Pigment påslag Sone 22: Alle andre arbeidsområder, gitt at: Utstyr ikke lekker Rimelig fabrikk design Rimelige operasjonelle tiltak Renholds- og vedlikeholdsrutiner
Takk for oppmerksomheten! 45 Et trygt og robust samfunn - der alle tar ansvar
ATEX direktivene oppsummert (Atmospheres Explosibles) Forhindre at eksplosiv atmosfære gass/støv ansamles eller oppstår i en prosess eller ved håndtering Forhindre antennelse av eksplosiv atmosfære ved kontroll og beskyttelse av tennkilder. (elektriske og ikke elektriske ) i områder som er klassifisert som Ex områder. Begrense / redusere omfang og virkninger av eksplosjoner, hvis de oppstår.
Forslag til Intern-kontroll på elektrosiden iht.krav i FHOSEX Tittel El.tilsynsloven Forskrifter om helse og sikkerhet i Ex- områder FHOSEX Risikovurdering soneklassifisering iht FHOSEX kap 2 og 3 / dvs NEK 420 del 1. Tiltak utført av bedrfiten i henhold til IK -forskriften 1-5 Input til eksplosjonsvern dokumentet FHOSEX 9 skal utarbeides av eier av anlegget Input til eksplosjonsvern dokumentet FHOSEX 9 kal utarbeides av eier av anlegget Drift og vedlikehold anlegg utføres og forestås iht : Kompetanse for prosjektering installasjon drift og v.hold skal være iht : El.tekniske krav anlegg dvs anlegg skal prosjekteres installeres,dokumenteres iht : Produkter ( Nye, skal tilfredstille : ) Generelle Ex -driftsinstrukser / FSE NEK 420 del 3 ( EN60079-17) (tilfredstiller da FHOSEX 15 og 16 ) FKE ( tilfredstiller da FHOSEX 14 og 15 ) FEL / FEF med underliggende generelle el. normer NEK 400 (tilfredstiller da FHOSEX 15 0g 16 ) Forskrifter om utstyr og sikkerhetssystem til bruk i Ex-områder ATEX / FUSEX Reparasjoner av Ex-utstyr håndteres av EXR - 01 ( inntil videre) NEK 420 del 4 ( IEC 600079-19 ) Tilleggsoplæring av fagfolk og ansv.havende innenfor Ex - områder iht FKE 11,12 & 13 " IFEA pensumliste for Ex-oplæring" Installasjonsteknikk iht NEK 420 del 2 ( gass) del 7 ( støv) Konstruksjon iht: EN50014-39 / IEC 79 -serien (gass) NEK 420 del 6 (støv) Input til eksplosjonsverndokumentet fra elektrosiden Input til eksplosjonsverndokumentet fra elektrosiden Input til eksplosjonsverndokumentet fra elektrosiden Input til eksplosjonsverndokumentet fra elektrosiden
NEK 420:2003 Elektriske installasjoner i eksplosjonsfarlige områder med gass og støv (fra bladet Elsikkerhet nr. 68) Fel 10 angir normene NEK EN 60079-10 og NEK EN 60079-14 som beskrivelse på hvordan elektriske installasjoner i eksplosjonsfarlige områder, kan oppfylle sikkerhetskravene i fel kapittel V. I 2001 utga NEK normsamlingen NEK 420 Elektriske installasjoner i eksplosjonsfarlige områder med gass og støv. Referansenormene som er angitt over ble lagt inn i NEK 420. Samtidig tok man med normer for inspeksjon, vedlikehold og reparasjon av utstyr i EX-områder og normer for klassifisering og installasjon og vedlikehold av utstyr i støvholdig atmosfære. I 2003 kom en ny utgave av NEK 420. Her ble to nye normer inkludert for å håndtere varmekabler i EX-områder. NEK 420 ble utførlig omtalt i Elsikkerhet nr. 64 i forbindelse med at EU innførte nye ATEX-direktiver. NEK 420 vil gjelde som referansenorm for elektriske installasjoner i eksplosjonsfarlige områder.
NY NEK 420:2007. ELEKTRISKE INSTALLASJONER I EKSPLOSJONSFARLIGE OMRÅDER MED GASS OG STØV (fra bladet Elsikkerhet nr. 72 2/2007, se www.dsb.no) Forskrift om elektriske lavspenningsanlegg (fel) regulerer kravene til lavspenningsanlegg, også i Ex-områder. I fel viser 10 til normene NEK EN 60079-10 og NEK EN 60079-14 som beskrivelse på hvordan elektriske installasjoner i eksplosjonsfarlige områder kan oppfylle sikkerhetskravene i fel kapittel V. DSB har i Elsikkerhet nr. 64 og 68 uttalt at NEK 420 vil gjelde som referansenorm for elektriske installasjoner i eksplosjonsfarlige områder. Forskrift om helse og sikkerhet i eksplosjonsfarlige områder (fhosex) er en brukerforskrift og arbeidsplassforskrift som er vedtatt med hjemmel i eltilsynsloven så vel som i arbeidsmiljøloven og brann- og eksplosjonsvernloven. Det er fhosex som gir eier av anlegg forpliktelser vedrørende risikovurdering, soneklassifisering av områder samt valg av utstyr, korrekt installasjon og drift og vedlikehold av elektriske anlegg i Ex-soner. NEK 420: 2007 (3.utg.) er nå utgitt i oppdatert versjon med 5 nye normer, av disse er helt ny EN for reparasjon av alt Ex utstyr både for gass og støv og som erstatter den tidligere 1. utgaven fra IEC. Forrige utgaves del 5, 6 og 7 erstattes med tre reviderte støvnormer med nye NEK EN nr. som er identisk med IEC 79- serien. Det er også tatt med en helt ny teknisk rapport for rettledning av valg av elektrisk utstyr for installasjon i underjordiske gruver. Denne utgjør et sammendrag av utgitte normer fra CEN og CENELEC som er harmonisert iht. ATEX direktivet 94/9 EØS.
Endringen i NEK 420:2007 (3.utg.) utgjør følgende i forhold til NEK 420:2003 (2. utg.): Del 1: Kun språklige endringer Del 2: Kun språklige endringer Del 3: Kun språklige endringer Del 4: Ny revidert norm; Eksplosive atmosfærer Reparasjon, overhaling og utbedring av utstyr Del 5: Ny revidert norm; Eksplosive atmosfærer. Klassifisering av områder - brennbare støvatmosfærer Del 6: Ny revidert norm Elektrisk utstyr for bruk i områder hvor det finnes brennbart støv Valg og installasjon av elektrisk utstyr Del 7: Ny revidert norm; Inspeksjon og vedlikehold av elektriske installasjoner i eksplosjonsfarlige områder med støv (unntatt gruver) Del 8: Normen utgår da den kun omfatter prøve og sertifiseringskrav til varmekabelutstyr. Del 9: Ny revidert norm: NEK IEC 60079-30-2: Elektrisk utstyr for eksplosjonsfarlige områder Elektriske varmekabelanlegg - Del 2: Veiledende krav for prosjektering, installasjon og vedlikehold. Installasjon av varmekabler i eksplosjonsfarlige områder Del 10: Nytt publikasjon; Teknisk rapport for elektrisk utstyr i underjordiske gruver I tillegg inneholder NEK 420:2007: Ny Veiledning om normer/standarder og beskyttelsesarter (ATEX 94/9) Nytt tillegg: Sjekklister for eksplosjonsvern iht Fhosex.(ATEX 1999/92) NEK 420:2007 inneholder norske normer for områdeklassifisering og elektriske installasjoner i eksplosjonsfarlige områder. Normene er en meningstro oversettelse av tilsvarende europanormer fra CENELEC og internasjonale normer fra IEC. NEK 420 dekker ikke den grunnleggende sikkerhetsfilosofien som skal ligge til grunn før et anlegg skal prosjekteres. Informasjon om grunnleggende sikkerhetsvurderinger er gitt i EN 1127-1 for Ex områder (annet enn gruver) og 1127-2 (for gruver).
NEK 420 omhandler heller ikke normer for de forskjellige beskyttelsesartene for elektrisk utstyr, men i vedlegg 1 forligger det informasjon og oversikt over disse normene som må skaffes fra separat fra PRONORM og foreligger foreløpig kun på engelsk original språk, med unntak for Ex- n, som er oversatt til norsk men inngår ikke i NEK 420 siden den kun gjelder for utstyr. NEK 420 er utarbeidet med sikte på åvære henvisningsgrunnlag for nasjonale forskrifter utarbeidet av aktuelle myndigheter: Direktoratet for Samfunnsikkerhet og beredskap; DSB Direktoratet for Arbeidstilsynet; DAT Oljedirektoratet og petroleumstilsynet; Ptil Myndighetenes forskrifter (med veiledninger) bestemmer sammen med normene det sikkerhetsnivå som skal legges til grunn. Normenes anbefalinger er ikke juridisk bindende. Det betyr at andre løsninger kan benyttes hvis det kan dokumenteres samsvar med forskriftenes krav. Det er opp til eier av anlegget å sortere ut hvilket myndighetsområde anlegget tilhører og velge forskrifter med tilhørende normer. Med andre løsninger kan menes det ofte nye normer som er under utvikling men enda ikke ratifisert. F.eks er både NEK 420 del 1, 2 og 3 under revisjon og vil forligge i ny utgave i løpet av 2008/9, men begge utgavene vil overlappe hverandre inntil 2010. Krav til kompetanse for å installere i Ex-områder, reguleres i hovedsak av forskrift om kvalifikasjoner for elektrofagfolk (fke) gjennom kravet om tilleggkompetanse på spesialområder. Kunnskapsnivå og krav til opplæring av utførende og de som skal forestå er ikke utdypet i fke. Det er derfor grunn til å nevne at bransjeorganisasjonen IFEA har laget en veiledning og pensumliste i opplæring av fagpersonell elektro, som skal jobbe med Ex-områder. Denne vurderes som tilfredsstillende for kompetansenivået som utførende fagpersonell og de som forestår bør ha på området. Alle virksomheter som påtar seg prosjektering, utførelse, reparasjon og vedlikehold av elektriske anlegg i eksplosjonsfarlige områder skal være registrert hos DSB med dette som faglig virkeområde. NEK 420:2007 kan bestilles/kjøpes hos NEK. Se www.nek.no.