Grunnleggende eksplosjonsbeskyttelse og ATEX

For oss som jobber med olje- og gassrelatert virksomhet er det viktig å vurdere risikoen for eksplosjoner på grunn av gassene som er tilstede. Men, det ikke bare olje- og gassvirksomheten som er utsatt. Vi har eksplosjonsfare i forbindelse med farmasøytisk industri, lakkeringsvirksomhet og all type produksjon hvor det benyttes antennelige løsemidler. Det er også eksplosjonsfare forbundet med støv, for eksempel i møller, og så er det eksplosjonsfare i gruver.

ATEX: Produktdirektivet og Brukerdirektivet.

For å ha en felles metode for arbeidet med eksplosjonsbeskyttelse er det utarbeidet Ex-forskrifter og normer. I Norge og Europa gjelder ATEX-direktivet – ATmosphères EXplosibles. Fra dette direktivet er det utviklet Europanormer EN, nasjonale normer NEK, og forskrifter.

ATEX-direktivet er delt i et produktdirektiv og et brukerdirektiv. Produktdirektivet (FUSEX i Norge) setter krav til alle produkter som blir solgt i markedet, og krever at disse er produsert riktig og merket på en korrekt måte. Produktdirektivet er relevant for alle bedrifter som lager produkter og systemer som skal benyttes i eksplosjonsfarlig område.

Brukerdirektivet (FHOSEX i Norge) omhandler helse og sikkerhet i eksplosjonsfarlig område. Dette ivaretar at anlegget er konstruert riktig, at det er utarbeidet arbeidsrutiner og vedlikeholdsrutiner for sikker drift. Brukerdirektivet er relevant for anleggseieren, for eksempel EQUINOR, farmasøytiske produsenter som GE Healthcare eller lakkeringsverksteder.

  • Forskrift om utstyr og sikkerhetssystem til bruk i eksplosjonsfarlig område – FUSEX
  • Forskrift om helse og sikkerhet i eksplosjonsfarlige atmosfærer – FHOSEX

Eksplosjonsbeskyttelse må tas på alvor, her fra Piper Alpha ulykken på britisk sektor i Nordsjøen.

Land utenfor Europa har andre normer og forskrifter, men vi opplever ofte at løsninger som er produsert etter ATEX-direktivet blir godkjent også der.

Det overordnede målet med alt sikkerhetsarbeid er å sikre mennesker, miljøet og økonomiske investeringer.

Som ved all annen risikovurdering, finner vi risikoen for en utilsiktet eksplosjon som et produkt av to faktorer:

  1. Sannsynligheten for at eksplosive gasser er til stede, og
  2. sannsynligheten for at det finnes en tennkilde;

“Risiko for eksplosjon” = “sannsynlighet for gass”  X  “sannsynlighet for tennkilde”

Første faktor: Sannsynlighet for gass

For enklere å få oversikt over tilstedeværelsen av gass og antennelsesfaren, benytter vi begreper som sone, gassgruppe og tenntemperatur.

Soneinndeling

Eksplosjonsfarlige områder deles inn i tre soner ut fra hvor stor sannsynlighet det er for at eksplosive gasser er til stede (timeangivelsene i parentes er kun rettningsgivende):

  • Sone 0: Kontinuerlig til stede eller til stede i lange perioder (>1000 timer/år)
  • Sone 1: Sannsynlig at gass er til stede under normal operasjon (>10 <1000 timer/år)
  • Sone 2: Gass kan forekomme (<10 timer/år)

Eksempel på ulike soneinndelinger (1, 2, og 3) på en tank.

Det er anleggseieren (for eksempel EQUINOR) som er ansvarlig for å inndele installasjonen i soner (ref. ATEX Brukerdirektivet). Utstyr som plasseres i en sone må være ATEX merket med den sonen det skal benyttes i, eller bedre (ref. Produktdirektivet). Eksempelvis kan sone1-sertifisert utstyr benyttes i sone 2.

Gassgrupper:

Gassene deles inn i tre grupper på bakgrunn av hvor mye energi som skal til for å antenne den.

  • G.gr IIC: Dette er den lettest antennelige gassgruppen. Her finner vi gasser som Hydrogen og Acetylen. Minimum tennenergi er 20 mikrojoule.
  • G.gr IIB: I denne gassgruppen finner vi blant annet ethylen. Minimum tennenergi er 60 mikrojoule. I Nordsjøen finner vi hovedsakelig gasser i gruppe IIB.
  • G.gr. IIA: Dette er den tyngst antennelige gassgruppen. Tennenergien er 180 mikrojoule. I denne gruppen finner vi for eksempel propan.

Utstyret må være ATEX merket med den gassgruppen de skal benyttes i, eller en høyere gruppe (utstyr for gassgruppe IIC kan også benyttes der kravet er gassgruppe IIB eller IIA).

Tenntemperatur

En gass kan selvantennes dersom temperaturen blir høy nok. Gassene deles derfor inn i seks temperaturklasser, fra T1 – høy tenntemperatur – til T6 – lav tenntemperatur.

Tenntemperaturer og temperaturklasser “T class”

Utstyret må være ATEX merket med en temperaturklasse som er lavere enn tenntemperaturen til gassen.

Andre faktor: Sannsynlighet for tennkilde

Nesten alt utstyret vi plasserer i anlegget er potensielle tennkilder. Vi tenker fort på elektriske gnister dannet av strømmer og spenninger, men vær oppmerksom på at gnister også kan fremkomme på grunn av statisk elektrisitet eller kollisjoner mellom objekter. Videre kan antennelse skje på grunn av høye overflatetemperaturer på maskiner og utsyr, eksempelvis på grunn av mekanisk motstand i lagre til roterende utstyr. Plastmaterialer må også vurderes i forhold til eksplosjonsfare på grunn av statisk elektrisitet!

For enklere å få oversikt over utstyrets egenskaper, deles dette inn i utstyrsgruppe, kategori, beskyttelsesmetode, apparatgruppe og temperaturklasse.

Utstyrsgruppe og kategori

Utstyrsgrupperingen gjenspeiler hvorvidt utstyret er godkjent for gruver, «I: Mining», eller ikke «II: Non-Mining».

Kategoriangivelsen reflekterer hvilken sone utstyret kan stå i. Her er det egen kategorisering for utstyr som skal benyttes i henholdsvis gass eller støv.

Beskyttelsesmetode

Det finnes mange forskjellige beskyttelsesmetoder Alle metodene sørger for å fjerne en side i den kjent eksplosjonstrekanten (brennbart materiale / tennkilde / oksygen).

Tabellen til høyre viser beskrivelse av de forskjellige metodene som benyttes og deres respektive kode.

Apparatgruppe

Apparatgrupperingen gjenspeiler gassgruppen som utstyret skal beskyttes mot, og deles inn i IIC, IIB og IIA. Se avsnittet om gassgruppering ovenfor.

Temperaturklasse

Temperaturklassen gjenspeiler den maksimale overflatetemperaturen utstyret kan ha, T1 (450 grader C) – T6 (85 grader C). Inndelingen sammenfaller med den inndeling vi tidligere har diskutert for gassene. Når vi diskuterer temperaturklasse må vi også ta hensyn til omgivelsestemperaturen som utstyret skal virke i.

LENKER

Disse nettsidene gir mer informasjon om ATEX og eksplosjonsbeskyttelse:

ATEX: https://ec.europa.eu/growth/sectors/mechanical-engineering/atex_en
CENELEC:  https://www.cenelec.eu/standardsdevelopment/ourproducts/index.html
IEC: https://www.iec.ch/homepage
NEK: https://www.nek.no/fagomrader/ex-omrader/
ATEX poster: https://www.mtl-inst.com/images/uploads/Eaton_MTL_ATEX_Poster_010916.pdf