Moeten we Performance Level en SIL ook gebruiken bij een beveiliging bij ATEX machines?

Performance Level (PL) en SIL zijn betrouwbare methodieken die ook gebruikt kunnen worden bij beveiliging van ATEX machines. Bij machines in gevarenzones kun je denken aan bijvoorbeeld pompen, roerwerken, tandwielkasten, elevatoren, roterende sluizen. Naast de machinerichtlijn stelt ook de ATEX richtlijn eisen aan deze machines.

Voor de ATEX richtlijn zijn we met name geïnteresseerd in het voorkomen van ontstekingsbronnen, zodat deze machines geen explosies kunnen veroorzaken. Een methode om ontstekingsbronnen te voorkomen bij machines, is het bewaken ervan.

Bijvoorbeeld door een machine stop te zetten, wanneer deze te heet gaat worden. Deze beschermingswijze heet: bewaking van ontstekingsbronnen.

temperatuurbewaking lager
Temperatuurbewaking lager

De beschermingswijze “bewaking van ontstekingsbronnen” wordt nader beschreven in de ISO/IEC 80079-37. Dit is een geharmoniseerde norm onder de ATEX 114 richtlijn (2014/34/EU).

Zodra we bij beveiliging van ATEX-machines ontstekingsbronnen gaan beheersen door het toepassen van bijvoorbeeld temperatuurbewaking, krijgen we te maken met het betrouwbaarheidsniveau b1 of b2 van deze beveiliging. Dit verwijst weer door naar SIL of PL.

ATEX Normen

Voor niet-elektrisch materieel zijn er voor ATEX 2 belangrijke normen:

  • ISO/IEC 80079-36
  • ISO/IEC 80079-37.

In deze normen staan de eisen beschreven om ontstekingsbronnen te voorkomen bij mechanisch materieel.

Bewaking van ontstekingsbronnen als methode voor beveiliging bij ATEX-machines

De beschermingswijze “bewaking van ontstekingsbronnen” is een methode waarbij gebruik gemaakt wordt van voldoende betrouwbare beveiligingssystemen om ontstekingsbronnen overeenkomstig de EPL (Equipment Protection Level) te voorkomen. Voorbeelden zijn:

  • een scheefloopbeveiliging op een elevator, waarbij de elevator stopt als de band teveel scheef loopt;
  • een oliedrukschakelaar op een machine waarbij smering noodzakelijk is;
  • temperatuurbewaking in een koelsysteem;
  • flowbewaking op een seal;
  • een temperatuurbewaking op een lager.

De betrouwbaarheid van een bewaking wordt in de ISO/IEC 80079-37 aangegeven met 2 niveaus: b1 en b2. Het toe te passen niveau is afhankelijk van de kans van optreden van de ontstekingsbron en het vereiste EPL niveau.

ISO 13849-1 PL / IEC 61508 SIL

De betrouwbaarheid van dergelijke beveiligingen kan worden aangetoond met functional safety normen, zoals de ISO 13849-1 of de IEC 61508, echter dit is niet verplicht volgens de ISO 80079-87. In de praktijk worden wel vaak de ISO 13849-1 of de ISO 61508 toegepast.

De beschermingsniveaus b1 en b2 worden in de ISO/IEC 80079-37 bijlage E vertaald naar Performance Level of SIL.

  • b1 = PL c / cat. 2 / SIL 1
  • b2 = PL d / cat. 3 / SIL 2

De eisen voor PL worden nader beschreven in de ISO 13849-1 en de eisen voor SIL in de ISO 61508 serie.

Voorbeeld

De fabrikant van een machine stelt middels een ontstekingsanalyse vast dat een lager te heet kan worden tijdens een verwachte storing van de machine. De machine moet worden geplaatst in een ATEX zone 1.

Dit betekent dat deze machine moet voldoen aan het Equipment Protection Level Gb.

Wanneer we kijken in de tabel in de ISO/IEC 80079-37 bijlage E , dan zien we bij EPL Gb, dat deze ontstekingsbron (die tijdens een verwachte storing aanwezig kan zijn) beschermd dient te worden met een beschermingsklasse b1.
Dit betekent een enkelvoudig systeem om ontstekingsbronnen tijdens verwachte storingen te voorkomen.
Dit betekent dat de beveiliging moet voldoen aan SIL 1 of PL c / cat. 2.

SIL of PL beoordeling in het technisch dossier

De uitvoering van het beveiligingssysteem dient volgens de ISO 13849 of de IEC 61508 (IEC 61511 / IEC 62061) te worden getoetst. Dit betekent dat met name de hardware-matige uitvoering en ook de betrouwbaarheid moet worden gecontroleerd. In de praktijk wordt er veel nadruk gelegd op de zogenaamde PL of SIL berekeningen, maar de technische uitvoering en elektrische aanleg is evenzo belangrijk.

In de praktijk zijn er diverse softwareprogramma’s waarmee SIL of PL berekeningen kunnen worden gedaan. Een veel gebruikte tool is Sistema, zie DGUV

Van deze toetsing dient een verslag in het technisch dossier van de machine te worden bewaard. In de gebruiksaanwijzing van de machine dient de nodige informatie over het veiligheidssysteem te worden opgenomen. Een belangrijk onderdeel hiervan is de periodieke inspectie en test.

Voor ATEX zijn er voor het technisch dossier van een machine drie wegen:

  • categorie 1: beoordeling door een Notified Body
  • categorie 2: opsturen technisch dossier naar een Notified Body
  • categorie 3: fabrikant bewaart zelf het technsich dossier.

Notified Bodies voor ATEX apparatuur zijn te vinden op de Nando website.