Hoe kunnen we de gevarenzone bij gasexplosiegevaar bepalen bij een groot gebouw?

In een groot gebouw kan de ventilatie worden beschouwd als de omstandigheden in open lucht. Het groot gebouw moet daarvoor wel aan een aantal voorwaarden voldoen.

Gevarenbronnen
Een gevarenzone wordt bepaald door de aanwezigheid van een gevarenbron. Een gevarenbron is hier een plaats waar gas, damp, nevel of vloeistof kan vrijkomen en die een explosieve atmosfeer kan vormen. Er zijn 4 soorten gevarenbronnen:

  • Een continue gevarenbron: geeft in principe een zone 0 (een plaats waar vrijwel continu een brandbare atmosfeer aanwezig is).
  • Een primaire gevarenbron: geeft in principe een zone 1 (een plaats waar regelmatig een brandbare atmosfeer aanwezig is).
  • Een secundaire gevarenbron: geeft in principe een zone 2 (een plaats waar zelden een brandbare atmosfeer aanwezig is).
  • Geen gevarenbron: geeft geen gevarenzone, Niet Gevaarlijk Gebied (een plaats waar vrijwel nooit een brandbare atmosfeer aanwezig is).

Ventilatie in een groot gebouw
Deze vorm van ventilatie kenmerkt zich door natuurlijke trek en een hoog gebouw met voldoende vloeroppervlak. Volgens de NPR 7910-1 is een groot gebouw:

“3.24: ruimte of gebouw met zodanige afmetingen en van zodanige constructie dat met betrekking tot verspreiding en verdunning van gassen die vrijkomen uit gevarenbronnen met een debiet tot 10 g/s omstandigheden heersen overeenkomend met de open lucht.”

Overeenkomen met open lucht betekent dat dezelfde condities dan gelden als bij een gevarenbron in buitenluchtomstandigheden. Zie hiervoor de ventilatietabel hieronder.

ventilatie in een groot gebouw
Ventilatie in een groot gebouw

Door de hoogte van het gebouw kan er een voldoende grote verticale luchtstroom ontstaan, die voor voldoende luchtverversing kan zorgen bij de gevarenbronnen. Om te voorkomen dat zich een brandbare laag damp bij de vloer of onder het plafond kan verzamelen, dient de oppervlakte ook voldoende groot te zijn.

Eisen die gesteld worden aan het gebouw

  1. De hoogte tussen een dichte vloer en het eerstvolgende dichte plafond dient minimaal 8 meter te zijn. Er mogen tussenvloeren aanwezig zijn, maar deze dienen met roosters te worden uitgevoerd. Hierbij moet worden opgelet er geen “dode hoeken” ontstaan doordat apparatuur is opgesteld of bepaalde delen in de vloer dicht zijn gelegd.
  2. Het vloeroppervlak (of plafondoppervlak) moet groot genoeg zijn dat een laagdikte van 1 meter, ten minste drie keer de maximale hoeveelheid gas die in 1 uur uit de gevarenbron kan ontsnappen, kan verdunnen tot de LEL.
  3. Het gebouw moet verder ook redelijk open zijn, dus niet tochtdicht zijn gemaakt door ramen en deuren met tochtstrippen, etc. Door berekening moet worden aangetoond dat het gebouw een ventilatievoud heeft van 5 – 10 keer.

Voorbeeld minimale vloeroppervlak

  • Een stof met een molmassa van 46,1 g/mol (ethanol).
  • LEL = 3,4 vol. %.
  • Gevarenbron = 1 gram /s damp (bijvoorbeeld uit een berekening verkregen met verdampingssnelheid).
  • In 1 uur geeft dit 1,95 m3 ethanol damp (bereken met a = am x 1/M x 25 x 3,6).
  • 3 x de hoeveelheid van de gevarenbron (eis uit de NPR) geeft dan 5,86 m3 damp.
  • Op LEL niveau kan dit een brandbaar mengsel geven van 5,86 x 100/3,4 = 173 m3 (afgerond naar boven)
  • Bij een laagdikte van 1 meter dient het vloeroppervlak dus minimaal 173 m2 te zijn.

Om een indicatie te krijgen van het ventilatievoud (VV) in een groot gebouw kunnen we de openingen in het gebouw opmeten en door vervolgens te rekenen met een windsnelheid van 0,5 m/s kan er een indicatie worden gekregen van het ventilatievoud.

LET OP!: deze berekeningsmethode is slechts een indicatie. Bij voorkeur doe je de berekening met een lagere luchtsnelheid, bijvoorbeeld 1 m/s.

Indien er inderdaad sprake is van een groot gebouw, dus:

  • minimaal 8 m hoog
  • voldoende vloeroppervlak
  • ventilatievoud groter dan 5

dan, is de zoneklasse overeenkomstig die van de gevarenbron, met een afstand r= 1 m, 7m of anders bepaald.


Voorbeeld
Een open vat met een licht ontvlambare vloeistof in een groot gebouw. Dus: het gebouw voldoet aan alle voorwaarden.
Een open vat is een continue bron. Onder normale omstandigheden zal het lekdebiet kleiner zijn dan 1 gram / s. Dit geeft een zone 0 met een afstand R = 1 m. Verder dient hierbij het hoedjesmodel te worden toegepast.

hoedjesmodel
Hoedjesmodel

Cursus ATEX Zonering (Ex 002)
Tijdens de ATEX cursus Ex 002 behandelen we via een stappenplan hoe de gevarenzones voor gas en voor stof kunnen worden bepaald. Het resultaat van de zonering wordt in een formaat gegeven, zodat het onderdeel kan uitmaken van een explosieveiligheidsdocument. Waar nodig maken we ook uitstapjes naar andere methoden voor het bepalen van gevarenzones.