Zijn bij gasexplosiegevaar de zone-afmetingen afhankelijk van de ventilatieomstandigheden?

De afmetingen van de gevarenzone is afhankelijk van het soort en de betrouwbaarheid van de ventilatie en ook de grootte van het lekdebiet.

aardgas_gasontvangststation
Aardgas gasontvangststation

Bij een aardgas gasontvangststation zijn doorgaans 4 gevarenzones te onderscheiden:

  • Inwendig in het gebouw waar de gasdruk gereduceerd wordt.
  • Buiten het gebouw door de ventilatieroosters en deuren.
  • Boven het gebouw bij de afblaasleidingen
  • In de CV-ruimte een afwijkend gebied.

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).

Afmetingen van de zone
De afmetingen van de zone zijn afhankelijk van de ventilatieomstandigheden en het lekdebiet. Tabel 7 uit de NPR 7910-1 is een zeer belangrijke tabel. Het geeft in een kort overzicht alle mogelijke ventilatieomstandigheden weer, met daarbij een afmeting van de zone. We hebben tabel 7 samengevat in een handig overzicht op één A4.


ventilatietabel gebaseerd op NPR 7910-1_2021
Ventilatietabel gebaseerd op NPR 7910-1_2021
  1. Continue bron = zone 0, primaire bron = zone 1, secundaire bron = zone 2.
  2. r1 = 1 m bij een lekdebiet tot 1 gram/s, r1 = 7 m bij een lekdebiet van 1 – 10 gram/s, r1 = anders bepaald bij een lekdebiet > 10 gram/s. (LET OP!: lekdebieten gaat over gram/s damp of gas). In bijlage B van de NPR 7910-1 staan voorbeelden van lekdebieten. Hieruit valt op te merken dat de meeste lekdebieten kleiner dan 1 g/s zijn. Dus afmetingen van zones worden veelal bepaald met r1 = 1 m. Afhankelijk van de dichtheid van het gas, ontstaat het hoedjesmodel, bol-model of paddenstoelmodel.
  3. Beperkte ventilatie is natuurlijke trek. De capaciteit kan worden ingeschat door met een luchtsnelheid van 0,1 m/s door openingen te rekenen.
  4. De ventilatievoud moet niet al te klein worden, anders moet deze situatie worden beschouwd als geen ventilatie.
  5. De ventilatievoud moet minimaal 4x per uur de inhoud van de ruimte verversen en ook de bron tot 10% LEL of 25% LEL verdunnen.
  6. De afmetingen van de verwaarloosbare zone dienen zelf geïnterpreteerd te worden. Voor verwaarloosbaar kan een afmeting van 50 cm worden gehanteerd. De genoemde afmeting van 50 cm is een indicatie (staat niet in de NPR 7910-1). Het is de bedoeling dat in de verwaarloosbare zone geen ontstekingsbronnen overeenkomstig de zone aanwezig zijn.
  7. De afmeting van de zone kan worden beperkt tot een zoneafmeting van r1 = 1 m, 7 m of anders bepaald, als er ook sprake is van beperkte ventilatie met voldoende capaciteit of kunstmatige ruimtelijke ventilatie met voldoende capaciteit en goede beschikbaarheid.

LET OP! Kunstmatige ventilatie dient altijd te worden bewaakt door een flow- of drukverschilmeting.


Lekdebiet
De zoneafmetingen zijn gebaseerd op de grootte van het lekdebiet. Om de grootte van het lekdebiet te bepalen gebruiken we meestal de voorbeelden uit bijlage B van de NPR 7910-1. Hierin worden de meeste gevarenbron ingeschat als een lekdebiet kleiner dan 1 gram / s.
Bij een lekdebiet kleiner dan 1 gram /s is de straal r1 van de zonering 1 meter. Is het lekdebiet 1 – 10 gram /s, dan wordt r1 = 7 m. Is het lekdebiet groter dan 10 gram / s dan moeten we r1 op een andere manier gaan bepalen, bijvoorbeeld door een berekening. Ook kan de IEC 60079-10-1 hiervoor worden gebruikt.
De straal r1 is beschreven in de zogenaamde basisvoorbeelden voor de zonering. Deze zijn gebaseerd op de dichtheid van het gas of de damp, zie afbeelding.

tabel-A7-Basisvoorbeelden-ATEX-gaszonering-NPR-7910-1
Tabel-A7-Basisvoorbeelden-ATEX-gaszonering-NPR-7910-1

Grenzen van de zone
De zones kunnen worden begrensd door muren, wanden, dijken, deuren, kelders, etc. Openingen in muren, vloeren of plafonds geven doorgaans een zone aan de andere zijde van de opening. Afhankelijk van de zone voor de opening, ontstaat er door de opening een nieuwe gevarenbron aan de andere zijde. Hierop passen we dan weer opnieuw de ventilatie-tabel toe. Hierbij moet worden opgemerkt dat dit soms in de praktijk tot zeer onrealistische situaties kan leiden. Praktisch inzicht of het toepassen van bijvoorbeeld de IEC 60079-10-1 kan hier tot een goede zonering leiden.

De openingen worden ingedeeld in 5 verschillende soorten:

  • Type A: permanente openingen, open doorgangen, deuren die altijd open staan.
  • Type B: openingen die gewoonlijk zijn gesloten (bijv. automatisch worden gesloten) of die niet vaak worden geopend en precies sluiten.
  • Type C: openingen die normaal gesloten zijn (bijv. automatisch worden gesloten) en niet vaak worden geopend en precies sluiten en voorzien zijn van afdichtingen langs de omtrek; of 2 openingen van type B in serie die onafhankelijk van elkaar automatisch sluiten.
  • Type D: openingen die alleen ingeval van nood met speciale hulpmiddelen worden geopend (automatisch sluiten) en precies sluiten en voorzien zijn van afdichtingen langs de omtrek; een opening van type C en B in serie wordt ook als een type D beschouwd. Een opening van type D is goed afgedicht, zoals een goede afdichting rondom kabels of pijpen.
  • Sluizen: deze kunnen zones of niet gevaarlijke gebieden scheiden, mits deze voldoen aan:
    • Het onder overdruk houden van de sluis, lucht uit veilig gebied + bewaking van de ventilatie.
    • Deuren moeten zelf sluitend zijn en niet in open stand kunnen worden geblokkerd (best wel lastig te realiseren zonder alarmering).
    • Een waarschuwing op de deur aanbrengen: Gevarenzonesluis, deuren sluiten!
    • De sluisruimte krijgt de zonering van de zwaarst aangrenzende zone.
    • Een sluis mag alleen grenzen aan een zone 1 of 2.

In onderstaande tabel staat het effect van openingen aangegeven.

effect van openingen op de gevarenzone
Effect van openingen op de gevarenzone
  1. De gevarenbron tussen haakjes ontstaat wanneer de bedieningsfrequentie van de openingen groot is. In het ontwerp van een installatie behoort hiermee rekening te worden gehouden.

Zone aan de buitenkant van een gebouw
In onderstaande figuur is geschetst hoe een zone 1 in een gebouw, door de aanwezigheid van deuren een zone 1 ook aan de buitenzijde van het gebouw veroorzaakt. Deze deuren gaan vaak open en worden dus beschouwd als een opening van type A. In het gebouw, dus voor de opening is een zone 1 aanwezig, dus na de opening, ontstaat volgens bovenstaande tabel een primaire bron. In de buitenlucht geeft deze primaire bron een zone 1.

grenzen-van-een-ATEX-zone
Grenzen-van-een-gevaren-zone

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.