Figuur 1: Een filterkast uitgerust met een vlam dover.

Voor de reiniging van luchtstromen wordt er in de industrie veelvuldig gebruik gemaakt van filterkasten. Als er in deze stromen brandbare poeders, vezels of stoffen aanwezig zijn, dienen er maatregelen tegen explosiegevaar te worden genomen. Filterkasten zijn vaak onderdeel van een afzuiginstallatie die bedoeld is om vrijkomend poeder tot ongevaarlijke concentraties te verdunnen en op één centrale plaats te verzamelen. De relatie met explosieveiligheid is zichtbaar

Over filterkasten en explosieveiligheid bestaat veel onduidelijkheid. Vragen die hierover regelmatig worden gesteld:

  • Bestaan explosieveilige filterkasten?
  • Wat moet een werkgever zelf regelen en wat mag hij van de fabrikant verwachten?
  • Hoe gaan we om met een ‘oude’ filterkast?

In dit artikel worden enkele van deze vragen beantwoord.

Explosieve atmosferen

Om explosies te voorkomen, dient de werkgever eerst te bepalen waar zich in- en rondom de filterkast explosieve atmosferen kunnen voordoen. Deze gebieden worden ingedeeld in een zoneklasse en geven het verband weer tussen de aanwezigheid van een brandbaar mengsel en de bedrijfstijd van de filterkast óf de duur van een activiteit aan de filterkast (bijvoorbeeld: het openen van een inspectieluik).

Voor filterkasten wordt veelal van de volgende zoneklassen uitgegaan:

  1. Het inwendige van de filterkast aan de stofzijde wordt ingedeeld als zone 20
  2. Het inwendige van de filterkast aan de schone zijde wordt ingedeeld als zone 22 of een Niet Gevaarlijk Gebied (NGG)
  3. Rondom de filterkast wordt uitgegaan van een zone 22 of een Niet Gevaarlijk Gebied (NGG)
Zone 20 Explosieve atmosfeer >10% aanwezig in relatie tot bedrijfstijd of activiteit.

Zone 21 Explosieve atmosfeer >0,1% <10 % aanwezig in relatie tot bedrijfstijd of activiteit.

Zone 22 Explosieve atmosfeer <0,1% aanwezig in relatie tot bedrijfstijd of activiteit.

NGG Kans op explosieve atmosfeer verwaarloosbaar door toegepaste organisatorische en/of technische maatregelen. In dit gebied zijn maatregelen tegen ontstekingsbronnen niet vereist.

Ontstekingsbronnen

In de zones worden maatregelen genomen tegen ontstekingsbronnen en eventueel om de gevolgen van een explosie te beperken. Toegepaste apparaten en beveiligingssystemen moeten daarom vanuit de Arbowet explosieveilig zijn. Dit wil zeggen dat ze de explosieve atmosfeer niet kunnen ontsteken en zijn uitgevoerd conform de ATEX 114 productrichtlijn. Voor de juiste keuze van deze producten zijn de fysische- en chemische eigenschappen van het af te vangen product van groot belang.

In de praktijk wordt er echter regelmatig van invalide producteigenschappen of procesomstandigheden uitgegaan. Onderstaande tabel laat de relatie tussen de omgevingstemperatuur en de minimale ontstekingsenergie van magere melkpoeder zien. Naarmate de temperatuur toeneemt, neemt de ontstekingsenergie af. Als hier bij de keuze van apparaten en beveiligingssystemen geen rekening mee wordt gehouden, is de kans groot dat er onjuiste keuzes worden gemaakt en er sprake is van een ‘schijnveiligheid’.

Procestemperatuur 25 °C 45 °C 80 °C
Minimale ontsteekenergie 30 mJ 10 mJ 5 mJ

Explosieveilige filterkasten

Explosieveilige filterkasten geven de werkgever zekerheid. De fabrikant toont immers door middel van een EU-conformiteitsverklaring aan dat de filterkast aan de relevante productrichtlijnen voldoet. In de bijbehorende gebruikershandleiding staan alle voorschriften voor een veilig gebruik.
Echter, explosieveilige filterkasten bestaan formeel niet. Dit komt omdat de ontstekingsbronnen die met een filterkast worden geassocieerd niet ‘inherent’ zijn verbonden aan de werking van de filterkast maar voornamelijk afhankelijk zijn van een juist gebruik.

Zo moet de filterkast voor het beperken van de opbouw van statische elektriciteit van potentiaalvereffening worden voorzien en moet er een antistatisch filtermedium worden toegepast. Ook dienen er instructies voor gebruik te worden opgesteld. Deze instructies moeten aan de gebruikers van de filterkast kenbaar worden gemaakt en een aangestelde toezichthouder dient de juiste naleving te bewaken. Instructies kunnen worden geborgd door middel van een werkvergunningensysteem.

In de praktijk komt onjuist gebruik regelmatig voor. Zo vergeet men nog wel eens om de potentiaalvereffening aan te sluiten of om deze regelmatig te controleren waardoor statische elektriciteit kan opbouwen en als een vonk kan overslaan (figuur 2). Ook komt het voor dat de weerstand in het leidingwerk toeneemt omdat het filtermedium verstopt raakt waardoor de luchtsnelheid in het leidingwerk daalt en poeder ophoopt.

Figuur 2: Een overslaande vonk vanwege ontbrekende potentiaalvereffening.
Figuur 3: Ophoping van poeder in leidingwerk.

Toepassen van explosieveilige apparaten en beveiligingssystemen

Het komt voor dat er in filterkasten apparaten worden toegepast waar wél inherente ontstekingsbronnen aan zijn verbonden. Denk bijvoorbeeld aan niveaumeters of doorvalsluizen. Deze apparaten moeten daarom explosieveilig zijn en voldoen aan de ATEX 114. Ditzelfde geldt voor beveiligingssystemen bedoeld om een beginnende explosie te stoppen of om de effecten van een explosie te beperken. Denk hierbij bijvoorbeeld aan een explosie-ontlastpaneel of een ‑onderdrukkingssysteem.

Om richting de gebruiker aan te tonen dat er explosieveilige apparaten en beveiligingssystemen zijn toegepast, plaatst de fabrikant vaak een overkoepelende typeplaat op de filterkast. Deze heeft dan geen betrekking op de filterkast zelf, maar op de toegepaste producten. Dit is toegestaan zolang de oorspronkelijke typeplaten op de producten niet worden verwijderd en de producten binnen het door de originele fabrikant bedoelde gebruik worden toegepast. In deze zin is de filterkast als ‘samenstel’ explosieveilig.

Filterkasten van vóór de huidige ATEX Richtlijn

Figuur 4: De relatie tussen zoneklasse en ontstekingsbron.

Vóór 2003 waren er nog vrijwel geen explosieveilige apparaten voor stofomgevingen. Om de veiligheid aan te tonen moet de werkgever daarom zelf een risicobeoordeling uitvoeren. In de risicobeoordeling komt het er globaal op neer dat naarmate de waarschijnlijkheid dat een explosieve atmosfeer aanwezig is, toeneemt er meer maatregelen tegen ontstekingsbronnen moeten worden genomen . Ook worden hierbij de gevolgen van een eventuele explosie in ogenschouw genomen. Een dergelijke risicobeoordeling wordt meestal vastgelegd in een explosieveiligheidsdocument of in de technische documentatie van de filterkast.

Als uit de risicobeoordeling blijkt dat er sprake is van een onacceptabel veiligheidsniveau dan kunnen tijdelijk aanvullende maatregelen worden getroffen. Zo kan met een explosie-ontlastpaneel het gevolg van een explosie worden beperkt. Door middel van een berekening en sterkteproeven dient dan te worden aangetoond dat de filterkast hiervoor geschikt is. In veel situaties is het echter eenvoudiger om een oude filterkast af te schrijven en te vervangen door een juist uitgevoerde variant. Zolang u als werkgever binnen het bedoelde gebruik van de filterkast blijft en de vereiste inspecties en onderhoud blijft uitvoeren, zorgt u voor een veilige en gezonde arbeidsplaats voor uw medewerkers.

Geschreven door Frank de Jager, Senior Consultant bij D&F Consulting B.V. Frank is ATEX-expert binnen de Business Unit Process Safety van D&F.  www.denf.nl