ny ex- nek 420 installasjons guide - standard

NY EX- NEK 420

INSTALLASJONS GUIDE

Elsikkerhetskonferansen 2011

Folkets hus 8-9 nov. 2011

Thore Andersen

Ex kompetansen - historisk

• Oljealderen blottla en stor uvitenhet om Ex- anlegg

• Kunnskapen fantes delvis i den petrokjemiske

landindustrien som var tillagt eget myndighetsansvar og sørget for nødvendig kompetanse hos sine operatører.

• Skoleverket var på den tiden kjemisk blottet for læreplan og læremidler på området (og er det fremdeles PÅSTAND???)

Guiden inneholder bl.a

• Tilleggsbeskrivelser av

hvert eneste pkt. i NEK

420 del 2. med

henvisninger til andre

normer og relevante

nasjonale forskrifter

• Teksten suppleres med

i alt 178 bilder og

figurer

Hvorfor guider ?

• Generelt mangelfull Ex- kompetanse i markedet

• Svake og utydelige kompetansekrav i regelverket

• Ekstra sikkerhet ved lettere å forstå kravene

• Dårlige erfaringer fra kontroller/inspeksjoner

• Avdekke behovet for bedre opplæring i skolene

• Opplyse om hva som skjer i Europa og resten av

verden

• Hva gjør IEC og CEN/CENELEC

• Hva gjør NEK

• Få myndigheter til å våkne opp av dvalen

Thore Andersen

Hvorfor er en ”Guide” kompetansegivende?

• Det handler om å skape dypere forståelse om hva som gjør Ex anlegg forskjellig fra industrielle anlegg i såkalte sikre omgivelser.

• Det handler om å planlegge, velge riktig utstyr , og utføre installasjonen på en slik måte at tennkilder ikke oppstår.

• Det handler å ha den rette kunnskap , forståelse og erfaring fra og med eksplosjonsfarlige omgivelser.

Dokumentasjonskrav i Normen §4.2

Det er nødvendig å sikre seg at enhver installasjon er iht

de aktuelle sertifiseringsdokumenter , normkravene i

(NEK420-del 2) og alle andre spesifiserte krav for området

hvor installasjonen finner sted.

For å oppnå dette skal det utarbeides et verifikasjons-

dokument (vedlegg til samsvarserklæringen) for hver

Installasjon. Denne skal oppbevares enten på området eller

et annet sted.

I alle tilfelle skal et dokument oppbevares på området for

installasjonen som beskriver hvem som er eieren og hvor

dokumentene befinner seg, slik at kopier av sakspapirene

kan fremskaffes ved behov.

Noen avvik som krever Ex kompetanse

NEK 400

• Grunnleggende Elsikkerhet mot elektrisk sjokk

• Alle spennings

systemer er tillatte

• Alle jordingssystemer

• Bonding /utjevningssystemer for å unngå elektrisk støt ved berøring av utsatte deler.

NEK 420

• Tilleggskrav for å unngå

antenning av eksplosiv

atmosfære

• Tillater kun bruk av IT og TN-

C, + TT i begrenset grad, Selv

og Pelv

• Tillater alle sikkerhets

jordingsmetoder i NEK 400,

men med tilleggskrav for

utførelse

• Generelt akseptert men

krever i tillegg statisk

bonding av prosessutstyr o.l

Thore Andersen

Hva krever NEK 420 i tillegg til kravene i NEK 400

• For å installere eller utvide en eksisterende installasjon på

riktig måte, er følgende informasjon påkrevet,

områdeklassifisering iht NEK420 del 1(EN 60079-10-1) og

NEK 420 del 5(EN 60079-10-2) med områdeplaner som viser klassifikasjonen og utbredelsen av eksplosjonsfarlige områder

inklusive soneinndeling (og / eller maksimum tillatt tykkelse av støvlag hvis faren skyldes brennbart støv);

• valgfri bedømmelse for konsekvenser ved antennelse (se 5.3.2)

• instrukser for montering og tilkobling;

• dokumenter for elektrisk utstyr med betingelser for bruk, f. eks

for utstyr med sertifikatnummer med endelse ”X”;

• beskrivende systemdokument for egensikkert system (se 12.2.5)

• produsentens/kvalifisert persons samsvarserklæring;

Tilleggskrav forts

• nødvendig informasjon for å sikre at korrekt installasjon av utstyret er gitt i en form som er forståelig for ansvarlig personell (se EN60079-0 Instruksjoner) • informasjon nødvendig for inspeksjon, f. eks utstyrsliste, og plassering av utstyr, reservedeler og teknisk informasjon for drift og vedlikehold (se NEK 420 del 3); • detaljer av relevant kalkulasjon, f. eks for gjennomspylingsrater for instrumenter eller analysehus;

Tilleggskrav forts

• Hvis reparasjoner skal utføres av bruker eller reparatør, er informasjon nødvendig for reparasjon av det elektriske utstyret (se NEK420 del 4) • gass- eller damp- klassifisering i relasjon til utstyrsgruppe eller undergruppe av elektrisk utstyr; • temperaturklasse eller tenntemperatur for gassen eller dampen involvert; • utvendige påvirkninger og omgivelsenes temperaturer.

Tilleggskrav i tilfelle omgivelser med støv

• Dokumentasjon relatert til utstyr egnet for området og

omgivelsene som det vil bli eksponert til, f. eks

temperaturklassifisering, beskyttelsestype, IP- grad og

korrosjonsmotstand;

• materialkarakteristikker inklusive elektrisk resistivitet, min.

tenntemperatur av den brennbare støvsky,

• min. tenntemperatur av det brennbare støvlag og

min. tennenergi av den brennbare støvsky skal registreres;

• plantegningene som viser typer og detaljer av

ledningssystemene;

• registrering av utvalgskriterier for kabelinnføringssystemer

for overensstemmelse med kravene til den bestemte typen beskyttelse;

• tegninger og fortegnelser vedrørende kursidentifikasjon • MERKNAD: Verifikasjonsopptegnelsene kan lagres som papirkopier eller

elektronisk. Metoder som er akseptert ved lovgivning i hvert land kan variere

Hva sier guiden om tilleggskravene

• Av sikkerhetsmessige årsaker og for å hjelpe

fremtidig vedlikehold, bør alle elektriske

installasjoner være grundig dokumentert, i

potensielt eksplosive atmosfærer er dette av

avgjørende betydning. Følgende dokumenter, i

tillegg til det som gjelder for ikke-

eksplosjonsfarlige områder kreves:

Guiden peker på

• Planer for hvert anlegg som viser omfanget av de

farlige områdene i plan og høyde (se NEK420 del 1),

• Beskrivelser og tegninger av elektriske anlegg, slik

det kreves av NEK 420-del 1

• Beskrivelser og instruksjoner tilstrekkelig til at

eksplosjonsbeskyttet utstyr blir installert i samsvar

med dens form for beskyttelse

• Instruksjoner for utførelse, tilkobling, igangkjøring og

bruk av elektriske apparater,

Guiden fokuserer på viktig informasjon • Apparatgruppe, kategori og

temperatur klasse

• Beskrivende systemdokument for egensikre elektriske systemer,

• Nødvendig informasjon for inspeksjon, f.eks liste over og plassering av apparater, reservedeler, med teknisk informasjon,

• Opplysninger om eventuelle relevante beregninger, f.eks for priser på ventilasjonsutrustning (HVAC) til trykksatte rom, inkl. kostnader for reparasjoner som skal utføres av brukeren eller en reparatør, nødvendige opplysninger for reparasjon og vedlikehold av utstyr

• Eksplosjonsverndokument som kreves av FHOSEX:2003

Guiden drar også inn regelverkskrav

• Sentralt i kravene i FHOSEX er behovet for arbeidsgivere å ha et oppdatert eksplosjonsvernsdokument. Dette dokumentet skal som et minimum vise:

• At eksplosjonsrisikoen har blitt bestemt og vurdert;

• At tiltak er iverksatt i henhold til FHOSEX og at tiltakene er tilstrekkelig risikovurdert,

• At stedene som er klassifisert i soner i samsvar med FHOSEX forskriften og at de minstekravene som er fastsatt i FHOSEX og NEK 420, gjelder,

Guiden henviser også regelverkskrav

• FHOSEX og NEK 420 gjelder,

• At arbeidsplassen og arbeidsutstyr, inkludert

varslingsutstyr, er utført, drives og vedlikeholdes

med tilbørlig hensyn til sikkerhet og som, i

samsvar med del IV av direktivet, har gjennomført

tilstrekkelige tiltak for sikker bruk av arbeidsutstyr,

• Overensstemmelse med §7 i FHOSEX

(forebyggende tiltak og vern) og tiltak og

prosedyrer for å gjennomføre det.

Dokumentasjonen bør også inkludere annen

relevant informasjon slik som:

• lokaliseringen og identifikasjonen av utslippskildene. For store og komplekse anlegg eller prosessområder, kan det være nyttig å spesifisere eller nummerere utslippskildene for å forenkle kryssreferansene mellom områdeklassifiseringsdata og tegninger.

• beliggenhet av åpninger i bygninger (for eksempel dører, vinduer og inntak og uttak for ventilasjon). Symbolene for områdeklassifisering vist i NEK EN 60079-10-1 og 2 er de som foretrekkes, men alternativer kan benyttes så sant det kommer tydelig frem i dokumentasjonen.

Ex kompetansen i normen • Normen beskriver i Anneks F kravene til kunnskap, ferdighet og kompetanse for “Ansvarlige personer”, “Operatører” og “Konstruktører” • I Norge går forskriftene ikke i detalj om hvilken kompetanse man skal ha, men DSB har gitt følgende uttalelse om pensumlisten som er utarbeidet av Ifea som baserer seg på normkrav: ”Pensumlisten vurderes som godt dekkende for emner som bør gjennomgås av personell som kommer inn under FKE § 11 til 16, med krav om tilleggsopplæring innenfor elektriske installasjoner i eksplosjonsfarlige områder”- men hva så videre? • IECEx Competancy Scheme har et tilbud til bransjen om sertifisering av personell, som vil bidra til å sikre den kompetanse som IEC normene krever. (teknisk identiske med EN og norske normer)

Kompetanse hos Operatører

Operatører skal dokumentere sin kompetanse og

fremlegge bevis for sin kunnskap for å tilfredsstille

kravene ift. beskyttelsesarter og/eller utstyrstyper .

De skal også være i stand til å demonstrere sin

kompetanse med dokumentert bevis i: • bruk og tilgjengelighet av dokumentasjon spesifisert i pkt.4.2;

utarbeidelse av arbeidsrapporter til brukeren som spesifisert i 4.2

praktisk kunnskap som er nødvendig for planlegging og installasjon

av relevante beskyttelseskonsepter;

bruk og utarbeidelse av installasjonsrapporter som spesifisert i 4.2.

13/11/2011

Thore Andersen NEK 19

Hvem har kunnskapen om utstyret

• Selvfølgelig; fabrikantene,

• men er det nok – og skal det

kun lites på dem?

Erfaringen sier:

Nei; Og ikke uten egen

vurderingsevne.

Det er eieren av anlegget som

legger lista for kvalitets og

sikkerhetsnivået.

Guiden viser eksempler fra

alle beskyttelses metodene og

gir hint om hva som bør

vurderes.

Valg av utstyr

For valg av utstyr til Ex områder må følgende informasjon

være tilgjengelig og dokumentert:

• Klassifisering av områdene vedrørende fare for

eksplosjon med tilhørende angivelse av utstyrets;

• beskyttelsesgrad (Equipment Protection Level) EPL

• gass gruppe IIA, IIB eller IIC der det kreves

• støvgrupper IIIA; IIIB og IIIC

• gassens temperaturklasse eller tenntemperatur

• støvets tenntemperatur og egenskaper

• eksterne påvirkninger og omgivelses temperatur

13/11/2011


F.eks for tykke støvlag

Valg etter overflatetemperatur

13/11/2011


Valg etter omgivelsestemperatur

13/11/2011


• Prosessutstyr med

ekstrem varme

• Anlegg i arktiske strøk

Valg etter omgivelse temperatur

Elektrisk utstyr skal normalt være designet for bruk ved et

omgivelses temperatur område mellom –20 °C +40 °C; i slike

tilfelle, er det ikke nødvendig med krav til noen

tilleggsmerking av temperatur mens merking av temperatur

er påkrevet ved spesielle temp.- områder (Tamb ) . rammen for

laveste temperatur er -60 °C i normen.

• eksempel på tilleggsmerking :

–30 °C ≤ Tamb ≤ +65 °C.

13/11/2011


Bruksområder- Hva bør vi vite-

Hva er viktig? • for oljeanlegg til havs

• for et mottaks anlegg på land

• Raffineri og petrokjemisk industri, Støvindustri

• For et tankanlegg på land og i fjellhaller

• For lavtrykks distribusjonsgassanlegg , marinaer og

bensinstasjoner.

Valg av konstruksjons materialer

Plast som konstruksjonsmaterialer

13/11/2011


• Begrensning av størrelsen på oppladbare ikke-ledende overflater

• Begrensning av tykkelsen av oppladbare ikke ledende filmer,

folier og plater

• Begrensning av størrelsen på oppladbare ikke ledende

overflater, slik som rør, skinner eller tau, uavhengig av lengden

Lettmetaller som konstruksjons materialer

• Spesiell hensyn skal tas til plasseringen av deler

som innholder lettmetall i konstruksjoner ettersom det vel kjent

at slike materialer gir opphav til tenningsdyktige gnister

under forhold med friksjonskontakt.

Elektrostatisk utladning Begrensning av størrelse på ikke ledende overflater

13/11/2011


EPL

Overflate [mm²]

IIA IIB IIC

Ga 5000 2500 400

Gb 10000 10000 2000

Gc 10000 10000 2000

Elektrostatiske oppladinger Begrensning av tykkelsen av oppladbare ikke ledende film, folier av plater

13/11/2011


EPL

Tykkelse [mm]

IIA IIB IIC

Ga 2 2 0.2

Gb 2 2 0.2

Gc 2 2 0.2

Fallgruver ved valg av utstyr

• Hvis bokstaven X er med i sertifikat nummeret til utstyret som skal installeres, indikerer det at utstyret har spesielle betingelser for sikker bruk som må tas hensyn til under installasjon og/eller drift. Disse må alltid tas hensyn til og følges.

• Komponenter og tilbehør skal installeres og brukes med eller på apparater i samsvar med de vilkår som er angitt i de aktuelle sertifikatene. Hvor sertifikatet vises til i referansebokstaven ”U”, betyr det at det dreier seg om en komponent eller tilbehør for bruk sammen med bestemte apparater og skal ikke brukes alene.

Roterende elektriske Exe maskiner - forhøyet sikkerhet

• Maskiner: påstemplet spenning > 1 kV

• Kontroll av potensielle tennings- risikofaktorer på statorviklinger

• Hvis faktoren er > 6, skal :

• anti- kondens varmeelement benyttes

• spesielle tiltak iverksettes for sikre at motoren ikke inneholder en eksplosiv gassatmosfære før den startes

13/11/2011


13/11/2011


Valg av transportabel, bærbart og

personlig utstyr

13/11/2011


Det anbefales derfor at alt

utstyr som oppfyller kravene

til stedet der utstyret vil bli

brukt krever den høyeste

risikovurdering . Likeledes

skal utstyrsgruppe og

temperaturklassifisering

være passende for alle

gasser, damper og støv der

utstyret kan brukes.

Transportabelt, bærbart

eller personlig utstyr

kan være nødvendig for

bruk i

ulike områder

Valg - Personlig utstyr

Personlig utstyr - Gass

• personlig utstyr som er batteri eller solcelledrevet kan lett utilsiktet bli tatt inn i et farlig område av personell.

13/11/2011


En vanlig elektronisk armbåndsur er et eksempel på en lavspennings

elektronisk enhet som har blitt evaluert og funnet å være

akseptert for bruk i eksplosjonsfarlig område både historisk og ved

nåværende EPL krav.

Alle andre personlige batteri eller solenergi drevet utstyr (inkludert

Elektronisk armbåndsur som inneholder f.eks en kalkulator) skal ha:

a) samsvar med en anerkjent form for beskyttelse som passer til

EPL, og være iht. Atex 94/9

b) gass- gruppe og temperaturklassekrav, eller

c) bli utsatt for risikovurdering, eller

d) tas inn i Ex områder under en trygg arbeidsprosedyre.

Valg av roterende elektriske maskiner

13/11/2011


vifte-test

hardhet av pakninger og tettinger

klima-test

kabel nipler (strekk test)

plast- test IP-grad

Luft og krypeavstander

Forskjellige materialer

slag test

Avstand mellom Roterende deler

jording

rotor konstruksjon

Installasjons utfordringer ved

turtallsregulerte maskiner

13/11/2011


Installasjons utfordringer forts.

13/11/2011


Netz Transformator Frequenzumrichter Sinusfilter Leitung MaschineY

-Ach

se

Ort

Mittelspannung Niederspannung

Gru

nd

sch

win

gu

ng

ssp

an

nu

ng

/ V

400 V 390 V 375 V 370 V

Ort

Mellom spg Lav spenning

Kraftnett trafo frekvenskonverter Sin. filter kabel motor

sp

en

nin

g

plassering

Guiden anbefaler generelt for motordrifter

Motorviklingens Isolasjon skal ved omformerdrift være beregnet for: • en høyere belastning enn for vanlig nettdrift. • spenningsspisser (spesielt for PWM omformere med lange motor kabler) • Klemmekassen skal være utformet for luft og krypestrømsavstander beregnet for spenningsspisser (maksimal verdi av fase- til- fase spenning og maksimal verdi av fase- til -jord spenning). • For å unngå partielle utladninger, må spenningen på motorklemmene være begrenset, avhengig av stigningstiden TA.

Omformer parametrene (f.eks spennings /frekvens karakteristisk) som er fastsatt under motor testen, er ikke lov til å endre.

motordrifter

• Det kreves termisk motorvernbeskyttelse for motoren eller i forbindelse med omformeren.

Innebygde temperaturfølere

(PTC termistorer eller RTD ) må være fysisk egnet som beskyttelse å være koblet til en tripping enhet, i henhold til sertifiserings dokumenter

• Motor og omformer bør av driftshensyn helst samkjøres selv om det ikke er et sertifiseringskrav

DSB Forskrifter som reg. Ex anlegg

• Forskrift om helse og sikkerhet i eksplosjonsfarlige

atmosfærer

• Forskrift om utstyr og sikkerhetssystem til bruk i

eksplosjonsfarlig område

• Forskrift om elektriske lavspenningsanlegg

• Forskrift om kvalifikasjoner for elektrofagfolk

• Forskrift om registrering av virksomheter som

prosjekterer, utfører og vedlikeholder elektriske anlegg

• Forskrift om håndtering av farlig stoff med

temaveiledninger.

-forbruksanlegg for flytende og gassfarlig brendsel

Thore Andersen

Hjertesukk- når skal norske myndigheter

samordne Ex- regelverket

4 ulike etater driver tilsyn med divergerende krav; •DSB - Avd for Elsikkerhet,

• Atex for produkter (produktdirektivet) (Fusex) • Atex for helse, miljø og sikkerhet (brukerdirektivet) (Fhosex) • viser i Fel + NEK 420 for områdeklassifisering (EN60079-10-1)

•DSB- Avd for Farlige stoffer, • Norske forskrifter for farlige stoffer. Gass distribusjon,

bensinstasjoner, marinaer, tankanlegg • Legger HSL rapport til grunn for Ex områdeklassifisering

•DAT • Atex for helse, miljø og sikkerhet (brukerdirektivet) • Viser ikke til noen norm

•PTIL • Fasilitetsforskriften • viser til Atex produktforskriften og IEC Offshorestandarder

Thore Andersen

TC31 konklusjon til HSL rapporten HSL rapporten synes å gi

akseptable resultat bare for noen

få tilfeller som ikke er influert for

mye av geometri og hvor

lekkasjen er i stand til å blande

gassen med luft til et sikkert

nivå, men er for det meste på en

ukonservativ (farlig )side .

IEC standardens formel er

konservativ og på sikker side i

alle disse tilfellene.

For tilfeller influert av

geometrien, er HSL på den ikke

konservative (farlige) siden i

størrelsesorden i mer enn

majoriteten av tilfellene.

• IEC formelen er mere

realistisk i de fleste tilfeller.

• Metoden for sikkert arbeid

må være vel prøvd for å være

på den sikre siden

(konservative) og dekke de

fleste tilfeller.

• IEC har konkludert at med

at det vil være farlig og

uansvarlig å basere seg på

HSLs formel i standarden

for områdeklassifisering.

Thore Andersen

Oppsummering

• Normene fra CEN/CENELEC og ISO/IEC søker etter beste evne å unngå dublering innom samme område

• IECEx utvider stadig sitt repertoar og etablerer i år et nytt Scheme for sertifisering av personkompetanse med 10 ulike spesialfelt. • Standard Norge /NEK har klarere avgrensninger på nasjonalt plan og spesielt NEK prøver utgi guider som utdyper de viktigste normene på elektroområdet , dette er en av dem • Hjertesukk- når skal norske myndigheter samordne sine krav til Ex- områder?

Guiden kan bestilles som «print on demand»

eller elektronisk– Spør NEK om dette.

Thore Andersen

Thore Andersen

Takk for

oppmerksomheten

ny ex- nek 420 installasjons guide - standard

Documents