Het ‘Ex d’-type bescherming, bekend als “drukvaste behuizing”, wordt veel gebruikt in gevaarlijke omgevingen waar een risico op explosies bestaat door de aanwezigheid van brandbare gassen, dampen of stof. Deze robuuste en eenvoudige technologie is van cruciaal belang voor de bescherming van personeel, infrastructuur, omliggende bedrijven en zelfs toevallige voorbijgangers in omliggende omgevingen.

‘Ex d’-beveiliging houdt elke explosie binnen de behuizing. Als een brandbaar gas of damp in de behuizing ontbrandt, wordt de explosie ingesloten en wordt voorkomen dat deze zich verspreidt naar de omringende atmosfeer.

De behuizingen zijn ontworpen om de druk te weerstaan die door een interne explosie wordt gegenereerd. Ze zijn robuust gebouwd om ervoor te zorgen dat geen enkel deel van de explosie de behuizing kan doorboren en de buitenomgeving kan bereiken.

De behuizing heeft naden en openingen die ontworpen zijn om de ontsnappende gassen van een interne explosie te koelen. Door deze openingen kunnen de hete gassen afkoelen tot een temperatuur onder het ontstekingspunt van de omringende brandbare atmosfeer voordat ze ontsnappen.

Behuizingen moeten voldoen aan strenge normen en worden onderworpen aan strenge tests om ervoor te zorgen dat ze de druk van een interne explosie aankunnen en ontsnappende gassen effectief afkoelen. Ze worden gemaakt van duurzame materialen zoals gegoten aluminium, roestvrij staal of gietijzer.

Een voorbeeld van zo’n duurzaam product is de HMI 800/900-Z1 Industrial Monitor, ontworpen voor een lange levensduur en veiligheid in gevaarlijke omgevingen. Deze monitoren zijn gecertificeerd voor gebruik in gevaarlijke omgevingen en maken gebruik van de Ex d-beschermingsmethode, wat het onderhoud vereenvoudigt en de veiligheid verhoogt. De HMI 800 en 900-Z1 zijn ontworpen voor toepassingen zoals CCTV op gevaarlijke locaties en bieden veelzijdige ingang opties, waaronder DVI-D, VGA of composiet rechtstreeks aangestuurde ingangssignalen. Ze ondersteunen ook uitbreiding via CAT5 of glasvezel voor bediening op afstand, waardoor het scherm flexibel in veiliger omgevingen kan worden geplaatst terwijl de videobron op de gevaarlijke locatie blijft.

‘Ex d’ behuizingen worden gebruikt op gevaarlijke locaties, geclassificeerd als Zone 1 en Zone 2 gebieden in Europese normen (of Divisie 1 en Divisie 2 in Noord-Amerikaanse normen). Dit zijn gebieden waar een explosieve atmosfeer waarschijnlijk (Zone 1) of onwaarschijnlijk maar mogelijk (Zone 2) is tijdens normaal bedrijf.

Vaak aangetroffen in industrieën zoals olie en gas, chemische productie, petrochemische verwerking en mijnbouw, waar de aanwezigheid van brandbare stoffen aanzienlijke explosierisico’s met zich meebrengt.

Wordt gebruikt voor de behuizing van elektrische componenten zoals motoren, schakelaars, transformatoren en instrumentatie in gevaarlijke omgevingen, zodat deze componenten de omringende atmosfeer niet kunnen ontsteken.

Een andere toepassing van Ex d-bescherming is verlichting. De Nightsearcher Titan SafAtex AC + 24V Pendant Floodlight is een voorbeeld van Ex d-bescherming met zijn zeer sterke aluminium behuizing en explosieveilige ontwerp. Hij is gecertificeerd voor gaszone 1 en stofzone 21, waardoor hij geschikt is voor diverse gevaarlijke locaties. Deze schijnwerper is voorzien van zeer heldere LED’s en schok- en trilbestendig gehard glas, voor betrouwbare prestaties in veeleisende omstandigheden. De verstelbare beugel maakt een veelzijdige installatie mogelijk en de ingebouwde overspanningsbeveiliging verhoogt de duurzaamheid nog verder. De Titan ATEX AC schijnwerper is perfect voor gebieden waar robuuste en betrouwbare verlichting nodig is, zoals booreilanden, chemische fabrieken en andere industriële omgevingen

Daarnaast biedt de Nightsearcher Titan Recharable Portable Worklight een draagbare verlichtingsoplossing met Ex d-certificering voor zones 1 en 21. Het robuuste ontwerp omvat een slijtvaste en corrosiebestendige aluminium behuizing, waardoor deze perfect is voor mobiele toepassingen in gevaarlijke omgevingen. Met een lichtopbrengst tot 2100 lumen en een lange levensduur van de batterij biedt deze schijnwerper essentiële verlichting voor onderhoudstaken en noodsituaties. Hij is verkrijgbaar met magnetische voetjes of een roestvrijstalen statief en is flexibel inzetbaar. Dankzij het hoge lichtrendement en de duurzame constructie is de SAFATEX FLR een onmisbaar instrument om de veiligheid in explosiegevaarlijke omgevingen te garanderen.

Beschermt personeel en apparatuur door explosies binnen de behuizing te houden, waardoor het risico van brand of secundaire explosies in de omgeving wordt geminimaliseerd.

Zorgt voor naleving van internationale veiligheidsnormen en voorschriften voor apparatuur die wordt gebruikt in gevaarlijke omgevingen, waardoor wereldwijde activiteiten en installaties worden vergemakkelijkt.

Behuizingen worden gemaakt van materialen zoals gegoten aluminium, roestvrij staal of gietijzer, die bekend staan om hun sterkte en duurzaamheid. De precisiefabricage omvat machinaal bewerkte verbindingen, pakkingen en deksels met schroefdraad om ervoor te zorgen dat ze bestand zijn tegen interne explosies.

De verbindingen en openingen tussen de onderdelen zijn ontworpen om lange, smalle vlambanen te creëren. Deze paden koelen de ontsnappende gassen af tot onder de ontstekingstemperatuur voordat ze de behuizing verlaten. Schroefdraadverbindingen of flenzen worden zorgvuldig bewerkt om ervoor te zorgen dat ze strak genoeg zijn om de explosie in te dammen en toch warmte kunnen afvoeren.

Behuizingen zijn ontworpen om de piekdruk van een interne explosie te weerstaan. De wanden zijn dik en de constructie is stevig om deze krachten aan te kunnen.

Drukvaste behuizingen worden gevuld met een brandbaar gasmengsel en vervolgens inwendig ontstoken om er zeker van te zijn dat ze de explosie kunnen bedwingen. Als onderdeel hiervan worden ze in een plastic zak geplaatst met een atmosfeer die identiek is aan die in de behuizing. De hele opstelling wordt in een explosieveilige testunit geplaatst en het interne gas wordt ontstoken. Zolang de explosieve atmosfeer in de zak die de eenheid omringt niet ontbrandt, wordt de test als geslaagd beschouwd.

Drukvaste behuizingen ondergaan hydrostatische testen, waarbij ze worden gevuld met water en onder druk worden gezet om hun sterkte en integriteit te testen zonder brandgevaar. De standaardtest houdt in dat ze onder druk worden gezet tot 1,5 keer hun maximale druk om er zeker van te zijn dat ze een marge hebben boven die bovengrens voor extra veiligheid. Explosieveilige behuizingen worden op dezelfde manier getest, maar dan tot vier keer hun maximale drukwaarde. Ze vereisen een veel grotere weerstand voor een explosieveilig label.

Tijdens explosieveilige tests wordt ook de oppervlaktetemperatuur van de behuizing gecontroleerd. Certificering vereist dat de temperatuur de veilige niveaus die de omringende atmosfeer zouden kunnen ontsteken, niet overschrijdt.

Behuizingen worden getest om te voldoen aan internationale normen zoals IEC 60079-1 (International Electrotechnical Commission) of UL 1203 (Underwriters Laboratories) voor explosieveilige apparatuur. Daarnaast voeren onafhankelijke certificeringsinstanties strenge tests uit en certificeren dat de behuizingen aan alle veiligheidsnormen voldoen.

Dankzij de strenge tests en hoge normen zijn de storingspercentages voor gecertificeerde ‘Ex d’-behuizingen zeer laag. De voortdurende kwaliteitscontrole tijdens de productie zorgt ervoor dat elke behuizing aan de vereiste specificaties voldoet.

Behuizingen kunnen defect raken als ze niet goed worden onderhouden, zoals het niet goed vastzetten van bouten of het niet vervangen van beschadigde pakkingen. Fysieke schade of corrosie kan de integriteit van de behuizing in gevaar brengen. Schilderen of het verkeerd aanbrengen van corrosiebescherming op de vlamverbindingen kan temperatuur- en drukopbouw veroorzaken omdat de spleet een interne explosie niet goed kan koelen.

Behuizingen moeten regelmatig worden geïnspecteerd en onderhouden om ervoor te zorgen dat ze in goede staat blijven en bescherming blijven bieden. Ook moet ervoor worden gezorgd dat behuizingen geschikt zijn voor de specifieke omgevingsomstandigheden waarin ze worden gebruikt (bijv. corrosiebestendige materialen in maritieme omgevingen) om betrouwbaarheid te garanderen.

Het verbeteren van “Ex d”-normen en het waarborgen van voortdurende vooruitgang op het gebied van veiligheid in gevaarlijke omgevingen is een belangrijk aandachtspunt voor veel organisaties en onderzoekers. Hier zijn verschillende manieren waarop deze normen kunnen worden verbeterd en enkele lopende inspanningen in deze richting:

Het ontwikkelen van sterkere, lichtere en meer corrosiebestendige materialen met gewone metallurgische processen zal de duurzaamheid en levensduur van drukvaste behuizingen verbeteren. Het gebruik van materiaalwetenschappen en nanotechnologie om materialen te maken met een superieure hittebestendigheid en sterkte zal waarschijnlijk nog meer bijdragen.

De verbetering van het ontwerp van vlambanen om de koelingsefficiëntie te verbeteren en het risico van externe ontsteking verder te beperken, zal doorgaan. Het isoleren van individuele behuizingen gebeurt al en sommige behuizingen zijn ontworpen om de verbindingen (eenmaal gemaakt) te omringen met een vloeibare substantie die in de behuizing wordt gegoten en vervolgens stolt. Tegenwoordig gebruiken we nog steeds wartels om een gasdichte afdichting te vormen tussen draden die in een kast komen. Wartels zetten uit of dichten af binnen het aansluitpunt en isoleren zo effectief dingen die vonken (schakelaars, motoren, enz.) van de externe dampen. Het maken van meer modulaire ontwerpen is een andere stap die gemakkelijker onderhoud en reparaties mogelijk maakt zonder de veiligheid in gevaar te brengen. Units kunnen in het groot worden omgewisseld zonder ze binnen de omgeving te openen, en indien praktisch, elders worden onderhouden.

Met 3D-printen en andere geavanceerde productietechnieken kunnen we nauwkeurigere en complexere kastontwerpen maken. Ook de implementatie van geautomatiseerde inspectie- en kwaliteitscontroleprocessen zorgt voor een consistente en foutloze productie. We printen al 3D-metalen en met ontwikkelingen zoals Nanovate N1210 Alloy kunnen we een pingpongbal coaten tot een dikte van 300 µm (drie menselijke haren) die dan bestand is tegen 232.000 psi-veel keer sterker dan staal…

Het ontwikkelen van realtime monitoringsystemen om continu de conditie van behuizingen te beoordelen en potentiële storingen op te sporen voordat ze zich voordoen, is een goede onderhoudspraktijk. Het gebruik van geavanceerde simulatietools om explosies en stressscenario’s nauwkeuriger te modelleren, zal ook leiden tot een betere optimalisatie van het ontwerp.

Het inbouwen van sensoren in behuizingen voor het monitoren van temperatuur, druk en structurele integriteit zal vroegtijdige waarschuwingen voor potentiële problemen opleveren. Een andere innovatie is het verbinden van behuizingen met het Internet of Things (IoT) voor bewaking op afstand en voorspellend onderhoud.

De Internationale Elektrotechnische Commissie (IEC) en de Internationale Organisatie voor Standaardisatie (ISO) herzien en actualiseren voortdurend veiligheidsnormen op basis van nieuw onderzoek en technologische vooruitgang. Organisaties zoals UL (Underwriters Laboratories) in de VS en ATEX (Atmosphères Explosibles) in Europa zijn actief betrokken bij het verbeteren van de normen voor explosiebeveiliging.

Veel universiteiten doen onderzoek naar materiaalkunde, explosiedynamica en industriële veiligheid en dragen zo bij aan de ontwikkeling van betere normen. Door samenwerking tussen de academische wereld en het bedrijfsleven worden onderzoeksresultaten vertaald naar praktische toepassingen.

Bedrijven in de olie- en gasindustrie, chemische industrie en mijnbouw investeren in onderzoek en ontwikkeling om veiligheidsmaatregelen te verbeteren, waaronder ‘Ex d’-beveiliging. Groepen zoals de Hazardous Area Protection Group wisselen kennis en best practices uit in verschillende sectoren, waardoor de veiligheidsnormen worden verbeterd.

Het verbeteren van ‘Ex d’-normen vereist een veelzijdige aanpak, waarbij vooruitgang wordt geboekt op het gebied van materialen, ontwerp, productie en testen. Voortdurende inspanningen van normalisatieorganisaties, onderzoeksinstellingen en spelers uit de industrie zijn cruciaal om deze verbeteringen te stimuleren. Naarmate de technologie voortschrijdt, kunnen we meer geavanceerde en betrouwbare drukvaste behuizingen verwachten die nog meer bescherming bieden in gevaarlijke omgevingen.