Wat is intrinsieke veiligheid?

De meeste elektrische apparatuur produceert elektrische bogen. Dit zijn interne vonken die schakelaars, connectoren, motorborstels en soortgelijke onderdelen kunnen produceren.

Bovendien genereert elektrische apparatuur, zoals een iPhone die gedurende langere tijd wordt gebruikt, warmte. Deze warmte kan het apparaat veranderen in een potentiële ontstekingsbron (heet oppervlak). Het is essentieel dat fabriekseigenaren de aanwezigheid van ontstekingsbronnen in gevaarlijke omgevingen voorkomen. Ze hebben verschillende manieren om hier voor te zorgen. Intrinsieke veiligheid is één methode om te voorkomen dat elektrische apparatuur een ontstekingsbron wordt.

‘Intrinsiek veilig‘ verwijst naar een aantal dingen binnen de industrie, wat erg verwarrend kan zijn. In dit artikel leggen we uit wat intrinsieke veiligheid technisch gezien betekent. Eerst geven we de officiële definitie en daarna vergelijken we het met een andere beschermingsmethode: flameproof.

Daarnaast gaan we in op de terminologie die in het dagelijks leven wordt gebruikt: wat bedoelen mensen als ze het hebben over een intrinsiek veilig product?

In het kort betekent intrinsieke veiligheid het volgende:

1. Elektrische apparaten, waaronder alledaagse voorwerpen zoals iPhones, kunnen vonken en hitte produceren, waardoor ontstekingsrisico’s ontstaan in explosiegevaarlijke omgevingen.
2. Intrinsieke veiligheid is een ontwerpbenadering voor elektrische apparatuur om ontsteking te voorkomen door vonken en hitte te beperken. Deze methode wordt Ex ‘i’ genoemd.
3. In de industrie worden termen als ‘intrinsiek veilig’, ‘explosieveilig’ en ‘flameproof’ vaak door elkaar gebruikt, hoewel ze specifieke betekenissen hebben.
4. Het belangrijkste verschil tussen ‘intrinsiek veilig’ en ‘non-incendive’ ligt in het gebruik: intrinsieke veiligheid is voor zones met een hoger risico (1/21), terwijl ‘non-incendive’ voor zones met een lager risico is (2/22).

Ingenieurs die gespecialiseerd zijn in explosiegevaarlijke gebieden ontwerpen intrinsiek veilige apparaten om te voorkomen dat er vonken of hitte ontstaan die voldoende zijn om een explosieve atmosfeer te ontsteken.

Speciale beveiligingstechnieken voorkomen dat elektrische apparatuur een ontstekingsbron wordt. Intrinsieke veiligheid, ook bekend als Ex ‘i’, beperkt de thermische en elektrische energie die een ontvlambare gas- of stofatmosfeer kan ontsteken.

Wanneer fabrikanten apparatuur ontwerpen of aanpassen volgens Ex ‘i’, spelen verschillende extra overwegingen een rol. Denk aan de volgende voorbeelden:

• Temperatuurregeling van componenten: Veiligheidsmaatregelen zoals stroombegrenzende weerstanden en zekeringen worden geïmplementeerd om de temperatuur van de componenten te regelen.
• Verminderen of elimineren van interne vonken: Om interne vonken te verminderen of te elimineren, beperken ontwerpers de beschikbare energie in het hele systeem.
• Component- en spoorafstand beheren: Afstand tussen componenten en rails en isolatie zijn van cruciaal belang wanneer het risico bestaat dat stof of soortgelijke stoffen het circuit binnendringen.

Tot slot maken ontwerpers vaak gebruik van intrinsieke veiligheid bij het ontwerpen van apparatuur voor gevaarlijke gebieden om ontstekingsbronnen te voorkomen. Ze doen dit door intrinsiek veilige circuits te ontwerpen.

De meeste standaard PCB’s voldoen niet aan de intrinsieke veiligheidsnormen. Klik op de “plus” in de afbeelding voor meer informatie.

Hoe kan een standaard PCB een explosie veroorzaken? In industriële omgevingen zijn vaak gassen of dampen aanwezig. Wanneer deze brandstoffen (bijvoorbeeld propaan, waterstof of andere brandbare gassen) ontsnappen en zich mengen met lucht, veroorzaken ze een explosieve omgeving. Elk elektrisch apparaat kan dan een explosie veroorzaken. Daarom zijn deze omgevingen gevoelig voor brand- of explosierisico’s.

Deze brandstof (brandbare gassen of brandbaar stof) kan door lekkage in contact komen met zuurstof in de omgeving. Elk elektrisch apparaat in een niet-gevaarlijke omgeving dat in deze omgevingen werkt, kan per ongeluk een explosie veroorzaken.

Een andere veelgebruikte techniek die ontwerpers van explosiegevaarlijke zones gebruiken om explosies in explosiegevaarlijke zones te voorkomen, is flameproof apparatuur. Flameproof apparatuur, vaak ‘explosieveilig’ genoemd, verschilt enigszins in het specifieke ontwerp en de toepassing ervan. Flameproof apparatuur is ontworpen met een robuuste bescherming, zodat eventuele explosies binnen de structuur kunnen worden gehouden.

Dit leidt tot de vraag welke risicobeperkende methode het meest effectief is. Het antwoord hangt af van de specifieke situatie, aangezien beide methoden hun unieke toepassingen hebben en elkaar niet uitsluiten. Daarom hebben we de voor- en nadelen van elke techniek op een rijtje gezet.

• Voordeel: De behuizing heeft een eenvoudig ontwerp en deze methode is ook geschikt voor apparatuur met een hoog vermogen (kW).
• Nadeel: De behuizing maakt de apparatuur relatief zwaar en duur. Bovendien mogen gebruikers de behuizing niet openen terwijl de apparatuur is ingeschakeld.
• Nadeel: Complexiteit kenmerkt het onderhoud van flameproof apparatuur. Het is van cruciaal belang dat de behuizing niet beschadigd raakt, omdat elke beschadiging de apparatuur onveilig kan maken voor gebruik op gevaarlijke locaties.

Flameproof apparatuur maakt gebruik van de beschermingsmethode Ex ‘d’ en ontwerpers gebruiken deze meestal voor machines die bedoeld zijn voor vaste installatie.

• Voordeel: Intrinsieke veiligheid is relatief goedkoop te implementeren voor de eindgebruiker en vereist geen speciale bekabeling. Onderhoudstaken kunnen vaak onder spanning worden uitgevoerd, waardoor de de installatie aan kan blijven staan.
• Nadeel: Intrinsieke veiligheid is alleen geschikt voor apparatuur met een laag vermogen, zoals rookmelders en zwaailampen, of mobiele apparaten.
• Nadeel: Vaak moet de printplaat opnieuw worden ontworpen, wat de engineeringkosten opdrijft. Om economisch rendabel te zijn, vereist het ontwerp van intrinsieke veiligheid daarom vaak massaproductie.

In onze webshop hebben we een ruim aanbod aan intrinsiek veilige apparatuur, zoals smartphones en camera’s. Daarnaast biedt Cobic-Ex een reeks intrinsiek veilige zaklampen aan.

Het is echter belangrijk op te merken dat het gebruik van een intrinsiek veilig apparaat alleen niet voldoende is om alle risico’s in een industriële omgeving te beperken. Operators moeten de apparatuur bedienen en onderhouden in overeenstemming met de gebruikershandleiding. Daarnaast mogen werknemers een intrinsiek veilig toestel niet opladen in een explosieve omgeving.

Wat houdt de intrinsieke veiligheidsbarrière, een cruciaal concept in het ontwerp van gevaarlijke zones, precies in? Het beperkt de energie die kan worden overgedragen van een veilige zone naar een gevaarlijke zone.

De barrière wordt geplaatst tussen de regelapparatuur en de apparaten in de gevaarlijke zone en vermindert de energietoevoer naar de gevaarlijke zone, waardoor de ontsteking van een potentieel explosieve atmosfeer wordt voorkomen.

Er zijn twee soorten intrinsieke veiligheidsbarrières:

• Geïsoleerde barrières: Deze bieden galvanische isolatie om signaalvervorming en gevaarlijke pieken in meet- en regelcircuits te voorkomen. Daarnaast converteren, standaardiseren en splitsen ze meet- en regelsignalen.
• Zener Barriers: Deze barrières, ook bekend als ‘shunt-diode veiligheidsbarrières’, voorkomen de overdracht van hoge energieniveaus van neutrale naar gevaarlijke gebieden.

De onderstaande afbeelding laat zien hoe de barrière werkt.

Het is cruciaal om het verband te begrijpen tussen intrinsieke veiligheid en de ATEX-richtlijn, vooral in de context van ATEX-zones.

Hoe hangen ATEX en intrinsieke veiligheid samen?

De ATEX-richtlijn stelt specifieke minimale veiligheidseisen voor het beheer van explosieve atmosferen. Onder de verschillende ATEX-beschermingsmethoden die beschikbaar zijn, is intrinsieke veiligheid een belangrijke methode.

Samengevat is het gebruik van intrinsiek veilige apparatuur een essentiële strategie voor het beperken van risico’s in explosiegevaarlijke omgevingen in overeenstemming met de ATEX-normen.

Binnen de industrieën die te maken hebben met gevaarlijke gebieden, zijn er veel synoniemen voor wat in wezen Ex-gecertificeerde producten zijn. Ex-gecertificeerd betekent dat het product geschikt is voor gebruik in een potentieel explosieve omgeving. Er zijn veel verschillende soorten productcertificeringen op basis van regio, bijvoorbeeld ATEX-certificering (EU), IECEx (wereldwijd) of UKCA/UKEX (Verenigd Koninkrijk).

In het Verenigd Koninkrijk gebruikt men vaak de term ‘intrinsiek veilig’ om te verwijzen naar Ex-gecertificeerde producten. Dit kan onduidelijk zijn omdat het niet noodzakelijkerwijs betekent dat het product intrinsieke veiligheid als beschermingsmethode gebruikt.

In de Verenigde Staten en andere landen worden Ex-gecertificeerde producten vaak ‘explosieveilig’ genoemd. Deze terminologie kan ook verwarrend zijn omdat het suggereert dat het product een explosie kan weerstaan, wat niet het geval is. Het product is ontworpen om geen ontstekingsbron te vormen.

Houd dit in gedachten: wanneer mensen naar een product verwijzen als ‘Intrinsiek veilig’, ‘Explosieveilig’, ‘Flameproof’ of ‘Ex-gecertificeerd’, bedoelen ze meestal een product dat geschikt is voor gebruik in een explosieve omgeving.

U hebt inmiddels geleerd dat ‘intrinsiek veilig’ een beschermingsmethode kan betekenen of simpelweg geschiktheid voor gebruik in gevaarlijke omgevingen kan aanduiden. Daarnaast is ‘intrinsiek veilig’ een term die wordt gebruikt om apparatuur te categoriseren voor gevaarlijke gebieden, waardoor er nog een laag aan de betekenis wordt toegevoegd.

Zoals u weet, worden gevaarlijke gebieden ingedeeld in zones op basis van hun aard en het verwachte gevaar. Intrinsiek veilige producten worden meestal gebruikt in Zone 1 (gas) en 21 (stof), die als gevaarlijker worden beschouwd dan Zone 2 (gas) en 22 (stof), waar niet-brandgevaarlijke producten zijn gecertificeerd.

Kortom, wanneer een product wordt aangeduid als intrinsiek veilig, explosieveilig of flameproof, is het belangrijk om ervoor te zorgen dat de certificering overeenkomt met uw specifieke locatie en vereisten voor gevaarlijke gebieden. Als u twijfels hebt of meer uitleg wilt, neem dan gerust contact met ons op.

We hopen dat dit artikel u een duidelijk inzicht heeft gegeven over de betekenis van intrinsiek veilig, intrinsiek veilige apparatuur en aanverwante concepten. Uiteindelijk is het de taak van elk bedrijf om mensen op explosiegevaarlijke locaties te beschermen tegen explosiegevaar, veroorzaakt door brandbaar stof of brandbare vloeistoffen in de industriële omgeving.

Kort gezegd verwijst ‘Intrinsiek Veilig’ naar een beschermingsmethode (Ex ‘i’). In de industrie wordt het vaak gebruikt als synoniem voor ‘explosieveilig’ en ‘flameproof’. Belangrijk is dat het specifiek apparatuur categoriseert als geschikt voor de meer gevaarlijke zones 1/21, in plaats van voor de minder gevaarlijke zones 2/22.

Bezoek onze blogpagina voor meer informatie over deze onderwerpen. Mocht u vragen of opmerkingen hebben, aarzel dan niet om contact met ons op te nemen via info@cobic-ex.com.