De skjulte gnister: Hvordan elektrisk udstyr kan antænde eksplosive atmosfærer

Elektrisk antændelse står for en betydelig del af industrielle eksplosioner. I Tyskland blev over halvdelen af alle støveksplosioner i 2005 forårsaget af ikke-flammebaserede kilder – primært elektrisk udstyr og statisk afladning. Problemet begrænser sig ikke til højspændingsinstallationer. Lavenergi-kilder, som ofte overses ved rutinemæssig vedligeholdelse, udgør en alvorlig risiko.

Den reelle pris for elektrisk antændelse

Eksplosionen i 2003 på Hayes Lemmerz Internationals aluminiumsfabrik i Indiana startede med en elektrisk fejl i støvfyldt udstyr. En medarbejder døde, flere blev såret, og anlægget led omfattende strukturelle skader. Produktionen stod stille i flere måneder, og forsikringskravene løb op i millioner.

I 2010 udløste en elektrisk fejl på AL Solutions’ anlæg i West Virginia en metalstøv-eksplosion, der dræbte tre medarbejdere og sårede en entreprenør alvorligt. Undersøgelser viste, at overophedede elektriske komponenter i en blender havde skabt gnister i et miljø fyldt med zirconiumstøv. Udstyret havde haft kendte mekaniske problemer, som ledelsen ikke havde udbedret.

De økonomiske konsekvenser af sådanne hændelser rækker langt ud over selve skaderne:

• Længere produktionsstop, mens udstyr og installationer genopbygges efter lovkrav
• Myndighedsundersøgelser og obligatoriske sikkerhedsopgraderinger
• Højere forsikringspræmier eller bortfald af dækning i klassificerede zoner
• Juridiske omkostninger og erstatninger til tilskadekomne medarbejdere
• Tabte ordrer og skadet kundetillid

De fleste virksomheder genvinder aldrig deres tidligere produktionskapacitet efter en større elektrisk eksplosion.

Hvorfor elektriske systemer bliver antændelseskilder

Elektrisk udstyr genererer energi i tre former, som kan antænde brændbare atmosfærer:

Buede og gnister: Kontakter i afbrydere, relæer og motorstartere danner små lysbuer, når de åbner eller lukker under belastning. I et risikoområde kan selv en svag bue indeholde nok energi til at antænde støv eller gas.

Overfladeopvarmning: Motorer, transformatorer, lysarmaturer og modstandselementer udvikler varme under normal drift. Hvis overfladetemperaturen overstiger antændelsestemperaturen for nærliggende støv eller gas, opstår brand. Polyethylenstøv, som ofte findes i emballage- og procesmiljøer, kan antændes ved ca. 320 °C – en temperatur, som let kan opnås af en overbelastet lampe eller et overophedet motorleje.

Statisk elektricitet: Rengøring, vedligeholdelse og materialehåndtering skaber statisk opladning. Uden korrekt jordforbindelse kan ladningen ophobes på både ledende og ikke-ledende overflader. En pludselig udladning kan overstige den minimale antændelsesenergi for mange typer støv og dampe.

Disse fænomener findes i alt standardindustrigrej. Forskellen mellem sikker drift og antændelse afhænger af, om udstyret er certificeret til den klassificerede zone, det anvendes i.

Risikoen i rutineopgaver

Vedligeholdelse og inspektion fører ofte til, at ikke-certificeret elektrisk udstyr bliver bragt ind i klassificerede områder. Teknikere antager, at ”et hurtigt tjek” eller ”bare fem minutter” ikke udgør nogen risiko. Men at åbne en samledåse, skifte en pære eller tilslutte en oplader i en Zone 2- eller 22-område kan udløse en eksplosion, hvis støvkoncentrationen og spredningen er til stede.

Typiske overtrædelser omfatter:

• Midlertidig belysning og ventilation: Ikke-certificerede arbejdslamper, ventilatorer og varmeapparater brugt under rengøring eller service.
• Bærbare opladere og inspektionsværktøj: Mobiltelefoner, tablets og opladere, der udvikler varme eller gnister under opladning.
• Beskadigede kabler og forbindelser: Slidt isolering, klemt ledning og korroderede terminaler, der forårsager modstandsopvarmning eller lysbuer.
• Utætte kabinetter: Samledåser og udstyr, der mister deres IP-klassificering over tid, hvilket tillader støv at trænge ind og skabe interne antændelsesveje.

I et almindeligt miljø er disse problemer håndterbare. I et støvfyldt eller gasmættet område er de direkte antændelseskilder.

Hvorfor ATEX-overholdelse er ufravigelig

Europæiske myndigheder og forsikringsselskaber har strammet kravene til ATEX-overholdelse. Virksomheder, der ikke kan dokumentere korrekt zoneklassificering og brug af certificeret elektrisk udstyr, står over for tre umiddelbare risici:

Myndighedssanktioner: Inspektioner kontrollerer nu rutinemæssigt ATEX-certifikater på alt udstyr i klassificerede zoner. Manglende overholdelse kan medføre driftsstop og tvungne opgraderinger.

Forsikring: Mange policer indeholder nu klausuler, der annullerer dækning, hvis en eksplosion sker i et område, hvor ikke-certificeret udstyr blev brugt. Forsikringsselskaber behandler elektriske antændelseskilder med samme alvor som åben ild.

Juridisk ansvar: Hvis en hændelse medfører skade eller død, udgør manglende brug af ATEX-certificeret udstyr et direkte ansvar for virksomhedens ledelse og ejere.

Myndigheder i Danmark, Tyskland og Holland gennemfører nu uanmeldte inspektioner, der specifikt fokuserer på elektriske systemer i klassificerede zoner. Niveauet af håndhævelse er steget markant de seneste fem år.

Sådan bygges elektrisk sikkerhed ind i driften

At reducere risikoen for elektrisk antændelse kræver både teknisk kontrol og operationel disciplin:

• Bevar kapslingers tæthed: Hold alle samledåser, motorhuse og styreskabe forseglede i henhold til deres IP-klassificering. Støvindtrængning kan gøre standardudstyr farligt.
• Jord og forbind alle ledende dele: Statisk afladning kan forhindres med korrekt jordforbindelse – også på rør, transportører og midlertidige metaldele.
• Udskift ældre komponenter proaktivt: Lamper, motorer og kontaktorer bliver mindre effektive med tiden. Tidlig udskiftning forebygger overophedning.
• Uddan elektrikere i zonekrav: Sørg for, at alt elektrisk personale kender ATEX-zoner og ved, hvilket udstyr der må bruges hvor.
• Brug kun certificerede enheder til dataindtastning og systemadgang: Standardtastaturer, tablets og telefoner er forbudt i klassificerede zoner, da deres batterier og kredsløb kan antænde atmosfæren.

Den nødvendige investering er beskeden i forhold til omkostningerne ved én enkelt elektrisk eksplosion.

Sikker dataindtastning uden antændelsesrisiko

Vedligeholdelseslogfiler, systemdiagnoser og udstyrskonfiguration kræver dataindtastning direkte i felten. Teknikere skal kunne tilgå styresystemer, opdatere parametre og dokumentere resultater på stedet. Men standardtastaturer, tablets og mobiltelefoner genererer antændelsesenergi via batterier, kredsløb og trådløs kommunikation – og er derfor forbudt i ATEX-zoner.

Armadex Ex BT-Key-02 ATEX / IECEx Bluetooth Keyboard løser dette problem. Tastaturet er certificeret til Zone 2 (gas) og Zone 22 (støv) samt Class 1 Division 2 for det nordamerikanske marked. Det gør det muligt for teknikere at indtaste data sikkert i certificerede enheder uden risiko for antændelse. Tastaturet opretter trådløs forbindelse til ATEX-certificerede tablets, telefoner og bærbare computere og muliggør fuld systemadgang under overholdelse af eksplosionssikringskrav.

Udviklet og produceret i Holland, lever Ex BT-Key-02 op til både europæiske ATEX- og internationale IECEx-standarder. Det industrielle silikonetastatur modstår støv, vand og korrosion og har en levetid på over 10 millioner tastetryk. Det genopladelige batteri rækker til cirka tre ugers brug ved normal drift.

For virksomheder, der har behov for regelmæssig systemadgang omkring aktivt elektrisk udstyr i klassificerede zoner, eliminerer tastaturet en af de mest almindelige overtrædelser – brugen af ikke-certificerede inputenheder.

Handlingspunkter for elektrisk sikkerhed i klassificerede zoner

✓ Gennemfør zoneklassificering for at bekræfte overholdelse af alt elektrisk udstyr
✓ Mærk alt udstyr med zoneklassifikation og ATEX-certificering
✓ Implementér planlagt udskiftning af lamper, motorer og kontaktorer
✓ Indfør faste rutiner for kontrol af jordforbindelse og udligning
✓ Uddan elektrikere i antændelsesmekanismer og zonespecifikke krav
✓ Fjern alle ikke-certificerede inputenheder fra klassificerede områder
✓ Gennemgå forsikringspolicer for dækning af elektriske antændelser

Elektrisk antændelse kan forhindres. Værktøjerne og viden findes allerede – det handler om at tage ledelsesmæssigt ansvar.