Zoals we hebben gezien, begrenzen de LEL en UEL het explosieve bereik, dat bestaat uit alle explosieve concentraties van een explosieve stof in de atmosfeer. Om het risico te beoordelen, zal de werkgever de concentratie van de explosieve stof beoordelen op basis van de gebruikte hoeveelheid en deze vergelijken met de explosiegrenzen. Als preventieve maatregel zal hij zichzelf een veiligheidsmarge toestaan en vervolgens de concentratie verdunnen tot ten minste de veiligheidsconcentratie met behulp van een ATEX afzuig-/filtratiesysteem.
Sommaire
- De LEL wordt gebruikt om het risico dat ATEX optreedt te relateren aan de hoeveelheid product die wordt gebruikt.
- Het explosiebereik, de LEL en de UEL geven informatie over de vorming van ATEX en de omvang van het explosierisico van het product.
- Het explosieve bereik wordt gebruikt om een veiligheidsmarge te bieden om de vorming van ATEX te voorkomen.
De LEL wordt gebruikt om het risico dat ATEX optreedt te relateren aan de hoeveelheid product die wordt gebruikt.
De onderste explosiegrens vergelijkt de concentraties van explosieve stoffen die ATEX kunnen vormen. Deze concentraties zijn afhankelijk van de emissiesnelheid van de explosieve stoffen. Dit is weer afhankelijk van de hoeveelheid producten die aanwezig zijn in de onderzochte operationele situatie. De werkgever maakt een schatting van deze concentraties voor verschillende ATEX-vormingsscenario’s.
Een theoretisch voorbeeld: een ATEX-scenario met een gaslek uit een pijp. Het debiet in de pijp hangt af van de uitstoot van het brandbare product in de omringende atmosfeer. Dit resulteert in de berekening van concentratiegradiënten in de werkruimte. De concentratiewaarden worden geplaatst in relatie tot het explosiegevaarlijke bereik. De mate van ATEX-risico wordt afgeleid. De duurzaamheid van dit risico wordt beoordeeld, afhankelijk van de positie in de werkruimte. Vervolgens worden de ATEX-zones bepaald. Tot slot worden preventieve maatregelen toegepast, zoalsgefilterde afzuiging van brandbaar gas. De afzuigsnelheid houdt rekening met de potentiële leksnelheid van het brandbare gas.
Een voorbeeld uit de praktijk: in 2011 explodeerde in Nogent sur Seine een papiertank van 1.000m3 die voor 95% gevuld was, waarbij een persoon om het leven kwam. De papierpulp in de tank stootte waterstof uit in de atmosfeer. De emissiesnelheid per eenheid droge massa was 20 dm3 per uur (pulpdroogte 10%). Met deze snelheid werd de LEL na 1,6 uur bereikt. De waterstof vermengde zich met deatmosfeer in de tank en vormde een ATEX. Na deze explosie rustte de werkgever de tanks uit met verticale ventilatie om de waterstof in de atmosfeer te verdunnen zodra deze vrijkwam, door de bovenkant van de tank te openen.
Het explosiebereik, de LEL en de UEL geven informatie over de vorming van ATEX en de omvang van het explosierisico van het product.
De LEL en UEL specificeren deamplitude van het explosieve bereik en het onderste en bovenste explosieve bereik (bereik van niet-explosieve concentraties van een explosieve stof). Hierdoor geven ze informatie over zowel de waarschijnlijkheid van ontsteking en explosie van de ATEX, als de waarschijnlijkheid van ATEX-vorming.
Dus hoe groter het explosieve bereik, hoe kleiner het bereik van niet-explosieve concentraties. Dus hoe waarschijnlijker het is dat een emissie van een explosieve stof een concentratie binnen het explosieve bereik oplevert.
Bovendien neemt de kans op een explosie toe naarmate het bereik van explosieve concentraties groter is. (Opgemerkt moet worden dat de waarschijnlijkheid van het explosiegevaar afhangt van andere factoren die verband houden met de atmosfeer en de industriële omgeving). Wanneer de aanbevolen preventieve maatregel filterafzuiging is, hangt hetATEX-afzuigdebiet gedeeltelijk af van de concentratie van de explosieve stof in deze atmosfeer (Merk op dat de concentratie van de explosieve stof niet de enige factor is die het afzuigdebiet bepaalt dat nodig is om de veiligheid van de zone te garanderen).
Het explosieve bereik van waterstof is bijvoorbeeld 71 procentpunten (4% tot 75% van het volume in lucht), terwijl dat van propaan 7,8 procentpunten is (2,2% tot 10% van het volume in lucht); dat is ongeveer 10 keer minder. Er zijn dus meer mogelijkheden om explosieve situaties tegen te komen met waterstof.
En de tijd die nodig is om de ATEX door afzuiging te verdunnen om het ATEX-risico te verminderen, zal langer zijn naarmate de explosieve concentratie van de stof dichter bij de bovengrens van het explosieve bereik ligt.
Bovendien geldt voor dezelfde amplitude van het explosieve bereik: hoe lager de LEL (of hoe hoger de UEL in het geval van een zuurstofarme atmosfeer), hoe kleiner het onderste (of bovenste) explosieve bereik. Bijgevolg, hoe sneller de overgang van een niet-explosieve concentratie naar een explosieve concentratie. Dus hoe lager de LEL, hoe groter het risico op ATEX-vorming.
Als de uitgangssituatie bijvoorbeeld een atmosfeer zonder brandbare stoffen is, dan geeft propaan (LEL = 2,2%) een hoger risico op ATEX-vorming dan waterstof (LEL = 4,4%). Maar het risico op ontsteking en explosie is kleiner.
Onder de meeste bedrijfsomstandigheden is het gemakkelijker om de concentratie onder de LEL te houden . Om dit te bereiken is afzuiging/filtratie van brandbare stoffen de gebruikelijke preventieve maatregel. Hoe lager de LEL, hoe hoger de afzuigsnelheid moet zijn, hetzij om het explosieve bereik te verlaten, hetzij om de explosieve concentraties te verminderen totdat de stof uit de atmosfeer is verdwenen.
Bij sommige industriële processen moet het explosief in een concentratie boven de LSE worden gehouden. Bijvoorbeeld schoonmaakprocessen waarbij onderdompeling in een brandbaar oplosmiddel in een afgesloten atmosfeer plaatsvindt.
Het explosieve bereik wordt gebruikt om een veiligheidsmarge te bieden om de vorming van ATEX te voorkomen.
Om de vorming van ATEX te voorkomen, moet de concentratie van het gas of de damp buiten het explosieve bereik worden gehouden. Afhankelijk van de omgevingsomstandigheden zal een explosieve atmosfeer min of meer homogeen zijn wat betreft brandbare producten. Als gevolg van turbulentie kunnen bepaalde zones die buiten de ATEX-zone vallen bijvoorbeeld een explosieve concentratie krijgen.
Om het risico op ATEX te voorkomen, zal de werkgever daarom een veiligheidsmarge nemen met betrekking tot explosieve drempelwaarden. De ATEX-regelgeving beveelt in dit verband aan om de concentratie minimaal 10% onder de LEL te houden op de werkplek waar ATEX zou kunnen ontstaan. En lager dan 25% in andere ruimten. [i]
[i] Circulaire van 09/05/85 betreffende de technische commentaar bij de decretennrs. 84-1093 en 84-1094 van 7/12/1984 betreffende ventilatie en hygiëne van werkplekken
