Elektrostatische oplading in ATEX-omgevingen — waarom de aarding van een tankwagen niet hetzelfde is als een klassieke aardverbinding

De gids over ATEX-explosiegevaar en de gids over intrinsieke veiligheid (Ex i) behandelen hoe elektrische apparatuur zelf een ontstekingsbron kan voorkomen in een explosiegevaarlijke zone. Dit artikel gaat over een ontstekingsbron die niets met elektrische apparatuur te maken heeft: elektrostatische oplading van niet-elektrische onderdelen (een kunststof IBC, de mantel van een tankwagen, een poederstroom) — en de aardingsdiscipline die dit risico specifiek moet beheersen, vastgelegd in IEC 60079-32-1.

Hoe de lading ontstaat

Wanneer een vloeistof, poeder of gas langs een oppervlak stroomt (vullen of legen van een tank, transport door een leiding, uitstromen door een spuitmond), ontstaat door wrijving een ladingsscheiding — een proces dat volledig los staat van enige elektrische voeding en dus ook optreedt in een installatie die volledig spanningsloos is. Bij voldoende opbouw van lading op een geïsoleerd geleidend onderdeel (een niet-geaarde tankwagenmantel, een los IBC-vat, een persoon zonder antistatisch schoeisel) kan een vonkontlading optreden zodra dat onderdeel voldoende dicht bij een geaard object komt — en die vonk kan in een explosiegevaarlijke atmosfeer een ontstekingsbron vormen, geheel onafhankelijk van elektrische bekabeling of apparatuur.

Waarom dit een aparte discipline is

Reguliere aarding van een elektrische installatie (hoofdaardklem, beschermingsgeleiders — zie de gids over de hoofdaardklem) richt zich op het afvoeren van foutstroom bij een elektrisch defect. Elektrostatische bonding richt zich op iets anders: het wegnemen van een ladingsverschil tussen twee geleidende onderdelen die geen van beide onderdeel zijn van een elektrisch circuit — bijvoorbeeld de mantel van een tankwagen en de vulinstallatie waar hij op wordt aangesloten. Beide vereisen een verbinding naar aarde, maar met een ander doel en een andere weerstandseis.

De weerstandseis uit IEC 60079-32-1

Voor een aardingsverbinding bij het laden of lossen van een tankwagen of mobiele tank geldt als praktijkrichtlijn:

een volledig metallische verbinding (chassis, tank, leidingwerk en fittingen onderling) van 10 Ω of minder — een hogere waarde wijst op corrosie of een losse verbinding die eerst moet worden onderzocht;
een aardingsklem die vóór het begin van de laad- of losoperatie wordt aangesloten en pas na afloop weer wordt losgekoppeld;
als praktische bovengrens voor een aardingsverbinding in bredere zin (inclusief through een oppervlak, bijvoorbeeld een antistatische vloer) 1 MΩ — hoog genoeg om een persoon tegen elektrocutie te beschermen bij een eventueel elektrisch defect, laag genoeg om statische lading binnen acceptabele tijd af te voeren.

Praktische relevantie

Bij werkzaamheden met brandbare vloeistoffen, poeders of gassen in een ATEX-zone (tankwagens, IBC's, silo's, stofafzuiging) hoort de aardingsklem daadwerkelijk te worden aangesloten vóór het begin van de operatie — niet als formaliteit, maar als functionele controle, bij voorkeur met een continuïteitsbewaking die de operatie blokkeert zodra de verbinding wegvalt. Dit staat los van, en is aanvullend op, de reguliere ATEX-inspectie van de elektrische installatie zelf (zie de gids over periodieke ATEX-inspectie).

Veelgemaakte fouten

Aannemen dat een tankwagen die metaal-op-metaal contact maakt met een laadarm automatisch geaard is — corrosie, verf of een geïsoleerde koppeling kan die schijnbare metallische verbinding elektrisch onderbreken.
De aardingsklem pas aansluiten nadat het vullen al is begonnen, terwijl juist de eerste seconden van een vloeistofstroom de grootste ladingsopbouw kunnen geven.
Elektrostatische bonding verwarren met de reguliere hoofdaardklem van de elektrische installatie (§542.4) — beide zijn een aardverbinding, maar met een ander doel, een andere weerstandseis en vaak een fysiek gescheiden aansluitpunt.
Geen periodieke controle van de aardingsklem en -kabel zelf (corrosie, gebroken draad in de klemkabel) waardoor de weerstandswaarde ongemerkt oploopt tot boven de praktische grens.

Elektrostatische oplading in ATEX-omgevingen — waarom de aarding van een tankwagen niet hetzelfde is als een klassieke aardverbinding

Elektrostatische oplading in ATEX-omgevingen — waarom de aarding van een tankwagen niet hetzelfde is als een klassieke aardverbinding

Hoe de lading ontstaat

Waarom dit een aparte discipline is

De weerstandseis uit IEC 60079-32-1

Praktische relevantie

Veelgemaakte fouten

Gerelateerd

Verder lezen