1. ATEX voor
drones & robots
Pieter van Breugel, Kiwa ExVision
pieter.van.breugel@kiwa.nl
Paul van Norden, Kiwa Technology
paul.van.norden@kiwa.nl
2. Wie zijn wij?
Pieter van Breugel,
Directeur Kiwa ExVision,
sinds juni 2014 NoBo voor ATEX 95
Paul van Norden,
Sr. consultant safety, Kiwa Technology
3. Diensten Kiwa Technology
Engineering People Organization
Safety studies Safety studies Safety studies
- Process safety
- HazOp / SIL
- Bow-Tie / Lopa
- Incident Tripod-B
- ATEX
- Behavior
- Skills
- Culture
- Safety scan
- Gap analysis
- Audits
Gas installations
(GMS Sii & Sbi)
Training Improvement
- FAT / SAT
- Scios
- Design validation
- Inspections
- Advice
- Awareness
- ATEX
- Gas installations
- Scios
- Management
awareness
- Asset & safety
management systems
- Procedures & practices
4. Diensten Kiwa ExVision
• ATEX Notified Body (94/9/EC)
• IECEx Certification Body & Test Laboratorium
• Partner met QPS: direct toegang tot Noord Amerika
Wij werken aan een wereld zonder technische handelsbelemmeringen
Wij faciliteren u met een klantvriendelijk en onafhankelijk expertise centrum
Wij leveren wereldwijde markttoegang met korte doorlooptijden
ONTZORGEN, DAT IS ONZE MISSIE
5. Inhoud
• Inleiding
• Regels rond drones
• Commerciële toepassing drones
• Ex zones bij robots en drones
• Voorbeelden gebruik in de industrie
• Mogelijke ontstekingsbronnen & beschermingswijzen
• Niet Ex drones en robots in Ex-zones?
• Certificatie proces
• Conclusies / Vragen / Discussie
10. Recreatief gebruik (NL)
Vliegen met drones is toegestaan,
• Mits goed zicht op drone, vliegtuig en luchtruim eromheen.
• Mogelijk extra regels per gemeente / provincie
• Maximaal gewicht 25 kilogram.
Per 2 juli 2013 mag je niet:
• vliegen boven bebouwing;
• vliegen boven mensenmenigten;
• vliegen boven auto(snel)weg en spoorlijnen;
• vliegen binnen straal van 3 km van luchthavens;
• hoger dan 300 meter;
• ‘s nachts vliegen.
11. Zakelijk gebruik (NL)
• Drone wordt gebruikt voor het uitoefenen van beroep of
functie.
• Drone heeft een totale startmassa van maximaal 150 kg.
• Drone heeft maximumsnelheid van 129,6 km/u (70 knopen).
Vliegen met drones is niet toegestaan tenzij:
• het bedrijf over een ontheffing beschikt.
• Aanvullende eisen (bevoegdheid)
Ontheffing kan worden aangevraagd bij de Inspectie Leefomgeving en
Transport. Aan ontheffing zijn voorschriften en beperkingen verbonden.
Meer informatie hierover:
http://www.drones.nl/hoe-vraag-ik-een-zakelijke-vergunning-aan-voor-het-
vliegen-met-een-drone/
16. EX-zones bij robots en drones
Gebruikelijke zones bij chemie, oil & gas:
• Zone 1
• Zone 2
Wat is technisch haalbaar voor robots & drones?
• Robots: zone 2, 1?
• Drones: zone 2, misschien zone 1?
17. Voorbeeld locatie voor robots
Testlocatie Total Argos Challenge 2014
Uitdagingen:
• Trappen
• Obstakels
• Deuren
• Gladde vloeren
• Aflezen meters
• ATEX zones
21. Korte theorie voorwaarden aan
ontstekingsbronnen
Ex categorie
apparaat
Toepasbaar
in zone
Apparaat ontworpen volgens
Good Engineering Practice
Geen effectieve ontstekingsbronnen
tijdens :
3 2 / 22 NORMAAL gebruik
2 1 / 21
2 / 22
Idem + TE VERWACHTEN STORINGEN
1 0 / 20
1 / 21
2 / 22
Idem + ZELDZAME STORINGEN
Uit: NEN-EN 13463-1
22. Gevolg: beschermingswijzen
Aanduiding Norm Bescherming bij mechanische apparaten
d EN 13463-3 Drukvaste behuizing
c EN 13463-5 Constructieve veiligheid
b EN 13463-6 Bewaking van ontstekingsbronnen
k EN 13463-8 Vloeistofvulling
Noot: geen uitputtende lijst
23. Twee essentiële begrippen
beschermingswijze ‘b’
IPS (ignition prevention system)
• arrangement that converts signals from one or more
sensors into an action, or indication, to prevent a
potential ignition source becoming an effective
ignition source
IPL (ignition prevention level)
• level assigned to the ignition prevention system
characterized by its reliability
Uit: NEN-EN 13463-6
24. Ontstekingsbronnen
van enkele componenten
• Motoren (hete oppervlakken, hete uitlaatgassen)
• Elektronica (vonkvorming, hete opp.)
• Lagers (hete oppervlakken)
• Kogellager
• Glijlager
⇒ standaard aanpak bij de EX risicobeoordeling
⇒ toepassen juiste EX-categorie
In principe mogelijk om deze componenten aan de eisen voor
zone 1 of 2 te laten voldoen!
25. Typische ontstekingsbronnen
bij robots
• Mechanische vonken:
• Vonkvorming bij stoten
• Vonkvorming bij omvallen
• Vonkvorming bij naar beneden vallen
• Elektrische vonken:
• Kortsluiting bij naar beneden vallen
• Statische elektriciteit:
• Oplading door bewegende/schurende delen, waarna
ontlading bij contact met geleidende delen
26. Welk beveiligingsniveau
bij beschermingswijze ‘b’?
Aanwezigheid van
ontstekingsbronnen
Categorie 3
(zone 2)
Categorie 2
(zone 1)
Bij normaal bedrijf aanwezig IPL 1 IPL 2
Alleen bij te verwachten
storing
Niet relevant bij cat.3 IPL 1
Alleen bij zeldzame storing Niet relevant bij cat.3 Niet relevant bij cat.2
IPL 1: detecteert een kritische parameter en schakelt ontstekingsbron uit of
geeft een waarschuwing.
IPL 2: detecteert een kritische parameter en schakelt ontstekingsbron uit. Eén
enkele fout in het IPS mag niet leiden tot verlies van veiligheidsfunctie
27. Vonkvorming bij stoten
Aanwezigheid van ontstekingsbronnen Categorie 3
(zone 2)
Categorie 2
(zone 1)
Stel bij normaal bedrijf aanwezig Ja → IPL 1 Ja → IPL 2
IPL 1: bijv. een snelheidsbegrenzingssysteem.
IPL 2: bijv. een snelheidsbegrenzingssysteem. Met de eis dat één enkele fout
in het IPS mag niet leiden tot verlies van veiligheidsfunctie.
Is ‘gladde weg door olie’ één enkele fout? Welke extra maatregel?
28. Vonkvorming bij omvallen /
naar beneden vallen
Aanwezigheid van ontstekingsbronnen Categorie 3
(zone 2)
Categorie 2
(zone 1)
Stel alleen bij te verwachten storing
(bijv. ook bedieningsfout)
Ja → geen extra
maatregelen
Ja → IPL 1
IPL 1: bijv. extra stabilisatie systeem*.
bijv. niet-vonkende beschermende kooi.*
* Noot: Formeel zijn dit geen ‘IPS’ maar maatregelen om
ontstekingsbron ineffectief te maken (zie NEN-EN 13463-1).
Echter vergelijkbare denkwijze.
29. Kortsluiting bij vallen
Aanwezigheid van ontstekingsbronnen Categorie 3
(zone 2)
Categorie 2
(zone 1)
Stel alleen bij te verwachten storing
(bijv. bij bedieningsfout of PLC fout of
glad oppervlak)
Ja → geen extra
maatregelen
Ja → IPL 1
IPL 1: bijv. elektrisch systeem dat tegen vallen bestand is*. Of extra goed
besturingssysteem met sensoren zodat vallen zeldzaam wordt.
30. Vonkvorming door
statische elektriciteit
Aanwezigheid van ontstekingsbronnen Categorie 3
(zone 2)
Categorie 2
(zone 1)
Stel bij normaal bedrijf aanwezig Ja → IPL 1 Ja → IPL 2
IPL 1: Bijv. anti-statische (rups)banden*, potentiaal vereffening* (inw., uitw.),
sensor die oplading meet en actie neemt.
IPL 2: Zie IPL1 i.c.m. regelmatige (check op) ontlading buiten de zone.
31. Typische ontstekingsbronnen
bij drones
• Mechanische vonken:
• Vonkvorming bij stoten
• Vonkvorming bij naar beneden vallen
• Elektrische vonken:
• Kortsluiting bij naar beneden vallen
• Statische elektriciteit:
• Oplading door bewegende delen, waarna ontlading
bij contact met geleidende delen
32. Mechanische vonken
bij drones
Mechanische vonken:
• Vonkvorming bij stoten
• Vonkvorming bij naar beneden vallen
• Normaal gebruik of te verwachten storing?
Vonkvorming bij: Cat. 3 (zone 2) Cat. 2 (zone 1)
Normaal bedrijf IPL 1 IPL 2
Te verwachten
storing
Geen IPS IPL 1
33. IPS tegen stoten bij drones
1. IPL1 tegen stoten:
• Bijv. kooi* rondom de rotor
• + snelheidsbegrenzing drone (< 1 m/s)
2. IPL2 tegen stoten
• Zie boven
• Met de eis dat één enkele fout in het IPS mag niet
leiden tot verlies van veiligheidsfunctie.
• Is verlies van verbinding één enkele fout? Is autonoom
redundant snelheidsbewakingssysteem nodig?
34. IPS tegen vallen bij drones
1. IPL1 tegen vallen:
• Extra onafhankelijk vliegsysteem
(dus 2x het aantal rotors)
• Of luchtkussen* o.i.d. die val opvangt?
2. IPL2 tegen vallen
• Zie boven, combinatie van beiden
36. Als lassen kan in zone 1,
dan drone ook!
Zie bijv.:
• ATEX 137 guide (par. 4.6)
• NPR 7910-1:2010 (par.14.4.2)
37. Klinkt leuk, maar ….
opgeven is geen optie
De maatregelen die bij lassen genomen moeten worden, zijn
waarschijnlijk niet te hanteren voor de hele installatie.
38. ATEX 95 richtlijn
• Voertuigen zijn niet van de werkingssfeer uitgesloten
(Artikel 1.4)
• Robots en drones zien wij als een op afstand bediend
voertuig, en valt onder de richtlijn.
• Certificatie proces afhankelijk van zone / categorie?
• Categorie 3 (voor Zone 2 of 22)
Formeel geen Notified Body bij betrokken.
• Categorie 1 en 2 (voor Zone 1 of 21)
Route via Notified Body is verplicht
39. Ex-Certificatie proces
Cat 2 / zone 1
Cat 1 / zone 0
ATEX 94/9/EG
Europa /
wereldwijd
EU
• IECEx + national
differences
• Noord Amerika
• …
Cat 3 / zone 2
EG Type onderzoek
(Annex II)
Acknowledgement of
receipt of technical
construction file
Product certificatie
/ production QA
CoC = ExTR + QAR Product(ie) QA
controle (VII of IV)
Interne fabricage
controle (Annex VIII)
40. Technical Construction File
Annex VIII Richtlijn (Internal control of production)
1. General
1.1 Product information
1.2 Technical Data
1.3 Declaration of Conformity
2. Safety Check list & Test Report
2.1 Applied standards
3. Instruction Manual
4. Drawings
5. List of Critical Components
6. Reference Data
7. Production Process
41. Product certificatie
Certification System (indicate ATEX, IECEx or both)
ATEX Group, category,
protection type codes, EPL
Markering op product (hangt met name af van toepassing)
Ex II 2 G Ex d IIC T6 Gb
IECEx protection type codes,
EPL
Standards ATEX IECEx
List of standards for
certification:
EN 60079-series (electrical)
EN 13463-series (mechanical)
IEC 60079-series
(electrical)
For IECEx certification, list countries or areas where the products are intended to be sold
Countries or areas:
documentation that describes the product and the product properties, including enclosure
details, enclosure materials, schematic diagrams, component lists, etc.
42. Application
Application form that, on acceptation, needs to be filled out as detailed as possible, but at
least including:
the position of the applicant (manufacturer, representative, importer, distributor);
the kind of product (e.g. transmitter, safety barrier, terminal box);
the type designation of all products to be included
the certification system (ATEX and/or IECEx);
for IECEx a list of countries and areas where the product is intended to be sold (see notes)
the group and category (Gas or Dust) of the product;
the type(s) of protection, group and temperature class or max surface temperature;
the standards to be applied (including edition or year of issue).
43. Productie proces
Het Ex-productieproces moet voor elektrische producten:
• in Zone 0 en 1 door een ATEX Notified Body gecertificeerd
zijn volgens de norm EN 80079-34
• in Zone 0, 1 en 2 door een IECEx Certification Body
gecertificeerd zijn volgens de norm IEC 80079-34
• Voor ISO 9001 gecertificeerde bedrijven vinden de Ex-
audits elke 1,5 jaar plaats. De ISO 9001-audits vinden
jaarlijks plaats.
44. ATEX 95 richtlijn – CE
• Wanneer een product van het CE-teken voorzien wordt, betekent
dit dat het product voldoet aan alle van toepassing zijnde
Europese Richtlijnen.
• Dit wordt vastgelegd in de EG-verklaring van overeenstemming,
die met het product wordt meegeleverd.
45. Verplichte documenten
bij Ex-producten
• Gebruiksaanwijzing: voor veilig gebruik van het product
• Binnen Europa: EG-verklaring van overeenstemming voor vrij
handelsverkeer binnen de EER (EU + EVA landen)
Niet meegeleverd hoeft te worden:
• Het ATEX EC-Type Examination Certificate
• Het IECEx Certificate of Conformity (IECEx website)
46.
47. Conclusie
1. EX voor robots
• is mogelijk in zone 2 en 1
• wel aandachtspunten!
2. EX voor drones
• is mogelijk in zone 2
• wel aandachtspunten
• zone 1 geeft extra uitdaging!
Die gaat Kiwa graag met u aan!
