ATEX-richtlijn toe aan update

Vanwege de grote risico’s verbonden aan explosies door brandbare gassen, dampen en stoffen in vaste, fijnverdeelde vorm is eind 20e eeuw de Europese ATEX-richtlijn ingevoerd. Die bestaat uit een apparatuur- en een werknemersveiligheidsrichtlijn (respectievelijk ATEX 114-richtlijn 2014/34/EU) en ATEX 153-richtlijn 1999/92/EG). ATEX-categorieën geven aan hoe geschikt en veilig apparatuur is voor gebruik in explosiegevaarlijke omgevingen (zie ATEX-zones).

Stofexplosies

Eerst even terug naar de basis: Hoe ontstaan stofexplosies? Stofexplosies ontstaan als 5 elementen samenkomen:

1. brandbaar stof
2. in een (gedeeltelijk) afgesloten ruimte;
3. een stofconcentratie tussen LEL en UEL;
4. en ontstekingsbron met voldoende energie; en
5. voldoende zuurstof.

Deze combinatie staat bekend als de stofexplosiepentaëder (vijfvlak). Wanneer daarnaast dispersie en turbulentie zorgen voor fijne verdeling en goede menging van het stof, kan dit leiden tot een plotselinge, extreme druk- en hitteontwikkeling met alle (vaak ernstige) gevolgen van dien.

Belangrijkste ATEX-technieken

Binnen de solids-industrie zijn de volgende ATEX-technieken voor apparaatbeveiliging gangbaar:

• Ex d – drukvaste behuizing

De constructie houdt bij een interne explosie druk, hete gassen en vlamfronten volledig binnen de behuizing. In stofzones is Ex d alleen onvoldoende, aangezien deze beschermingswijze geen stofdichtheid en veilige oppervlaktetemperatuur garandeert. In dat geval is een dubbele certificering noodzakelijk, bijvoorbeeld Ex d IIB T4 Gb / Ex tb IIIC T85°C Db, waarbij Ex d beschermt tegen gas en Ex t tegen stof.

• Ex t – beveiliging door omsluiting (enclosure / dust-tight enclosure)

Volledige afsluiting van de apparatuur voorkomt dat stof binnendringt en in contact komt met vonken of hete oppervlakken. Ex t wordt toegepast bij elektronische componenten in stofdichte kasten, verlichting en schakelaars.

• Ex p – overdrukbeveiliging (pressurization/purge)

In dit geval voorkomt constante overdruk met schone lucht of een inert gas dat stof en zuurstof interne ontstekingsbronnen bereiken. Ex p wordt toegepast in de zones 21 en 22 (stof) en 1 en 2 (gas); afhankelijk van de Ex p-uitvoering is continue monitoring van druk en filter een vereiste.

Digitale ATEX-oplossingen

De focus komt steeds meer te liggen op digitalisering en Industry 4.0, en dan met name op intrinsiek veilige IoT-sensoren, draadloze systemen en mobiele ATEX-apparatuur.

• Intrinsiek veilige IoT‑sensoren

Industrieën implementeren steeds vaker sensoren die voldoen aan ATEX/IECEx‑regels. Hiermee worden in explosiegevaarlijke omgevingen realtime data verzameld, zoals gaspercentage, temperatuur en/of druk. Ze vormen de basis van digitalisering in ATEX‑zones, en worden gecombineerd met draadloze netwerken en IoT‑platforms voor monitoring en predictive maintenance.

• Draadloze systemen voor ATEX

Het gebruik van draadloze communicatie zoals Wi‑Fi, LTE/5G en andere RF‑technologieën in gecertificeerde ATEX‑behuizingen groeit, en maakt het mogelijk bekabelde installaties te vervangen dan wel aan te vullen (minder vonkrisico). Dit maakt flexibele dataverzameling en verbinding mogelijk zonder kabelrestricties in gevaarlijke zones.

• Mobiele ATEX‑apparatuur

Het aantal intrinsiek veilige mobiele apparaten zoals 5G‑smartphones en tablets met certificering voor ATEX‑zones neemt momenteel snel toe. Ze stellen field workers in staat realtime data te verzamelen en te visualiseren en operationele taken efficiënt uit te voeren in potentieel explosiegevaarlijke omgevingen.

Integratie van cybersecurity-vereisten

Cybersecurity wordt steeds meer een integraal onderdeel van ATEX-oplossingen om zo systemen weerbaarder te maken tegen cyberaanvallen.

• Cyber Resilience Act (CRA):
  verplicht fabrikanten en integratoren cybersecurity structureel te verankeren in zowel hardware als software gedurende de volledige levenscyclus (security-by-design in geïntegreerde systemen).
• Network and Information Security Directive 2 (NIS2):
  richt zich op de operationele weerbaarheid van kritieke en essentiële organisaties, inclusief hun digitale toeleveringsketen. NIS2-richtlijn (verhoogde operationele cybersecurityverplichtingen).
• IEC 62443 industrienormen:
  internationale standaard voor cybersecurity in industriële automatiserings- en controlesystemen (IACS) ter bescherming van industriële netwerken, systemen en componenten, zonder beperkingen ten aanzien van betrouwbaarheid en veiligheid.
• Radio Equipment Directive (RED):
  EU-richtlijn voor draadloze apparatuur die eisen stelt aan veiligheid, elektromagnetische compatibiliteit en efficiënt gebruik van het radiospectrum voor radioapparatuur.

Risk-driven (security) engineering

De integratie van cybersecurity in digitale ATEX-oplossingen wordt niet alleen ingegeven door veranderde wetgeving. Ook van belang zijn praktijkervaring met cyberdreigingen, de opkomst van nieuwe ATEX-intensieve industrieën en de overgang naar secure-by-design engineering.

· Praktijkervaring met cyberdreigingen

Deze ervaring maakt duidelijk waar systemen kwetsbaar zijn, wat de impact kan zijn en hoe je maatregelen effectief integreert. Voor digitale ATEX-oplossingen betekent dit dat cybersecurity geen extra ‘laag’ is, maar vanaf het ontwerp en de operatie volledig verweven is met veiligheid en betrouwbaarheid.

· Opkomst nieuwe ATEX-intensieve industrieën

De opkomst van onder meer batterijproductie, waterstoftechnologie en hightech chemietechnologieën vormt een stimulans voor risk-driven (security) engineering. Safety, security en explosieveiligheid moeten integraal worden ontworpen en beheerd, doordat digitale en fysieke risico’s steeds sterker met elkaar verweven zijn.

· Overgang naar secure-by-design engineering

Mits goed uitgevoerd en geborgd, vergroot deze overgang de weerbaarheid tegen cyberaanvallen en verkleint het de kans op digitale en fysieke incidenten, mede doordat de afstemming van de veiligheids-, beveiligings- en cybersecurity-eisen optimaler verloopt doordat die disciplines al in de ontwerpfase worden geïntegreerd.

Update nodig

De ATEX-richtlijn blijft de basiswetgeving, maar is toe aan een update. Huidige en toekomstige ontwikkelingen vragen om normupdates, een eenduidige(r) interpretatie van de eisen, meer grip en overzicht op ATEX-verplichtingen (in een digitaal systeem zijn alle ATEX-verplichtingen vastgelegd in één centrale database) en striktere toepassing in de praktijk.