In de wereld van explosieveiligheid is Ex d, oftewel de drukvaste behuizing, een bekende en veelgebruikte methode om elektrische apparatuur veilig te gebruiken in omgevingen waar gas- of dampontploffingen kunnen ontstaan. Toch bestaan er veel misverstanden over hoe Ex d werkt. Daarom leggen we in dit artikel uit wat Ex d nu precies is, hoe het werkt, wanneer je het toepast, en waar je absoluut op moet letten.
Wat is Ex d?
Een Ex d-behuizing is een speciaal ontworpen kast die ervoor zorgt dat een explosie die binnenin ontstaat, niet naar buiten kan uitbreken. Sterker nog, de hele gedachte achter Ex d is niet om een explosie te voorkomen, maar om die explosie te beheersen. Apparatuur die vonken, hoge temperaturen of kortsluiting kan veroorzaken, wordt in zo’n behuizing geplaatst. Ontstaat er een explosie binnenin? Dan zorgt de kast ervoor dat de explosie geen gevaar vormt voor de omgeving.
Zonder Ex d zou die explosie kunnen leiden tot een kettingreactie in een ruimte gevuld met brandbare gassen of dampen. Ex d voorkomt die ramp door de explosie te isoleren en te beheersen.
Hoe werkt Ex d?
De werking van Ex d is gebaseerd op drie essentiële principes.
Ten eerste moet de behuizing mechanisch sterk genoeg zijn om de druk van een interne explosie volledig op te vangen. De kast mag niet scheuren of openspringen, ook niet als de druk hoog oploopt. Daarom worden Ex d-behuizingen onderworpen aan druktests, waarbij ze minimaal 1,5 keer de maximale interne explosiedruk moeten weerstaan.
Ten tweede gebruikt een Ex d-behuizing zogenaamde vlambanen. Dit zijn nauwkeurig ontworpen spleten, bijvoorbeeld in schroefdraadverbindingen of flenzen. Als bij een explosie hete gassen proberen te ontsnappen, dwingen de vlambanen deze gassen door een lang, smal kanaal. Tijdens die tocht koelen de gassen zodanig af, dat ze buiten de kast niet meer in staat zijn om het omringende gas- of dampmengsel te ontsteken.
Het derde principe is dat het oppervlak van de behuizing niet te heet mag worden tijdens normaal gebruik. De maximale oppervlaktetemperatuur wordt bepaald op basis van het laagste ontstekingspunt van de gassen of dampen die in de omgeving aanwezig kunnen zijn. Dit wordt uitgedrukt in temperatuursklassen, zoals T4 (maximaal 135 °C).
Voor welke situaties is Ex d bedoeld?
In tegenstelling tot andere beschermingsmethodes, zoals intrinsieke veiligheid (Ex i) of verhoogde veiligheid (Ex e), is Ex d geschikt voor apparatuur die vonken of hoge temperaturen veroorzaakt. Denk aan krachtige elektromotoren, relais, pompen, verlichting of complexe besturingssystemen.
Wanneer de aard of het vermogen van de apparatuur het onmogelijk maakt om deze intrinsiek veilig te maken, is een Ex d-behuizing vaak de enige oplossing om het apparaat toch in een explosiegevaarlijke omgeving te mogen gebruiken.
Waar moet je op letten bij Ex d?
Een veelgemaakte fout is denken dat je zomaar elke motor, schakelaar of sensor in een Ex d kast kunt zetten, waarna het geheel explosieveilig is. Zo werkt het niet. De complete samenstelling moet als geheel gecertificeerd zijn. De behuizing, de componenten erin, en alle invoeren zoals wartels, moeten samen voldoen aan de eisen van IEC 60079-1 en gecertificeerd zijn als Ex d-oplossing.
Daarnaast moeten de vlambanen exact volgens specificatie zijn. De afmetingen van deze vlambanen hangen af van het soort gas of damp in de omgeving. Voor lichte, snel ontvlambare gassen zoals waterstof (groep IIC) gelden veel strengere eisen dan voor zwaardere gassen zoals propaan (groep IIA).
Ook de mechanische constructie vraagt aandacht. Ex d-behuizingen worden gemaakt van sterke materialen zoals gegoten aluminium, roestvrij staal of gietijzer. Elk schroefgat, deksel, scharnier of wartel moet bestand zijn tegen explosiedruk.
Installatie en onderhoud: de praktijk
Een Ex d-behuizing installeren is precisiewerk. Elke kabelinvoer moet worden afgedicht met een gecertificeerde wartel die geschikt is voor Ex d. Gewone wartels of doorvoeren zijn uitgesloten. Zelfs de schroeven waarmee het deksel vastzit, moeten exact overeenkomen met wat in het certificaat staat vermeld.
Onderhoud is minstens zo belangrijk. Telkens als een Ex d-behuizing wordt geopend, bijvoorbeeld voor inspectie of reparatie, moeten de vlambanen grondig worden gecontroleerd. Zijn ze schoon? Zijn er beschadigingen of corrosie? Zit alles weer volgens specificatie dicht? Als dit niet klopt, kan de behuizing haar functie verliezen, met alle risico’s van dien.
Waarom kiezen voor Ex d?
De kracht van Ex d zit in de mogelijkheid om krachtige apparatuur veilig te gebruiken in explosiegevaarlijke omgevingen, zonder dat de apparatuur zelf intrinsiek veilig hoeft te zijn. Het is een robuuste en bewezen techniek, toegepast in sectoren zoals olie en gas, chemie, offshore en petrochemie.
Maar Ex d vraagt ook om zorgvuldigheid. Het is geen ‘doos om het probleem op te lossen’, maar een compleet systeem waarin alles samenkomt: de juiste materialen, het juiste ontwerp, de juiste certificering én het juiste onderhoud. Alleen als aan al die voorwaarden wordt voldaan, biedt Ex d de bescherming waarvoor het bedoeld is.
Toch is Ex d niet altijd de beste keuze. In sommige gevallen, zoals bij minder risicovolle Zone 2-omgevingen of laagvermogenapparatuur, is Ex ic (intrinsiek veilig voor Zone 2) een veel slimmere en lichtere oplossing. Voor de eindgebruiker is Ex ic vaak eenvoudiger: geen zware kasten, minder gewicht, en compacter in gebruik. Maar het ontwikkelen van Ex ic-apparatuur vraagt wel een complex ontwerp, omdat alle onderdelen van binnenuit intrinsiek veilig moeten zijn. Een goed voorbeeld is de explosieveilige laptop (Cobic-Ex F112LT), die dankzij Ex ic zonder drukvaste behuizing inzetbaar is en speciaal ontworpen is voor gebruik in Zone 2.
Conclusie
Ex d is een van de krachtigste methoden om explosieveiligheid te garanderen, juist wanneer apparatuur hoge vermogens, vonken of warmte genereert. Maar Ex d werkt alleen als het juist ontworpen, gecertificeerd, geïnstalleerd en onderhouden wordt.
Een goed uitgevoerde Ex d-behuizing houdt een explosie binnen en voorkomt dat mensen, installaties en omgevingen gevaar lopen. Het is daarmee een cruciaal onderdeel van de explosieveiligheid in de industrie.
Maar vergeet nooit: Ex d vraagt om vakwerk.
Dit artikel is tot stand gekomen in samenwerking met Ex-Machinery Explosion Proof Equipment B.V., ex-machinery.com / ex-machinery.com/nl
