Dyrektywa ATEX 2014/34/UE

Dyrektywa ATEX to kluczowy element legislacji dotyczący bezpieczeństwa w atmosferach potencjalnie wybuchowych. Jest nie tylko narzędziem regulacyjnym, ale także przewodnikiem dla inżynierów, którzy muszą zapewnić, że ich projekty i produkty spełniają najwyższe standardy bezpieczeństwa. W poniższym artykule przedstawimy szczegółowe informacje na temat dyrektywy, jej wymagań oraz praktycznych zastosowań w różnych gałęziach przemysłu.

Czym jest Dyrektywa ATEX?

Dyrektywa ATEX (Atmosphères Explosibles) to zestaw przepisów Unii Europejskiej, które regulują wymagania dotyczące sprzętu i systemów ochronnych przeznaczonych do użytku w atmosferach potencjalnie wybuchowych. Głównym celem dyrektywy jest zapewnienie bezpieczeństwa ludzi i ochrony mienia przez minimalizowanie ryzyka wybuchów w środowiskach przemysłowych.

Dyrektywa ta jest szczególnie istotna dla branż takich jak przemysł petrochemiczny, górnictwo, młynarstwo i wiele innych, gdzie występują łatwopalne gazy, pary lub pyły. W takich środowiskach, audyt bezpieczeństwa oraz odpowiednia certyfikacja CE maszyn są niezbędne, aby spełnić wymogi Dyrektywy Maszynowej 2006/42/WE oraz Dyrektywy ATEX.

Historia i Ewolucja Dyrektywy ATEX

Dyrektywa ATEX wywodzi się z wcześniejszych przepisów dotyczących bezpieczeństwa w miejscach pracy. Pierwsze regulacje pojawiły się już w latach 90., a obecna wersja dyrektywy, 2014/34/UE, została przyjęta w 2014 roku. Zastąpiła ona wcześniejszą dyrektywę 94/9/WE, wprowadzając bardziej szczegółowe wymagania dotyczące oznakowania i certyfikacji produktów.

Dyrektywa ATEX: Procedura Oceny Zgodności

Dyrektywa 2014/34/UE ustanawia różne procedury oceny zgodności dla urządzeń i systemów ochronnych przeznaczonych do użytku w atmosferach potencjalnie wybuchowych. Poniżej przedstawiono, kiedy stosuje się poszczególne moduły i grupy oceny zgodności:

Opis Modułów:

• Moduł A: Wewnętrzna kontrola produkcji.
• Moduł B: Badanie typu UE.
• Moduł C1: Zgodność z typem w oparciu o wewnętrzną kontrolę produkcji oraz badanie produktów pod nadzorem.
• Moduł D: Zgodność z typem w oparciu o zapewnienie jakości procesu produkcji.
• Moduł E: Zgodność z typem w oparciu o zapewnienie jakości produktu.
• Moduł F: Zgodność z typem w oparciu o weryfikację produktu.
• Moduł G: Zgodność w oparciu o weryfikację jednostkową.

Wyjaśnienie Kategorii zgodnych z Dyrektywą ATEX:

• Grupa I: Urządzenia przeznaczone do stosowania w wyrobiskach podziemnych kopalń i w częściach instalacji powierzchniowych tych kopalń zagrożonych występowaniem gazu kopalnianego lub pyłu palnego.
  • Kategoria M1: Urządzenia zapewniające bardzo wysoki poziom bezpieczeństwa. Muszą pozostać włączone i bezpieczne nawet w przypadku obecności atmosfery wybuchowej.
  • Kategoria M2: Urządzenia zapewniające wysoki poziom bezpieczeństwa. Przeznaczone do wyłączania w przypadku obecności atmosfery wybuchowej.
• Grupa II: Urządzenia przeznaczone do stosowania w innych miejscach zagrożonych występowaniem atmosfery wybuchowej.
  • Kategoria 1: Urządzenia przeznaczone do użytku w strefach, w których atmosfera wybuchowa występuje stale, długo lub często. Zapewniają bardzo wysoki poziom bezpieczeństwa.
  • Kategoria 2: Urządzenia przeznaczone do użytku w strefach, w których atmosfera wybuchowa występuje czasami. Zapewniają wysoki poziom bezpieczeństwa.
  • Kategoria 3: Urządzenia przeznaczone do użytku w strefach, w których atmosfera wybuchowa występuje rzadko i tylko przez krótki czas. Zapewniają normalny poziom bezpieczeństwa.
• Grupa III: Urządzenia przeznaczone do stosowania w miejscach, gdzie atmosfera wybuchowa składa się z pyłów palnych.
  • Kategoria 3: Urządzenia przeznaczone do użytku w strefach, w których atmosfera wybuchowa występuje rzadko i tylko przez krótki czas. Zapewniają normalny poziom bezpieczeństwa.

Takie rozróżnienie kategorii i modułów oceny zgodności pomaga w dostosowaniu odpowiednich procedur w zależności od poziomu ryzyka związanego z użytkowaniem danego urządzenia w atmosferze potencjalnie wybuchowej.

Moduł A: Wewnętrzna kontrola produkcji

1. Dokumentacja techniczna:
   • Producent sporządza dokumentację techniczną umożliwiającą ocenę zgodności produktu z wymaganiami dyrektywy. Dokumentacja zawiera m.in. ogólny opis produktu, rysunki techniczne, schematy, opisy oraz wyniki badań i analizy ryzyka.
2. Produkcja:
   • Producent zapewnia zgodność produktów z dokumentacją techniczną oraz z wymaganiami dyrektywy poprzez odpowiednie środki kontrolne podczas produkcji.
3. Oznakowanie CE:
   • Producent umieszcza oznakowanie CE na produkcie oraz sporządza pisemną deklarację zgodności UE, którą przechowuje przez 10 lat od wprowadzenia produktu do obrotu .

Moduł B: Badanie typu UE

1. Zgłoszenie:
   • Producent składa wniosek o przeprowadzenie badania typu UE do jednostki notyfikowanej, wraz z dokumentacją techniczną.
2. Badanie:
   • Jednostka notyfikowana sprawdza dokumentację oraz przeprowadza odpowiednie badania w celu potwierdzenia zgodności typu z wymaganiami dyrektywy.
3. Certyfikat badania typu UE:
   • Po pozytywnej weryfikacji, jednostka notyfikowana wydaje certyfikat badania typu UE, który identyfikuje zgodność typu z wymaganiami dyrektywy .

Moduł C: Zgodność z typem w oparciu o wewnętrzną kontrolę produkcji

1. Kontrola produkcji:
   • Producent zapewnia zgodność wytworzonych produktów z typem opisanym w certyfikacie badania typu UE poprzez wdrożenie odpowiednich środków kontrolnych.
2. Oznakowanie CE:
   • Oznakowanie CE umieszczane jest na produkcie wraz z numerem identyfikacyjnym jednostki notyfikowanej.
3. Deklaracja zgodności UE:
   • Producent sporządza deklarację zgodności UE i przechowuje ją przez 10 lat od wprowadzenia produktu do obrotu .

Moduł D: Zgodność z typem w oparciu o zapewnienie jakości procesu produkcji

1. System jakości:
   • Producent wdraża zatwierdzony system jakości obejmujący produkcję, kontrolę gotowych produktów i badania.
2. Audyt:
   • Jednostka notyfikowana przeprowadza audyty systemu jakości oraz może realizować niezapowiedziane wizyty u producenta w celu sprawdzenia jego funkcjonowania .

Moduł E: Zgodność z typem w oparciu o zapewnienie jakości produktu

1. System jakości:
   • Producent składa wniosek o ocenę systemu jakości w odniesieniu do danych produktów, który zapewnia zgodność z typem opisanym w certyfikacie badania typu UE.
2. Nadzór:
   • Jednostka notyfikowana przeprowadza okresowe audyty i niezapowiedziane wizyty, weryfikując zgodność produktów .

Moduł F: Zgodność z typem w oparciu o weryfikację produktu

1. Produkcja i weryfikacja:
   • Producent zapewnia zgodność produktów z zatwierdzonym typem oraz przeprowadza badania i testy weryfikacyjne .

Moduł G: Zgodność w oparciu o weryfikację jednostkową

1. Weryfikacja:
   • Jednostka notyfikowana przeprowadza odpowiednie badania i testy każdego produktu, aby potwierdzić jego zgodność z wymaganiami dyrektywy .

Te moduły stanowią kompleksowy system oceny zgodności produktów przeznaczonych do użytku w atmosferach potencjalnie wybuchowych, zapewniając ich bezpieczeństwo i zgodność z przepisami Unii Europejskiej.

Grupa urządzeń I i II, kategoria urządzeń M1 i 1:

1. Moduł B (Badanie typu UE) w połączeniu z jednym z poniższych:
   • Moduł D (Zgodność z typem w oparciu o zapewnienie jakości procesu produkcji) .
   • Moduł F (Zgodność z typem w oparciu o weryfikację produktu) .

Grupa urządzeń I i II, kategoria urządzeń M2 i 2:

1. Moduł B (Badanie typu UE) w połączeniu z jednym z poniższych:
   • Moduł C1 (Zgodność z typem w oparciu o wewnętrzną kontrolę produkcji oraz badanie produktów pod nadzorem) .
   • Moduł E (Zgodność z typem w oparciu o zapewnienie jakości produktu) .
2. W przypadku innych urządzeń tej grupy i kategorii:
   • Moduł A (Wewnętrzna kontrola produkcji) oraz przesłanie dokumentacji technicznej do jednostki notyfikowanej, która potwierdza jej odbiór i przechowuje .

Grupa urządzeń II, kategoria urządzeń 3:

1. Moduł A (Wewnętrzna kontrola produkcji) .

Systemy ochronne:

1. Procedura zgodna z Modułami B i D lub B i F .

Alternatywne procedury:

1. Moduł G (Zgodność w oparciu o weryfikację jednostkową) może być stosowany dla grup urządzeń I i II .

Strefy zagrożenia wybuchem wg. PN-EN IEC 60079

• Strefa 0: Obszary, w których atmosfera wybuchowa występuje stale lub przez długi czas.
• Strefa 1: Obszary, w których atmosfera wybuchowa może występować podczas normalnej pracy.
• Strefa 2: Obszary, w których atmosfera wybuchowa nie występuje podczas normalnej pracy, a jeśli się pojawi, to tylko przez krótki czas.

Kategorie Urządzeń w Dyrektywie ATEX

Dyrektywa ATEX klasyfikuje urządzenia na podstawie poziomu ochrony, który muszą zapewniać w odpowiednich strefach:

• Kategoria 1: Urządzenia przeznaczone do użytku w miejscach, gdzie atmosfera wybuchowa występuje stale, często lub przez długi czas.
• Kategoria 2: Urządzenia, które mogą być używane w miejscach, gdzie atmosfera wybuchowa występuje rzadko.
• Kategoria 3: Urządzenia do użytku w miejscach, gdzie atmosfera wybuchowa jest mało prawdopodobna i jeśli wystąpi, to tylko przez krótki czas.

I tak ze względu na strefy zagrożenia wybuchem kategorie urządzeń powinny być stosowane jak poniżej:

• Kategoria 1: Urządzenia dla stref 0, 1 i 2.
• Kategoria 2: Urządzenia dla stref 1 i 2.
• Kategoria 3: Urządzenia dla strefy 2.

Dyrektywa ATEX: Analiza Ryzyka i Projektowanie

Pierwszym krokiem jest analiza ryzyka, która polega na zidentyfikowaniu potencjalnych zagrożeń związanych z użytkowaniem urządzenia w atmosferze wybuchowej. Kluczowe elementy tego etapu to:

• Obliczenia wytrzymałościowe (MES): Użycie metod numerycznych do symulacji i analizy wytrzymałości konstrukcji. W przypadku atmosfer wybuchowych istotne jest określenie, jakie ciśnienie wybuchowe może wystąpić i jak konstrukcja urządzenia radzi sobie z tymi siłami.
• Projektowanie maszyn: Wybór odpowiednich komponentów, które mogą pracować w atmosferze wybuchowej. Czasami całe sterowanie musi być zrealizowane za pomocą pneumatyki, aby uniknąć iskrzenia i innych źródeł zapłonu.

Wybór Odpowiednich Komponentów

Projektowanie maszyn zgodnie z wymogami dyrektywy wymaga:

• Doboru odpowiednich komponentów: Komponenty muszą być zgodne z normami Dyrektywy ATEX i odpowiednio oznakowane.
• Stosowania technologii zabezpieczeń: W wielu przypadkach, aby zapewnić zgodność z dyrektywą, konieczne jest użycie zaawansowanych technologii, takich jak systemy osłonowe, iskrobezpieczne urządzenia czy technologie budowy wzmocnionej.

Produkcja i Kontrola Jakości

Produkcja musi być ściśle monitorowana, aby zapewnić, że wszystkie urządzenia są zgodne z projektami i spełniają wymagania dyrektywy. Kluczowe działania obejmują:

• Testowanie i walidację: Przeprowadzanie testów, aby upewnić się, że urządzenia działają poprawnie w atmosferach wybuchowych.
• Audyt bezpieczeństwa: Regularne audyty i przeglądy w celu zapewnienia zgodności z normami.

Dyrektywa ATEX: Oznakowanie CE i Ex: Kiedy i jak się je stosuje

Oznakowanie CE:

Oznakowanie CE (Conformité Européenne) jest wymagane dla wszystkich produktów wprowadzanych do obrotu w Europejskim Obszarze Gospodarczym (EOG). Wskazuje ono, że produkt spełnia wymagania dyrektyw unijnych dotyczących bezpieczeństwa, zdrowia i ochrony środowiska.

Oznakowanie Ex:

Oznakowanie Ex jest stosowane w przypadku urządzeń i systemów ochronnych przeznaczonych do użytku w atmosferach potencjalnie wybuchowych. To oznakowanie wskazuje, że produkt został zaprojektowany i wyprodukowany zgodnie z wymogami dyrektywy 2014/34/UE (ATEX).

Kiedy stosować oznakowanie Ex obok CE:

Oznakowanie Ex jest umieszczane obok oznakowania CE w następujących przypadkach:

1. Produkty przeznaczone do użytku w atmosferach potencjalnie wybuchowych:
   • Wszystkie urządzenia i systemy ochronne, które będą używane w takich atmosferach, muszą posiadać oznakowanie Ex, aby wskazać, że są zgodne z dyrektywą 2014/34/UE (ATEX).
2. Procedura oceny zgodności:
   • Produkty, które przeszły odpowiednią procedurę oceny zgodności (np. Moduł B + Moduł D, Moduł B + Moduł F), mają prawo do oznakowania Ex. Procedury te potwierdzają, że produkt spełnia specyficzne wymagania bezpieczeństwa związane z ochroną przed wybuchem.
3. Dokumentacja techniczna i deklaracja zgodności UE:
   • Producent musi mieć dokumentację techniczną oraz deklarację zgodności UE, które wskazują zgodność produktu z dyrektywą ATEX. Oznakowanie Ex jest wtedy umieszczane na produkcie wraz z oznakowaniem CE.
4. Symbol specjalnego zabezpieczenia przeciwwybuchowego:
   • Obok oznakowania CE i Ex umieszcza się również specjalne symbole zabezpieczenia przeciwwybuchowego, określające grupę i kategorię urządzenia, a także inne informacje wymagane przez dyrektywę ATEX.

Przykłady oznakowania z rozszerzeniami wg normy IEC 60079:

• Przykład 1: Urządzenie kategorii 1 (Grupa II):
  • CE 0123 Ex II 1 G Ex d IIC T4 Gb
    • CE: Oznakowanie zgodności z dyrektywami UE.
    • 0123: Numer identyfikacyjny jednostki notyfikowanej (jeśli ma zastosowanie).
    • Ex: Oznakowanie zgodności z dyrektywą ATEX.
    • II: Grupa urządzenia (inne niż kopalnie).
    • 1: Kategoria urządzenia (bardzo wysoki poziom zabezpieczenia).
    • G: Zastosowanie w atmosferze gazowej.
    • Ex d: Typ ochrony (np. osłona ognioszczelna).
    • IIC: Grupa gazów (wodór, acetylen).
    • T4: Klasa temperaturowa (maksymalna powierzchniowa temperatura 135°C).
    • Gb: Poziom ochrony (wzmocniona ochrona).
• Przykład 2: Urządzenie kategorii 2 (Grupa I):
  • CE 0123 Ex I M2 Ex ib I Mb
    • CE: Oznakowanie zgodności z dyrektywami UE.
    • 0123: Numer identyfikacyjny jednostki notyfikowanej (jeśli ma zastosowanie).
    • Ex: Oznakowanie zgodności z dyrektywą ATEX.
    • I: Grupa urządzenia (kopalnie).
    • M2: Kategoria urządzenia (wysoki poziom zabezpieczenia).
    • Ex ib: Typ ochrony (np. iskrobezpieczeństwo).
    • I: Grupa gazów (metan).
    • Mb: Poziom ochrony (wzmocniona ochrona).

Możliwe rozszerzenia wg normy IEC 60079:

1. Typy ochrony:
   • Ex d: Osłona ognioszczelna.
   • Ex e: Zwiększone bezpieczeństwo.
   • Ex n: Niezapalający.
   • Ex p: Bezpieczeństwo gazoszczelne.
   • Ex ia/ib/ic: Iskrobezpieczeństwo.
2. Grupy gazów:
   • I: Metan (kopalnie).
   • IIA: Propan.
   • IIB: Etylen.
   • IIC: Wodór, acetylen.
3. Klasy temperaturowe:
   • T1: 450°C.
   • T2: 300°C.
   • T3: 200°C.
   • T4: 135°C.
   • T5: 100°C.
   • T6: 85°C.
4. Poziomy ochrony:
   • Ga: Najwyższy poziom ochrony (Zastosowanie w strefach 0).
   • Gb: Wysoki poziom ochrony (Zastosowanie w strefach 1).
   • Gc: Podstawowy poziom ochrony (Zastosowanie w strefach 2).

Stosowanie oznakowania CE i Ex wraz z odpowiednimi rozszerzeniami wg normy IEC 60079 zapewnia jasność i zgodność produktów z wymaganiami bezpieczeństwa w atmosferach potencjalnie wybuchowych.

Dyrektywa ATEX: Kluczowe Wymagania

Dyrektywa nakłada szereg wymagań, które muszą spełniać urządzenia i systemy ochronne:

• Bezpieczeństwo konstrukcji: Urządzenia muszą być zaprojektowane w taki sposób, aby zminimalizować ryzyko wybuchu nawet w przypadku defektu jednego ze środków ochronnych.
• Materiały: Używane materiały muszą być odporne na reakcje chemiczne z atmosferą wybuchową.
• Oznakowanie CE: Każde urządzenie musi być oznakowane znakiem CE, co świadczy o jego zgodności z wymaganiami dyrektywy.

Audyt bezpieczeństwa oraz normy zharmonizowane odgrywają kluczową rolę w procesie certyfikacji i zapewnienia zgodności z wymaganiami dyrektywy.

Dyrektywa ATEX: Zastosowanie w różnych branżach

Dyrektywa ATEX ma szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu:

• Przemysł petrochemiczny: Zastosowanie w rafineriach, platformach wiertniczych.
• Górnictwo: Urządzenia stosowane w kopalniach muszą spełniać surowe normy bezpieczeństwa.
• Młyny zbożowe: Wymagania dotyczące automatyzacji procesów produkcyjnych i bezpieczeństwa.

W każdej z tych branż, rola integratora automatyki przemysłowej oraz specjalistów od programowania PLC jest kluczowa dla zapewnienia zgodności z wymaganiami dyrektywy.

Dyrektywa ATEX: Normy Zharmonizowane

W ramach Dyrektywy ATEX istnieje wiele norm zharmonizowanych, które zapewniają spójność i bezpieczeństwo w automatyce przemysłowej. Normy z grupy PN-EN 60079-x są szczególnie istotne w kontekście ochrony przeciwwybuchowej. Oto przegląd najważniejszych norm z tej grupy:

1. PN-EN 60079-0: Atmosfery wybuchowe – Część 0: Urządzenia – Podstawowe wymagania
   • Określa ogólne wymagania dotyczące konstrukcji i badania urządzeń przeznaczonych do pracy w atmosferach wybuchowych.
2. PN-EN 60079-1: Atmosfery wybuchowe – Część 1: Zabezpieczenie urządzeń za pomocą osłon ognioszczelnych „d”
   • Dotyczy urządzeń, które zapobiegają przenikaniu płomieni do atmosfery wybuchowej.
3. PN-EN 60079-2: Atmosfery wybuchowe – Część 2: Zabezpieczenie urządzeń za pomocą osłon gazowych z nadciśnieniem „p”
   • Określa zasady ochrony urządzeń poprzez zastosowanie nadciśnienia gazu wewnątrz obudowy, co zapobiega przedostawaniu się atmosfery wybuchowej.

Przykładowe Normy Zharmonizowane Inne niż PN-EN 60079-x

Oprócz norm z grupy PN-EN 60079-x, istnieją także inne istotne normy zharmonizowane związane z Dyrektywą ATEX:

1. PN-EN 1834-1:2002: Silniki spalinowe tłokowe – Wymagania bezpieczeństwa dotyczące projektowania i budowy silników przeznaczonych do stosowania w przestrzeniach zagrożonych wybuchem – Część 1: Silniki grupy II przeznaczone do stosowania w atmosferze palnych gazów i par
   • Normy dotyczące bezpieczeństwa projektowania i konstrukcji silników stosowanych w atmosferach wybuchowych.
2. PN-EN 13463-1:2009: Nieelektryczne urządzenia do atmosfer wybuchowych – Część 1: Podstawowe metody i wymagania
   • Określa podstawowe wymagania i metody ochrony nieelektrycznych urządzeń przeznaczonych do użytku w atmosferach wybuchowych.
3. PN-EN 13760:2022-04: Wyposażenie i osprzęt do LPG – Instalacje zasilania skroplonym gazem węglowodorowym (LPG) dla pojazdów lekkich i pojazdów ciężarowych – Dysze, wymagania dla badań i wymiary
   • Dotyczy bezpieczeństwa konstrukcji i działania urządzeń do zasilania LPG, stosowanych w atmosferach wybuchowych.

Dyrektywa ATEX jest kluczowym elementem zapewnienia bezpieczeństwa w atmosferach potencjalnie wybuchowych. Dzięki odpowiednim praktykom, certyfikacji oraz wdrożeniu zaawansowanych technologii, firmy mogą skutecznie minimalizować ryzyko wybuchów i zapewniać bezpieczne warunki pracy. W kontekście automatyki przemysłowej, znaczenie dyrektywy jest szczególnie istotne, gdyż pozwala na bezpieczne i efektywne zarządzanie procesami produkcyjnymi. Normy zharmonizowane, takie jak PN-EN 60079-x, odgrywają kluczową rolę w osiąganiu tych celów.