Wat is een Ex-zone?
Een Ex-zone (gevarenzone) is een afgebakend gebied in een installatie of werkplek waar een explosieve atmosfeer van brandbaar gas, damp, nevel of stof kan ontstaan, ingedeeld naar hoe vaak en hoe lang die atmosfeer aanwezig is. Europa kent zes zones: 0, 1 en 2 voor gassen, dampen en nevels, en 20, 21 en 22 voor stof. De indeling komt uit de gebruikersrichtlijn van ATEX (1999/92/EG) en bepaalt welke apparatuur u er mag plaatsen, hoe u installeert en welke werkregels gelden. Voor OT-engineers is de Ex-zone daarmee een harde ontwerpgrens: een PLC, sensor, switch of tablet die buiten de zone prima werkt, kan erbinnen een ontstekingsbron zijn.
🧭 Welke Ex-zones bestaan er?
De zone zegt iets over de kans op een explosieve atmosfeer, niet over de ernst van de gevolgen. De wettelijke omschrijvingen staan in bijlage I van richtlijn 1999/92/EG.
| Zone gas | Zone stof | Wettelijke omschrijving | Typisch voorbeeld |
|---|---|---|---|
| Zone 0 | Zone 20 | Explosieve atmosfeer voortdurend, gedurende lange perioden of vaak aanwezig | Dampruimte in een opslagtank met oplosmiddel, binnenkant van een meelsilo |
| Zone 1 | Zone 21 | Onder normaal bedrijf waarschijnlijk af en toe aanwezig | Rond een vulpunt of ontluchting, bij een zakkenstortplaats voor poeder |
| Zone 2 | Zone 22 | Onder normaal bedrijf niet waarschijnlijk, en zo ja dan kortdurend | Rond flenzen en pompafdichtingen in de open lucht, rond een stoffilter |
In de praktijk gebruikt men soms een vuistregel in uren per jaar: meer dan circa 1.000 uur voor zone 0, tussen 10 en 1.000 uur voor zone 1 en minder dan 10 uur voor zone 2. Die getallen komen uit andere richtlijnen en staan niet in de Europese of IEC-definitie; ze helpen bij het gesprek, maar vervangen de beoordeling niet.
Bij stof telt ook wat er ligt. Een stoflaag van een paar millimeter kan bij een kleine verstoring opwervelen tot een veel grotere wolk, en de richtlijn behandelt lagen en ophopingen daarom als een bron van explosieve atmosfeer. Goed schoonmaken is bij stofzones dus een veiligheidsmaatregel, geen cosmetica.
⚙️ Hoe wordt een Ex-zone bepaald?
Zonering is een technische beoordeling die de werkgever moet (laten) uitvoeren. Internationaal beschrijft IEC 60079-10-1 (editie 3, 2020) de methode voor gas en IEC 60079-10-2 die voor stof; in Nederland worden die uitgewerkt in NPR 7910-1 (gassen, dampen en nevels, actuele versie 2020 met correctieblad uit 2021) en NPR 7910-2 (stof). De beoordeling loopt langs vier vragen:
- Welke stof? - Vlampunt, explosiegrenzen, dichtheid ten opzichte van lucht, gasgroep (IIA, IIB, IIC) en zelfontbrandingstemperatuur. Een zwaar gas als propaan zakt naar putten en goten, waterstof stijgt juist op.
- Waar kan het vrijkomen? - Elke vrijkomingsbron krijgt een gradatie: continu, primair (te verwachten tijdens normaal bedrijf) of secundair (alleen bij storingen, zoals een lekkende pakking).
- Hoe goed is de ventilatie? - De mate van verdunning (hoog, middel, laag) en de beschikbaarheid van de ventilatie (goed, redelijk, slecht) kunnen de zone zwaarder of lichter maken.
- Hoe groot is het gebied? - Uit lekdebiet en verdunning volgt de omvang. IEC 60079-10-1 kent ook een zone met verwaarloosbare omvang (negligible extent, NE), bijvoorbeeld een kleine secundaire lekkage in de open lucht die direct onder de onderste explosiegrens verdunt.
Als vuistregel leidt een continue bron tot zone 0, een primaire tot zone 1 en een secundaire tot zone 2. Slechte ventilatie maakt de zone zwaarder, goede ventilatie lichter. Bij complexe situaties onderbouwt men de grenzen met verspreidingsberekeningen, soms ondersteund door een HAZOP om afwijkende procescondities mee te nemen.
🔧 Welke apparatuur mag u in welke Ex-zone gebruiken?
De zone bepaalt de minimale apparatuurcategorie uit de productrichtlijn 2014/34/EU, in IEC-termen het Equipment Protection Level (EPL). Een hogere categorie mag altijd in een lichtere zone, andersom nooit.
| Zone | Toegestane ATEX-categorie | Minimaal EPL | Gangbare beschermingswijzen |
|---|---|---|---|
| 0 | 1G | Ga | Ex ia (intrinsiek veilig), Ex ma |
| 1 | 1G of 2G | Gb | Ex db, Ex eb, Ex ib, Ex pxb, Ex mb |
| 2 | 1G, 2G of 3G | Gc | Ex ec, Ex ic, Ex nR, Ex pzc |
| 20 | 1D | Da | Ex ia, Ex ta |
| 21 | 1D of 2D | Db | Ex tb, Ex ib, Ex pxb |
| 22 | 1D, 2D of 3D | Dc | Ex tc, Ex ic |
Naast de categorie moeten de gasgroep en de temperatuurklasse (T1 = 450 °C tot T6 = 85 °C maximale oppervlaktetemperatuur) passen bij de stoffen ter plaatse. Bij stof staat de maximale oppervlaktetemperatuur direct in graden op het typeplaatje, en die moet met een marge onder de gloeitemperatuur van de stoflaag blijven. De beschermingswijzen zelf zijn vastgelegd in de IEC 60079-reeks.
Een IP-codering zoals IP54 of IP65 zegt alleen iets over binnendringen van stof en water. Het is geen Ex-beschermingswijze: een gewone IP65-kast is in zone 2 of 22 niet toegestaan zonder Ex-certificaat.
🏭 Wat betekent een Ex-zone voor OT en IT/OT-convergentie?
Digitalisering brengt steeds meer elektronica de procesinstallatie in. Elke nieuwe transmitter, camera, accesspoint of edge-gateway moet daarom eerst langs de zonetekening. Typische keuzes:
- Besturingskasten - Een besturingskast met PLC en O staat bij voorkeur buiten de zone. Binnen zone 1 kan het met een overdrukbehuizing (Ex p) of drukvaste behuizing (Ex d), maar dat is duur en vraagt extra onderhoud.
- Meetlussen - 4-20 mA- en HART-instrumenten in zone 0 en 1 zijn meestal intrinsiek veilig, met een barrière of scheider in de veilige zone en een lusberekening volgens IEC 60079-14.
- Digitale veldnetwerken - intrinsiek veilige veldbussen zoals PROFIBUS PA en FOUNDATION Fieldbus H1 gebruiken meestal FISCO; Ethernet-APL brengt Ethernet tot in zone 0 met het 2-WISE-concept uit IEC TS 60079-47.
- Draadloos - WirelessHART- en wifi-apparatuur heeft een Ex-certificaat nodig; IEC 60079-0 begrenst het uitgestraalde vermogen, voor gasgroep IIC tot 2 W.
- Aandrijvingen - Een frequentieregelaar staat meestal buiten de zone, maar de motor erin moet zijn gecertificeerd voor bedrijf op een regelaar, omdat de extra opwarming door de regelaar de temperatuurklasse kan overschrijden en lagerstromen vonken in de lagers kunnen veroorzaken.
- Mobiele apparatuur - Tablets, telefoons en laptops in een Ex-zone moeten Ex-gecertificeerd zijn, of mogen alleen mee na een gasvrijverklaring en een werkvergunning.
Omgekeerd helpt IT/OT-convergentie ook: onderhoud op afstand, conditiebewaking en betere diagnose uit HART-instrumenten verminderen het aantal keren dat iemand met gereedschap een Ex-zone in moet. Let wel op het woordgebruik: een Ex-zone is iets anders dan een beveiligingszone uit IEC 62443 (zie Zone). In een procesinstallatie bestaan beide naast elkaar, en een netwerktekening die zones noemt, moet duidelijk maken welke van de twee bedoeld is.
🛠️ Hoe richt u Ex-zones in een Nederlandse installatie in?
In Nederland is ATEX 1999/92/EG omgezet in het Arbobesluit, artikelen 3.5a tot en met 3.5f, onder de Arbowet. De Nederlandse Arbeidsinspectie houdt toezicht. Een werkbare aanpak:
- Inventariseer de brandbare stoffen en vrijkomingsbronnen als onderdeel van de RI&E.
- Zoneer volgens NPR 7910-1 en NPR 7910-2 en leg de zones vast op plattegronden en doorsneden, inclusief de hoogte van elke zone.
- Stel het explosieveiligheidsdocument (EVD) op vóór de start van het werk, en actualiseer het bij elke belangrijke wijziging.
- Markeer de toegangen met het gele driehoekige waarschuwingsbord met de letters EX, zoals bijlage III van de richtlijn voorschrijft.
- Selecteer en installeer apparatuur per zone volgens NEN-EN-IEC 60079-14, naast NEN 1010 voor de laagspanningsinstallatie, en laat de explosieveiligheid vóór de eerste ingebruikname door een deskundige controleren.
- Inspecteer en onderhoud volgens NEN-EN-IEC 60079-17; zonder deskundig advies is het periodieke inspectie-interval ten hoogste drie jaar. Werk aan de installatie gebeurt door bevoegd personeel volgens NEN 3140.
Voor mobiele meetapparatuur zonder Ex-uitvoering publiceerde de Arbeidsinspectie op 2 maart 2023 een aangepaste wijze van toezicht: bij uitzondering is niet-gecertificeerde apparatuur toegestaan, maar alleen in zone 2 of 22 en na een beoordeling van alle ontstekingsbronnen door een ATEX-deskundige. Valt uw bedrijf onder de Seveso-regels, dan hangen de zonering, functionele veiligheid en cybersecurity direct samen: gasdetectie die een installatie via het SIS afschakelt, is alleen betrouwbaar als ook de besturing erachter beschermd is.
🔄 Hoe verhoudt het zonesysteem zich tot de Amerikaanse classificatie?
Wie met Amerikaanse leveranciers werkt, komt de Noord-Amerikaanse Class/Division-indeling uit de National Electrical Code tegen. De NEC kent daarnaast een zonesysteem dat op IEC aansluit.
| Europa en IEC | Noord-Amerika (Class/Division) | Opmerking |
|---|---|---|
| Zone 0 | Class I, Division 1 | Division 1 omvat zone 0 en zone 1 samen |
| Zone 1 | Class I, Division 1 | Apparatuur voor Division 1 is niet automatisch geschikt voor zone 0 |
| Zone 2 | Class I, Division 2 | Vergelijkbaar niveau |
| Zone 20 en 21 | Class II, Division 1 | Brandbaar stof |
| Zone 22 | Class II, Division 2 | Brandbaar stof |
Een UL- of FM-goedkeuring vervangt in de EU geen ATEX-certificaat, en het internationale IECEx-certificaat evenmin. Bij inkoop van skids en machines uit de VS of Azië is dit een bekend struikelpunt.
❓ Veelgestelde vragen
Wie bepaalt de Ex-zones in een installatie?
De werkgever is verantwoordelijk voor de zone-indeling van een installatie, op grond van richtlijn 1999/92/EG en in Nederland het Arbobesluit. In de praktijk voert een ATEX-deskundige de zonering uit volgens NPR 7910-1 en NPR 7910-2, en legt de werkgever het resultaat vast in het explosieveiligheidsdocument.
Wat is het verschil tussen zone 1 en zone 2?
In zone 1 is een explosieve atmosfeer onder normaal bedrijf af en toe te verwachten, in zone 2 alleen bij storingen en dan kortdurend. Zone 1 vraagt daarom apparatuur van categorie 2G (EPL Gb) of hoger, terwijl in zone 2 categorie 3G (EPL Gc) volstaat.
Mag een gewone PLC in een Ex-zone staan?
Een gewone PLC zonder Ex-certificaat mag niet in een Ex-zone staan, ook niet in zone 2 of 22. De gebruikelijke oplossing is de PLC buiten de Ex-zone plaatsen en de veldsignalen intrinsiek veilig of via Ethernet-APL naar binnen brengen; anders is een Ex p- of Ex d-behuizing nodig.
Waarom is te ruim zoneren geen goed idee?
Te ruim zoneren lijkt veilig, maar een grotere Ex-zone betekent duurdere apparatuur, meer inspecties en meer werkvergunningen zonder dat het risico afneemt. Een zorgvuldig onderbouwde zone-indeling richt de aandacht juist op de plekken waar het gevaar werkelijk zit.
Wat is het verschil tussen een Ex-zone en een zone in IEC 62443?
Een Ex-zone geeft aan waar explosiegevaar door gas of stof bestaat en hoort bij fysieke veiligheid onder ATEX. Een zone in IEC 62443 is een groep systemen met gelijke cybersecurity-eisen; de twee begrippen hebben niets met elkaar te maken, maar komen in dezelfde fabriek wel samen voor.
Hoe vaak moet een installatie in een Ex-zone worden geïnspecteerd?
Een elektrische installatie in een Ex-zone wordt vóór de eerste ingebruikname geïnspecteerd en daarna periodiek volgens NEN-EN-IEC 60079-17. Zonder onderbouwd deskundig advies mag het interval tussen periodieke inspecties niet langer zijn dan drie jaar.
📌 Samengevat
Een Ex-zone legt vast waar en hoe vaak een explosieve atmosfeer kan ontstaan, en bepaalt daarmee welke apparatuur, installatiewijze en werkregels gelden.
Er zijn drie gaszones (0, 1, 2) en drie stofzones (20, 21, 22). De werkgever deelt ze in volgens IEC 60079-10-1/-2 of NPR 7910 en legt ze vast in het explosieveiligheidsdocument. Voor OT-projecten is de zonetekening het startpunt: zij bepaalt of een kast, instrument, netwerk of tablet mag worden geplaatst, en zo ja in welke Ex-uitvoering.