ATEX products and equipment

Anforderungen an Geräte der Kategorie 1

Seit der Einführung der Zone 0 wurden in Hochrisikobereichen wie z. B. in Kraftstofftanks ausschließlich eigensichere Geräte eingesetzt. Mit der Einführung neuer Techniken, wie z. B. optischer- und Ultraschall-Messgeräte, ist die Notwendigkeit entstanden, andere Schutzmethoden in der Zone 0 anwenden zu können.

Dies hat zu einer speziellen Norm geführt, die angibt, welche Anforderungen Geräte der Zone 0 erfüllen müssen. Sie legt auch fest, welche Anforderungen Geräte erfüllen müssen, die an der Grenze zwischen einer Zone 0 und einer Umgebung der Zone 1 oder 2 eingebaut werden. Nehmen wir zum Beispiel ein Füllstandsmessgerät, das in der Wand eines Lagertanks montiert ist.



Durchflussmesser Zone 0

Neben dem geforderten Sicherheitsniveau der Geräte ist es auch wichtig, eine Trennung zwischen der Zone 0 und der unmittelbaren Umgebung zu gewährleisten. Die Norm regelt auch diesen Aspekt, indem sie Anforderungen an Trennwände und Belüftung festlegt.

In Zone 0 platzierte Geräte

Aufgrund der sehr hohen Wahrscheinlichkeit des Vorhandenseins von explosiven Gemischen müssen Geräte, die für den Einsatz in Zone 0 vorgesehen sind, der Gerätekategorie 1 entsprechen. Diese Geräte müssen also sehr hohe Sicherheitsanforderungen erfüllen und auch bei selten auftretenden Fehlern noch sicher sein.

Dies stellt hohe Anforderungen an die Teile, die mit der brennbaren Flüssigkeit in Berührung kommen. Zum Beispiel können bewegliche Teile durch Reibung zu heißen Oberflächen führen. Kunststoffauskleidungen von Rohrleitungen können sich durch die Reibung des Förderguts elektrostatisch unzulässig stark aufladen, und bewegliche Teile, wie z. B. Schwimmer, können durch Stöße Funken erzeugen.

Bei der Beurteilung von Systemen für den Einsatz in Zone 0 werden daher auch relativ unrealistische Fehlersituationen angenommen, um sicherzustellen, dass mögliche Zündquellen nicht aktiv werden können.

In der Praxis bedeutet dies:

  • In vielen Fällen werden Ex ia-Geräte eingesetzt;

  • Manchmal werden Ex ma-Geräte verwendet. In der Praxis erweist sich dies als schwierig, da Gussmassen oft nur wenig beständig gegen eine langfristige Einwirkung von Chemikalien sind;

  • Alternativ werden Ex-Geräte die zwei Kategorie 2 Zündschutzarten erfüllen, verwendet. Dies ist möglich, solange die Zündschutzarten unabhängig voneinander funktionieren. Nehmen wir zum Beispiel ein Ex ib-Gerät in einem Ex d-Gehäuse. Angesichts der damit verbundenen Komplexität wird diese Lösung zur Zeit recht selten gewählt.

Geräte die zwischen Zone 0 und Zone 1 bzw. Zone 2 aufgestellt sind

Betriebsmittel, die an der Grenze zwischen Zone 0 und Zone 1 oder 2 angebracht sind, z. B. ein Füllstandsmessgerät in der Wand eines Lagertanks, müssen mindestens eine Zündschutzart der Kategorie 2 haben (z. B. Ex d oder Ex ib) und sind daher für den Einsatz in Zone 1 geeignet. Außerdem müssen die Betriebsmittel über eine zuverlässige Trennung zwischen Zone 0 und der Umgebung verfügen. Diese Trennung wird erreicht durch:

  • Eine Trennwand mit zusätzlicher natürlicher Belüftung zwischen der Außenwand des Prozessbehälters und des Geräts;
  • Eine Trennwand mit einem zusätzlichen druckfesten (Ex d) Anschluss, der sich meist im Inneren des Gerätes befindet. Bei Druckmessumformern (Drucktransmitter) bildet die dünne Membran die Trennwand. Hier sorgt der Hersteller des Umformers dafür, dass sich hinter der Trennwand ein weiterer druckfester Spalt befindet, der meist als Kapillare ausgeführt ist.

Diese Anforderungen müssen sicherstellen, dass sich eine Explosion nicht von der Apparatur in die Zone 0 ausbreiten kann. Außerdem muss der Aufbau so beschaffen sein, dass keine Leckagen aus der Zone 0 in das Innere der Apparatur oder die unmittelbare Umgebung gelangen können. Normale Prozessanschlüsse erfüllen diese Anforderungen in der Regel.

Trennung von Prozessflüssigkeit und elektrischer Ausrüstung

Zur Beurteilung der Trennung zwischen brennbaren Prozessflüssigkeiten und Stromkreisen wird die europäische Norm für Geräte der Kategorie 1 verwendet. Als Ergänzung zu dieser Norm kann die US-amerikanische Norm ANSI / ISA 12.27.01 und auch die IEC TS 60079-40 verwendet werden.

Beispiele für häufig angewandte Trennungsmethoden sind:

  • Membranen, Trennwänden;
  • Schutzrohre
  • Gleitringdichtungen
  • Glasdurchführungen in Füllstandmessgeräten.

Druckmessumformer in eigensicherer Bauart

 

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