Jola Spezialschalter Gmb H Co KG Klostergartenstr 11

Jola Spezialschalter Gmb. H & Co. KG Klostergartenstr. 11 67466 Lambrecht Deutschland Niveau-Regelgeräte & Leckage-Detektoren für Flüssigkeiten Tel. +49 6325 188 -01 Fax +49 6325 6396 kontakt@jola-info. de www. jola-info. de Jola. Spezialschalter Explosionsschutz

Explosionsschutz Bedingungen für eine Explosionen sind die Folge von plötzlichen Temperatur- und Druckerhöhungen, ausgelöst durch Oxidationsreaktionen. Damit Explosionen in atmosphärischer Luft stattfinden, müssen in der Regel drei Faktoren zusammenkommen: Sauerstoff § Brennbare Gase § Sauerstoff (Luft) Explosion § Zündquelle § § § Zündquelle brennbare Gase Chemische Fabriken Primärer Raffinerien Explosionsschutz Lackfabriken und Lackierereien Reinigungsanlagen Sekundärer Tank- und Verladeanlagen für Explosionsschutz brennbare Gase, Flüssigkeiten und Feststoffe 2

Explosionsschutz Primärer Explosionsschutz Verhinderung der Bildung eines explosionsfähigen Gemisches durch: § Ersetzen der brennbaren Stoffe oder des Luftsauerstoffs oder § Verringerung der Mengen der beiden Faktoren § Verhinderung oder Einschränkung des Austritts von brennbaren Stoffen durch Konzentrationsbegrenzung, Inertisierung in einem Umgehäuse, Belüftung und Konzentrationsüberwachung 3

Explosionsschutz Primärer Explosionsschutz Brennbare Stoffe können gasförmig, flüssig oder fest sein. Sie werden nach ihrer Reaktionsfähigkeit mit dem Sauerstoff der Luft beurteilt. Bei Flüssigkeiten spielt außerdem der Flammpunkt eine wichtige Rolle. Sauerstoff Explosion Zündquelle § Gase wie Wasserstoff § Flüssigkeiten wie Benzin oder Lösungsmittel § Feststoffe wie Staub oder Flusen brennbare Gase 4

Explosionsschutz Primärer Explosionsschutz Der in der Luft vorhandene Sauerstoff kann nur eine bestimmte Menge brennbaren Stoffs oxidieren – verbrennen. Das optimale Mischungsverhältnis wird stöchiometrisches Gemisch genannt. Sauerstoff Explosion Zündquelle brennbare Gase § Gleichgewicht zwischen brennbarem Stoff und Luftsauerstoff bedingt heftigste Wirkung der Explosion § Wenn der Anteil an brennbarem Stoff gegenüber dem Luftsauerstoff zu hoch oder zu gering ist finden die Verbrennungsprozesse nur langsam statt oder kommen ganz zum Erliegen 5

Explosionsschutz Sekundärer Explosionsschutz Der sekundäre Explosionsschutz hat die Verhinderung von Zündquellen zum Gegenstand. In technischen Einrichtungen sind eine Vielzahl von Zündquellen möglich: Sauerstoff Explosion Zündquelle brennbare Gase § § § § Heiße Oberflächen Flammen, heiße Gase und Partikel Mechanisch erzeugte Funken Sichtbare elektrische Funken Elektrische Ausgleichsströme Statische Elektrizität Blitzschlag Radiostrahlung, IR-Strahlung, sichtbares Licht, UV-Strahlung, Ultraschall § Adiabatische Kompression und Stoßwellen 6

Explosionsschutz Richtlinien und Normen Richtlinien legen grundlegende Anforderungen und Schutzziele fest, die verbindlich sind und in nationales Recht inhaltlich identisch umzusetzen sind. Die konkrete Regelung erfolgt über Normen, welche allerdings erst rechtliche Relevanz erhalten, sobald sie im Amtsblatt der EU veröffentlicht werden oder in nationalen Gesetzen und Bestimmungen auf sie verwiesen wird Harmonisierung. 7

Explosionsschutz Richtlinien und Normen Richtlinienebene 94/9/EG (ATEX 95): Regelung der Anforderung an die Beschaffenheit explosionsgeschützter Geräte und Schutzsysteme Normenebene EN 60079: Anforderungen an elektrische Geräte für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen 8

Explosionsschutz Richtlinien und Normen Normungs-Organisation Legislativen/ Vereinigungen IEC – International Electrotechnical Commission Internationale Forschungseinrichtungen Standards Normenreihen Publikationen Empfehlungen Studien Anleitungen CENELEC – European Committee for Electrotechnical Standardization Rat der Europäischen Gemeinschaften Europäische Normen Richtlinien DKE – Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE BMPT BMWi DIN VDE- und DINNormen Gesetze IECEx – Zertifizierung IEC 60079 ATEX – Zertifizierung EN 60079 94/9/EG (ATEX 95) 9

Explosionsschutz Ex-Kennzeichnung SI/SSX/LF/4/1/K/PURLF/Variante 0 I M 2 / II 1 G Ex ia I Mb / Ex ia IIC T 6 Ga ATEX 95 IEC 60079 Die meisten ATEX-zertifizierten Jola-Produkte sind auch zum Einsatz in schlagwettergefährdeten Grubenbauen (Montanbereich, Kategorie M) geeignet, auch, wenn dies nicht direkt in der Produktbezeichnung angegeben ist: TSR/FED/E. /Ex d/Ex-1 G II 2 G Ex d IIB T 6 Gb 10

Explosionsschutz Ex-Kennzeichnung I M 2 / II 1 G Ex ia I Mb / Ex ia IIC T 6 Ga Temperaturklassen Gasgruppen Zündschutzarten Gerätekategorie und Geräteschutzniveau 11

Explosionsschutz Ex-Zonen (bei Gasen, Dämpfen, Nebel) 3 Zonen: ! Dauer des Vorhandenseins explosionsfähiger Atmosphäre • Zone 0 dauernd • Zone 1 gelegentlich • Zone 2 selten Die Einteilung in eine der drei Zonen ist durch den Betreiber einer Anlage vorzunehmen und in der EG-Richtlinie 1999/92/EU geregelt. ! 12

Explosionsschutz Gerätekategorie Gerätegruppe II Zone Gerätekategorie Geräteschutzniveau EPL 0 1 G Ga 1 2 G Gb 2 3 G Gc ATEX 95 IEC 60079 Gerätegruppe I Anforderungen Gerätekategorie Geräteschutzniveau EPL sehr hohe Sicherheit M 1 Ma hohe Sicherheit M 2 Mb 13

Explosionsschutz Zündschutzarten Vier Schutzprinzipien können Betriebsmittel als Zündquelle ausschließen. § § Das Betriebsmittel besitzt eine Kapselung gegen das Eindringen von explosionsfähigen Gemischen Eindringen und Zünden von explosionsfähigen Gemischen in das Innere von Geräten, in denen sich eine Zündquelle befinden kann Eindringen von explosionsfähigen Gemischen in das Innere von Betriebsmitteln jedoch ohne Zündung Ø Verhinderung des Eindringens explosionsfähiger Gemische in das Innere des Betriebsmittels Ø Kapselung von im Inneren von Geräten ablaufenden Explosionen gegen die Umgebung Ø Verhinderung von Funken und zündfähigen Temperaturen Ø Funken und erhöhte Temperaturen dürfen nur begrenzt auftreten 14

Explosionsschutz Zündschutzarten Schutzprinzip Zündschutzart Kapselung von im Inneren von Geräten ablaufenden Druckfeste Explosionen gegen die Kapselung „d“ Umgebung Funken und erhöhte Temperaturen dürfen nur begrenzt auftreten Schema Hauptanwendung Schaltgeräte Schaltanlagen Steuerungen Mess- und Regeltechnik Feldbustechnik Sensoren Eigensicherheit „i“ ia = Zone 0, 1, 2 ib = Zone 1, 2 ic = Zone 2 15

Explosionsschutz Temperaturklassen Für alle Zündschutzarten gilt, dass die Geräte keine unzulässig hohen Temperaturen annehmen dürfen. Die Zündtemperatur eines brennbaren Gases ist die niedrigste Temperatur einer erhitzten Oberfläche, an der die Entzündung des Gas/Luft-Gemisches eintritt. Die Temperaturen dürfen unter Berücksichtigung der Umgebungstemperatur und der Erwärmung maximale Werte annehmen, die in 6 Temperaturklassen festgelegt sind. 16

Explosionsschutz Temperaturklassen Temperaturklasse Beispiele für Gase und Dämpfe Zündtemperatur der Gase und Dämpfe [°C] Max. Oberflächentemperatur des Gerätes [°C] T 1 Methan > 450 T 2 n-Butan > 300 bis 450 300 T 3 Benzin (allgemein) > 200 bis 300 200 T 4 Acetaldehyd > 135 bis 200 135 > 100 bis 135 100 > 85 bis 100 85 T 6 Schwefelkohlenstoff 17

Explosionsschutz Gasgruppen Elektrische Geräte der Gruppe II (Gas) werden entsprechend den Eigenschaften der explosionsfähigen Atmosphäre für die sie bestimmt sind in 3 Gasgruppen unterteilt: Gruppe Typisches Gas Grenzspaltweite (MESG) [mm] Mindestzündstromverhältnis (MIC), bezogen auf Methan IIA Propan > 0, 9 > 0, 8 IIB Ethylen 0, 5 … 0, 9 0, 45 … 0, 8 IIC Wasserstoff < 0, 5 < 0, 45 Die Zuordnung betrifft die Zündschutzarten „Druckfeste Kapselung“ und „Eigensicherheit“. Druckfeste Kapselung: Experimentell ermittelte Grenzspaltweite als Maß für das Durchschlagverhalten einer heißen Flamme durch einen engen Spalt Eigensicherheit: Mindestzündstrom (MIC) als Maß für die Mindestzündenergie der auftretenden Gase und Dämpfe 18

Explosionsschutz ATEX-Fragebogen für Jola-Sensoren Englisch Deutsch Französisch 19

Explosionsschutz Anwendungsbeispiele: Ex ia Konduktive Elektrode zur Leckage-Detektion Endschalter an Regelklappe 20

Explosionsschutz Anwendungsbeispiel: Ex d TSR/…/Ex d 21

Explosionsschutz Anwendungsbeispiel: Schwimmelektrode I Schwimmelektrode (Variante ILS in Ex. Ausführung) zur Erkennung von Mineralöleinträgen in einer Tanktasse eines Mineralöltanklagers 22

Explosionsschutz Anwendungsbeispiel: Schwimmelektroden II Schwimmelektrode (Ex-Ausführung) zur Überwachung eines Regenwasserschachtes auf mögliche Kraftstoffeinträge 23

Explosionsschutz Sonderanfertigungen (auf Kundenwunsch) TS/E/34/5 x. SI/SSR/1/K/SIL/…/Ex ia 24

Explosionsschutz Sonderanfertigungen TS/E/34/5 x. SI/SSR/1/K/SIL/…/Ex ia 25

Explosionsschutz Leergehäuse und Anschlusskästen § § Ex i-Leergehäuse Ex i-Anschlusskästen schwarz antistatisch 26

Explosionsschutz Literatur § www. bartec. de § www. stahl. de 27

Explosionsschutz Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 28

Explosionsschutz Niveau-Regelgeräte & Leckage-Detektoren für Flüssigkeiten Jola Spezialschalter Gmb. H & Co. KG Klostergartenstr. 11 67466 Lambrecht Deutschland Tel. +49 6325 188 -01 Fax +49 6325 6396 kontakt@jola-info. de www. jola-info. de Jola. Spezialschalter Stand: JUNI 2015 29