Säkerhet med Ex-produkter från Phoenix Contact

Ett mycket viktigt rättesnöre för processindustrin är direktiv 94/9/EG (ATEX95). Redan 1997 var alla våra elektriska produkter godkända enligt detta direktiv.




EG-direktiv 94/9/EG (ATEX95) – grundval för elektrisk utrustning inom processindustrin
Inom den kemiska och petrokemiska industrin uppträder ständigt explosionsfarliga atmosfärer på grund av processtekniska förlopp. De uppstår t.ex. på grund av utströmmande gas, ånga eller imma. Även i kvarnar, silon, socker- och livsmedelsfabriker kan dock explosionsfarliga atmosfärer uppstå på grund av stoft. Därför gäller särskilda direktiv för elektrisk utrustning som ska användas i explosionsfarliga omgivningar.



Utrustning och säkerhetssystem i explosionsfarliga omgivningar

Inom området CENELEC (länderna inom EU och de västeuropeiska staterna inom EFTA) är Europaparlamentets direktiv 94/9/EG av den 23 mars 1994 (ATEX-direktivet för tillverkare) mycket viktigt. Syftet är att göra medlemsstaternas lagstiftning för utrustning och säkerhetssystem mer enhetlig, och att göra dem skyldiga enligt lag att använda sådan utrustning i explosionsfarliga omgivningar. Direktiv 94/9/EG ska tillämpas på alla explosionsskyddade apparater och säkerhetssystem som släpps ut på marknaden i Europa. Detta direktiv omfattar även säkerhets- och regleranordningar som är avsedda att användas utanför explosionsfarliga omgivningar men som krävs för, eller bidrar till, att utrustningen och säkerhetssystemen ska kunna fungera på ett säkert sätt med hänsyn till explosionsriskerna.

Utrustning är maskiner, apparater, fasta eller rörliga anordningar, kontrollkomponenter med instrument och detektions- eller skyddssystem, som enskilt eller i förening är avsedda att generera, överföra, lagra, mäta, kontrollera eller omforma energi för materialbearbetning, och som kan orsaka explosion genom sina inneboende potentiella antändningskällor.

Säkerhetssystem är enheter som är avsedda att omedelbart stoppa en begynnande explosion och/eller begränsa det område som berörs av explosionslågor och explosionstryck. Säkerhetssystem ska släppas ut på marknaden separat för användning som autonoma system.

Komponenter är enheter som är av väsentlig betydelse för att utrustning eller säkerhetssystem ska fungera på ett säkert sätt, men som saknar självständig funktion. EG-direktiv omvandlas på nationell nivå till förordningar eller lagar.


Anläggningar i explosionsfarliga omgivningar

Direktiv 1999/92/EG (ATEX-direktivet för driftansvariga) gäller för drift av anläggningar i explosionsfarliga omgivningar.

Begrepp inom Ex-området: Explosiv omgivning
Blandning under atmosfäriska förhållanden av luft och brännbara ämnen i form av gas, ånga, imma eller stoft, i vilken förbränningen efter antändning sprider sig till hela den oförbrända blandningen.

Explosionsfarlig omgivning
Atmosfär som kan bli explosiv på grund av lokala förhållanden eller driftsförhållanden (”Ex-område”)

Elektrisk utrustning
Alla komponenter, elektriska strömkretsar eller delar av elektriska strömkretsar som sitter i samma kapsling.

Egensäker elektrisk utrustning
Elektrisk utrustning där alla strömkretsar är egensäkra. Anmärkning: Sådan utrustning får användas direkt i Ex-området.

Tillhörande utrustning
Elektrisk utrustning som innehåller både egensäkra och inte egensäkra strömkretsar, och som är så konstruerad, att de inte egensäkra strömkretsarna inte kan påverka de egensäkra. Anmärkning: Om tillhörande elektrisk utrustning inte är skyddsklassad får den inte användas direkt i explosionsfarliga omgivningar.


Indelning i grupper

I den allmänna standarden EN 60079-0 (alt. EN 50014) delas elektrisk utrustning för explosionsfarliga omgivningar in i två grupper.

Processindustri i explosionsfarliga omgivningar


Grupp I:
Elektrisk utrustning för gruvgasexplosiva områden (gruvor), där gruvgas (metan) och/eller brännbart stoft (kolstoft) förekommer.

Grupp II:
Elektrisk utrustning för explosionsfarliga områden som inte är gruvgasexplosiva områden. Hit hör bl.a. utrustning för den kemiska och petrokemiska industrin, läkemedelsindustrin och reningsverkstekniken, samt utrustning för livsmedelsindustrin (kvarnar, silon). Skyddsklasserna Exi, Exd und Exn delas därutöver in i gasgrupper efter egensäkerhet:

Tabell Ex-skydd

När det gäller skyddsklassens egensäkerhet delas utrustningen in efter gasens/ångans lägsta tändenergi.


Indelning i temperaturklasser

Indelningen av de olika gaserna i explosions- och gasgrupper efter lägsta tändenergi beskriver dock inte gaserna tillräckligt när det gäller deras explosiva egenskaper. En gas kan orsaka en explosion dels genom att tändenergin överskrids, och dels genom en hög temperatur som framkallats av en het yta. Denna antändningstemperatur har dock i regel inget samband med tändenergin, dvs. en gas med låg tändenergi exploderar inte nödvändigtvis vid låg temperatur.

Därför delas elektrisk utrustning som används direkt i explosionsfarliga omgivningar även in i olika temperaturklasser. Temperaturklasserna beskriver den maximala yttemperaturen, även vid fel. I linje med detta delas gaserna in efter antändningstemperatur.

Temperaturklasser


Temperaturklasser


Zonindelning

Explosionsfarliga områden är indelade i zoner efter hur sannolika de är. I standarden EN 60079-10 definieras zonerna för området explosiva gasatmosfärer:

Zon 0:
Område där det kontinuerligt, under långa perioder eller ofta förekommer explosiva gasatmosfärer. I regel föreligger dessa förhållanden inuti behållare, rörledningar, apparaturer och tankar.

Zon 1:
Område där explosiva gasatmosfärer kan förekomma ibland vid normal drift. Hit hör den nära omgivningen runt zon 0 samt nära områden runt fyllnings- och tömningsanordningar.

Zon 2:
Område där explosiva gasatmosfärer inte förväntas förekomma vid normal drift, och i så fall endast under kortare tidsperioder. Till zon 2 hör lagerlokaler, om dessa uteslutande används för lagring, områden runt löstagbara skarvar på rörledningar och i regel den nära omgivningen runt zon 1.

För områden som är explosionsfarliga pga. brännbart stoft görs följande zonindelningar i EN 61241-14 (alt. EN 50281-1-2):

Zon 20:
Område där det kontinuerligt, under långa perioder eller ofta förekommer explosiva gasatmosfärer som består av stoft-/luftblandningar.

Zon 21:
Område där explosiva atmosfärer som består av stoft-/luftblandningar kan förekomma ibland.

Zon 22:
Områden där explosiva omgivningar orsakade av blandning av luft och stoft endast undantagsvis förekommer, och i så fall under kortare tidsperioder vid enstaka tillfällen.


Kategorier

I ATEX-direktivet delas utrustningen även in i kategorier efter dess användningsområde i explosionsfarliga omgivningar. I IEC 60079-0 används uttrycket ”Equipment Protection Level” (EPL) för kategorierna. Utöver de olika zonerna finns även tre olika utrustningskategorier. Detta är kategorierna M 1 och M 2 för grupp I och kategori 1, 2 och 3 för grupp II.

Kategorierna inom utrustningsgrupp II beskrivs närmare nedan.

Kategori 1:
Utrustning som projekterats för att garantera en mycket hög skyddsnivå. Utrustning i denna kategori ska kunna fungera även vid störningar i undantagsfall i explosiv omgivning och ska vara försedd med skyddsanordningar som säkerställer att

  • antingen minst en oberoende skyddsanordning garanterar den skyddsnivå som krävs om en  skyddsanordning slås ut eller
  • den skyddsnivå som krävs garanteras även om två fel inträffar oberoende av varandra.

Kategori 2:
Utrustning som projekterats för att garantera en hög skyddsnivå. Skyddsanordningarna för utrustning av denna kategori ska garantera att den skyddsnivå som krävs bibehålls även vid ofta återkommande störningar eller fel på utrustningen som normalt behöver tas med i beräkningarna.

Kategori 3:
Utrustning som projekterats för att garantera en normal skyddsnivå. Utrustning av denna kategori ska garantera den skyddsnivå som krävs vid normal drift.

Zoner inom kategorierna enligt direktiv 94/9/EG

Kategorier


Skyddsklasser

I Europa omvandlas standarderna i standardserien EN 50014 ff. till EN 60079 ff. Detta gör att märkningarna ändras: EEx -> Ex.
Observera följande: Utrustning/komponenter med den gamla märkningen (EEx) får kombineras med utrustning med den nya märkningen (Ex).


Märkning enligt EN 60079-0


Märkning enligt ATEX


EG-typgodkännande


Mer information kopplade till denna artikel



PHOENIX CONTACT AB
Linvägen 2
S-14144 Huddinge

Phone: +46 (0)8 - 608 64 00
Fax: +46 (0)8 - 608 64 98
phoenix.se@phoenixcontact.com