Grundlagen Explosionsschutz SIMATIC. Grundlagen Explosionsschutz. Vorwort 1. Produktfamilie. Einsatzplanung 3. Inbetriebnehmen (Hardware) 4

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1 Vorwort 1 Produktfamilie 2 SIMATIC Systemhandbuch Einsatzplanung 3 Inbetriebnehmen (Hardware) 4 Instandhalten und Warten 5 A Anhang 06/2010 A5E

2 Rechtliche Hinweise Rechtliche Hinweise Warnhinweiskonzept Dieses Handbuch enthält Hinweise, die Sie zu Ihrer persönlichen Sicherheit sowie zur Vermeidung von Sachschäden beachten müssen. Die Hinweise zu Ihrer persönlichen Sicherheit sind durch ein Warndreieck hervorgehoben, Hinweise zu alleinigen Sachschäden stehen ohne Warndreieck. Je nach Gefährdungsstufe werden die Warnhinweise in abnehmender Reihenfolge wie folgt dargestellt. GEFAHR bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten wird, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. WARNUNG bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. VORSICHT mit Warndreieck bedeutet, dass eine leichte Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. VORSICHT ohne Warndreieck bedeutet, dass Sachschaden eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. ACHTUNG bedeutet, dass ein unerwünschtes Ergebnis oder Zustand eintreten kann, wenn der entsprechende Hinweis nicht beachtet wird. Beim Auftreten mehrerer Gefährdungsstufen wird immer der Warnhinweis zur jeweils höchsten Stufe verwendet. Wenn in einem Warnhinweis mit dem Warndreieck vor Personenschäden gewarnt wird, dann kann im selben Warnhinweis zusätzlich eine Warnung vor Sachschäden angefügt sein. Qualifiziertes Personal Das zu dieser Dokumentation zugehörige Produkt/System darf nur von für die jeweilige Aufgabenstellung qualifiziertem Personal gehandhabt werden unter Beachtung der für die jeweilige Aufgabenstellung zugehörigen Dokumentation, insbesondere der darin enthaltenen Sicherheits- und Warnhinweise. Qualifiziertes Personal ist auf Grund seiner Ausbildung und Erfahrung befähigt, im Umgang mit diesen Produkten/Systemen Risiken zu erkennen und mögliche Gefährdungen zu vermeiden. Bestimmungsgemäßer Gebrauch von Siemens-Produkten Beachten Sie Folgendes: WARNUNG Siemens-Produkte dürfen nur für die im Katalog und in der zugehörigen technischen Dokumentation vorgesehenen Einsatzfälle verwendet werden. Falls Fremdprodukte und -komponenten zum Einsatz kommen, müssen diese von Siemens empfohlen bzw. zugelassen sein. Der einwandfreie und sichere Betrieb der Produkte setzt sachgemäßen Transport, sachgemäße Lagerung, Aufstellung, Montage, Installation, Inbetriebnahme, Bedienung und Instandhaltung voraus. Die zulässigen Umgebungsbedingungen müssen eingehalten werden. Hinweise in den zugehörigen Dokumentationen müssen beachtet werden. Marken Alle mit dem Schutzrechtsvermerk gekennzeichneten Bezeichnungen sind eingetragene Marken der Siemens AG. Die übrigen Bezeichnungen in dieser Schrift können Marken sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann. Haftungsausschluss Wir haben den Inhalt der Druckschrift auf Übereinstimmung mit der beschriebenen Hard- und Software geprüft. Dennoch können Abweichungen nicht ausgeschlossen werden, so dass wir für die vollständige Übereinstimmung keine Gewähr übernehmen. Die Angaben in dieser Druckschrift werden regelmäßig überprüft, notwendige Korrekturen sind in den nachfolgenden Auflagen enthalten. Siemens AG Industry Sector Postfach NÜRNBERG DEUTSCHLAND A5E P 06/2010 Copyright Siemens AG Änderungen vorbehalten

3 Inhaltsverzeichnis 1 Vorwort Vorwort Produktfamilie Einleitung Explosionsfähige Atmosphäre Definiton Explosionstechnische Kennzahlen Gase Stäube Konzentration der brennbaren Stoffe Vorliegen einer gefahrdrohenden Menge Wirksamkeit der Zündquelle Schutzmaßnahmen Einsatzplanung Richtlinien und Normen Übersicht der weltweiten gesetzlichen Regelungen Rechtliche Grundlagen des Explosionsschutzes Weltweite Harmonisierung EU-Richtlinien Nationale Gesetze und Verordnungen Explosionsschutz-Richtlinien (EX-RL) der Berufsgenossenschaften Normen Übersicht EU-Normen Nationale Normen Internationale Normen NAMUR Zertifikate, Zertifizierungsverfahren und Produktkonformität Bescheinigungen Europäische Union EG-Konformitätserklärung und CE-Zeichen EG-Baumusterprüfbescheinigung Prüfstellen in der EU Nordamerikanischer Raum Russische Föderation Schweiz IECEx-Scheme Sekundärer Explosionsschutz Grundlagen Einteilung Zündschutzarten Grundlagen Erhöhte Sicherheit e Druckfeste Kapselung d...38 Systemhandbuch, 06/2010, A5E

4 Inhaltsverzeichnis Überdruckkapselung p Eigensicherheit i Ölkapselung o Sandkapselung q Vergusskapselung m Optische Strahlung op Zündschutzart n Zündschutzarten für Staubexplosionsschutz Gerätegruppen, Explosionsgruppen Gerätegruppen Gerätegruppe I Gerätegruppe II (Explosionsgruppen) Temperaturklassen Explosionsschutz nicht-elektrischer Betriebsmittel Kennzeichnung explosionsgeschützter Betriebsmittel Kennzeichnungen der Betriebsmittel Kennzeichnungen nach Zonen Kennzeichnungen nach Divisions Beispiele zur Kennzeichnug explosionsgeschützter Betriebsmittel Gehäuseschutzarten IP-Schutzarten nach EN (IEC 60529) Gehäuseschutzarten nach ANSI / NEMA 250 (USA) Zündschutzart Eigensicherheit i Allgemein Grundlagen zur Zündschutzart Eigensicherheit i Funktionsprinzip Zündgrenzkurven Betriebsmittel im eigensicheren Stromkreis Trennstufen Zusammenschaltung im eigensicheren Stromkreis Einführung Zusammenschalten von zwei eigensicheren oder eines eigensicheren mit einem zugehörigen Betriebsmittel Zusammenschaltung mit mehr als einem zugehörigen oder aktiven Betriebsmitel Beispiel 1 für das Zusammenschalten von zwei eigensicheren Betriebsmitteln Beispiel 2 für das Zusammenschalten von zwei eigensicheren Betriebsmitteln Beispiel für das Zusammenschalten eines eigensicheren Betriebsmittels mit einem zugehörigen Betriebsmittel Inbetriebnehmen (Hardware) Errichtung elektrischer Anlagen Errichten in Zone Bereiche der Zone Berührungsschutz und Potenzialausgleich Kabel und Leitungen Eigensichere Betriebsmittel in Zone ET 200iSP in Zone AFDiS in Zone Errichten in Zone Bereiche der Zone Kabel und Leitungen Eigensichere Betriebsmittel in Zone ET 200iSP in Zone AFDiS in Zone Systemhandbuch, 06/2010, A5E

5 Inhaltsverzeichnis Errichten in Zone 0 und in Zone Errichten in Zone 0 und in Zone Errichten in Zone Bereiche der Zone ET 200iSP in Zone AFDiS in Zone S7-300, ET 200M und ET 200S in Zone S7-300 Ex-Baugruppen Errichten in Zone Bereiche der Zone ET 200iSP in Zone AFDiS in Zone Errichten in USA und Kanada Errichtungs- und Baubestimmungen Bussysteme im Ex-Bereich PROFIBUS Eigensicherer Feldbus PROFIBUS PA PROFIBUS RS 485-IS Fieldbus Foundation (FF-Bus) Instandhalten und Warten Betrieb, Wartung, Störung und Instandsetzung elektrischer Anlagen Betrieb und Wartung Störung Instandsetzung A Anhang A.1 Sicherheitstechnische Kennzahlen A.2 Nachweis der Eigensicherheit A.3 Betriebsmittel in Bereichen mit Staubwolken A.4 Betriebsmittel in Bereichen mit Staubschichten A.5 Literaturverzeichnis Glossar Index Systemhandbuch, 06/2010, A5E

6 Inhaltsverzeichnis 6 Systemhandbuch, 06/2010, A5E

7 Vorwort Vorwort Zweck des Handbuchs Dieses Handbuch beschreibt Grundlagen zum Explosionsschutz. Es beinhaltet grundsätzliche Informationen die Sie bei der Planung, Installation und im Betrieb von elektrischen Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen beachten müssen. Erforderliche Grundkenntnisse Zum Verständnis des Handbuchs sind allgemeine Kenntnisse auf dem Gebiet der Automatisierungstechnik erforderlich. Gültigkeitsbereich des Handbuchs Das Handbuch ist gültig für das Gerätehandbuch: Automatisierungssysteme S7-300, ET 200 Ex- Peripheriebaugruppen, die Betriebsanleitung: Dezentrales Peripheriegeräte ET 200iSP die Betriebsanleitung: DP/PA-Koppler, Aktive Feldverteiler, DP/PA-Link und Y-Link Änderungen gegenüber der Vorgängerversion Gegenüber der Vorgängerversion enthält das vorliegende Handbuch folgende Änderungen/Ergänzungen: Aktualisierung Richtlinien und Normen Aufbaubeispiele mit Aktiven Feldverteiler AFDiS Einordnung in die Informationslandschaft Weitere Informationen zum Explosionsschutz finden Sie in den entsprechenden Richtlinien und Normen. Systemhandbuch, 06/2010, A5E

8 Vorwort 1.1 Vorwort Wegweiser Um Ihnen den schnellen Zugriff auf spezielle Informationen zu erleichtern, enthält das Handbuch folgende Zugriffshilfen: Am Anfang des Handbuchs finden Sie ein Gesamtinhaltsverzeichnis und eine Liste der Tabellen und Bilder, die in der Betriebsanleitung enthalten sind. Im Glossar sind wichtige Begriffe erklärt. Über den Index finden Sie die wichtigsten Stellen in unseren Dokumenten. Verweise im Fließtext sind verlinkt. Mit Hilfe der Verlinkungen gelangen Sie per Mausklick auf das verwiesene Kapitel innerhalb des vorliegenden Handbuchs bzw. auf die Download-Seite im Internet, wenn auf ein Handbuch verwiesen wird. Weitere Unterstützung Bei Fragen zur Nutzung der in diesem Handbuch beschriebenen Produkte, die Sie hier nicht beantwortet finden, wenden Sie sich bitte an Ihren Siemens-Ansprechpartner in den für Sie zuständigen Vertretungen und Geschäftsstellen. Ihren Ansprechpartner finden Sie im Internet ( Den Wegweiser zum Angebot an technischen Dokumentationen für die einzelnen SIMATIC- Produkte und Systeme finden Sie im Internet ( Den Online-Katalog und das Online-Bestellsystem finden Sie im Internet ( Trainingscenter Um Ihnen den Einstieg in den Umgang mit der ET 200pro und dem Automatisierungssystem SIMATIC S7 zu erleichtern, bieten wir entsprechende Kurse an. Wenden Sie sich bitte an Ihr regionales Trainingscenter oder an das zentrale Trainingscenter in D Nürnberg. Weitere Informationen erhalten Sie im Internet ( Technical Support Sie erreichen den Technical Support für alle Industry Automation-Produkte über das Web- Formular für den Support Request im Internet ( Weitere Informationen zu unserem Technical Support finden Sie im Internet ( 8 Systemhandbuch, 06/2010, A5E

9 Vorwort 1.1 Vorwort Service & Support im Internet Zusätzlich zu unserem Dokumentations-Angebot bieten wir Ihnen im Internet ( unser komplettes Wissen online an. Dort finden Sie: den Newsletter, der Sie ständig mit den aktuellen Informationen zu Ihren Produkten versorgt. die für Sie richtigen Dokumente über unsere Suche in Service & Support. ein Forum, in welchem Anwender und Spezialisten weltweit Erfahrungen austauschen. Ihren Ansprechpartner für Automation & Drives vor Ort über unsere Ansprechpartner- Datenbank. Informationen über Vor-Ort Service, Reparaturen, Ersatzteile. Vieles mehr steht für Sie unter dem Begriff "Leistungen" bereit. Systemhandbuch, 06/2010, A5E

10 Vorwort 1.1 Vorwort 10 Systemhandbuch, 06/2010, A5E

11 Produktfamilie Einleitung Gefahr durch brennbare Stoffe und Stäube In vielen Industrien entstehen oder entweichen bei der Herstellung, Verarbeitung, Transport und Lagerung von brennbaren Stoffen Gase, Dämpfe oder Nebel, die an die Umgebung freigegeben werden. In anderen Branchen, wie beispielsweise im Steinkohlebergbau, entstehen brennbare Stäube. In Verbindung mit Sauerstoff bilden diese brennbaren Stoffe und Stäube eine explosionsfähige Atmosphäre. Diese kann bei einer Entzündung zu einer Explosion und zu schwerwiegendenden Schäden bei Personen bzw. Einrichtungen führen. Explosionsgefahren vermeiden Um Explosionsgefahren zu vermeiden, wurden in den meisten Staaten Schutzvorschriften in Form von Gesetzen, Normen und Verordnungen entwickelt. Diese Vorschriften gewährleisten ein hohes Sicherheitsniveau und gelten für Hersteller, Errichter und Betreiber von Betriebsmitteln für den explosionsgefährdeten Bereich. Überblick zum Explosionsschutz Mit diesem Handbuch erhalten Sie einen Überblick zum Explosionsschutz. Aktuelle Normen und Richtlinien zum Explosionsschutz Erklärung der Schutzmaßnahmen und Kennzeichnung der Betriebsmittel Hinweise zur Errichtung, Betrieb und Instandhaltung von Ex-Betriebsmitteln Systemhandbuch, 06/2010, A5E

12 Produktfamilie 2.2 Explosionsfähige Atmosphäre 2.2 Explosionsfähige Atmosphäre Definiton Einleitung Eine explosionsfähige Atmosphäre ist ein aus Luft und brennbaren Gasen, Dämpfen, Nebel oder Stäuben bestehendes Gemisch. Dieses Gemisch ist bei entsprechender Konzentration unter atmosphärischen Bedingungen zündfähig. Eine Verbrennung würde sich nach der Zündung von der Zündquelle selbstständig fortsetzen. Bedingungen Für die Explosionsfähigkeit einer Atmosphäre und deren Zündung müssen folgende Aspekte betrachtet werden: Konzentration der brennbaren Stoffe Vorliegen einer gefahrdrohenden Menge Wirksamkeit der Zündquelle Explosionstechnische Kennzahlen Gase Flüssigkeiten, Gase/ Dämpfe Durch Verdunsten oder Verdampfen gehen Teile eines flüssigen Stoffes in den gasförmigen Aggregatzustand über. Deshalb bildet sich über einer freien Flüssigkeitsoberfläche ein Gemisch aus Dämpfen und Luft, das durchaus noch nicht entflammbar sein muss. Mit steigender Temperatur entwickelt die Flüssigkeit durch Verdunsten aber derart große Dampfmengen, dass diese zusammen mit der Luft über der Flüssigkeit ein entflammbares Gemisch bilden. Nähere Aussagen über Entflammbarkeit und andere charakteristische Eigenschaften von explosiven Stoffen werden in den sicherheitstechnischen Kenngrößen definiert. Bei brennbaren Flüssigkeiten und Gasen sind dies z.b. der Flammpunkt und die obere und untere Explosionsgrenze. Zündtemperatur Die Zündtemperatur von brennbaren Gasen und Flüssigkeiten ist die niedrigste Temperatur einer erhitzten Oberfläche, an der die Entzündung des Gas/Luft- bzw. Dampf/Luft- Gemisches eintritt: Die höchste Oberflächentemperatur eines Betriebsmittels muss zur Vehinderung einer Explosion somit immer kleiner sein als die Zündtemperatur des Gasgemisches. 12 Systemhandbuch, 06/2010, A5E

13 Produktfamilie 2.2 Explosionsfähige Atmosphäre Flammpunkt und Brennpunkt Die Temperatur, bei der das entflammbare Gas- bzw. Luftgemisch über der Flüssigkeit zündet, wird Flammpunkt genannt und in einem geschlossenen Tiegel unter festgelegten Bedingungen ermittelt. Ein dauerndes Fortbrennen des entflammbaren Gemisches ist aber noch nicht möglich, da bei dieser Flüssigkeitstemperatur noch zu wenig Dämpfe nachentwickelt werden. Ist die Temperatur nun derart groß, dass das geänderte Dampf/Luft-Gemisch über der Flüssigkeit ständig weiterbrennt, wird diese Temperatur als Brennpunkt bezeichnet. Die Werte des Flammpunktes und des Brennpunktes sind keine physikalischen Konstanten sondern ergeben sich aus der stoffspezifischen Eigenschaft des jeweiligen Gas-Luft- Gemisches. Diese sind als sicherheitstechnische Kennzahlen festgelegt, da auch andere Faktoren wie Konvektion und Diffusion bei der Ermittlung der o. g. Temperaturen eine Rolle spielen Stäube Stäube In industriellen Bereichen, z.b. in chemischen Fabriken oder in Zementwerken, kommen häufig feste Stoffe in zerkleinerter Form vor - z. B. in Form von Staub. Der Begriff Staub wird in der EN festgelegt als "kleine Feststoffpartikel in der Atmosphäre, die sich aufgrund ihres Eigengewichtes absetzen, aber noch für einige Zeit als Staub/Luft-Gemisch in der Atmosphäre erhalten bleiben". Staubablagerungen sind mit einem porösen Körper vergleichbar und besitzen einen Hohlraumanteil bis zu 90 %. Wird die Temperatur von Staubablagerungen erhöht, kann dies zur Selbstentzündung des staubförmigen brennbaren Stoffes führen. Werden abgelagerte Stäube mit kleiner Korngröße aufgewirbelt, besteht Explosionsgefahr. Sie erhöht sich mit zunehmender Zerkleinerung, da die Oberfläche des Hohlraums größer wird. Nicht selten sind Staubexplosionen die Folge aufgewirbelter glimmender Staubschichten, die das Zündinitial in sich tragen. Auch Explosionen von Gas- oder Dampf-Luft-Gemischen können Staub aufwirbeln, wobei dann häufig die Gasexplosion in die Staubexplosion übergeht. Die Gefahr einer Explosion wird verhindert, indem explosionsgeschützte Geräte entsprechend ihrer Schutzeignung eingesetzt werden. Die Kennzeichnung der Gerätekategorie spiegelt die Wirksamkeit des Explosionsschutzes wider und somit die Verwendung in entsprechenden explosionsgefährdeten Bereichen. Das Gefährdungspotential explosiver Staubatmosphären und die Auswahl entsprechender Schutzmaßnahmen wird anhand von sicherheitstechnischen Kenngrößen der beteiligten Stoffe beurteilt. Dazu werden Stäube nach zwei ihrer stoffspezifischen Eigenschaften unterteilt: der Leitfähigkeit Als leitfähig bezeichnet man Stäube, die einen spezifischen elektrischen Widerstand bis zu 10 3 Ohmmeter besitzen. der Brennbarkeit Brennbare Stäube zeichnen sich hingegen dadurch aus, dass sie in Luft brennen oder glimmen können. Sicherheitstechnische Kenngrößen bei aufgewirbelten Stäuben sind beispielsweise die Mindestzündenergie und die Zündtemperatur, während bei abgelagerten Stäuben die Glimmtemperatur eine charakteristische Eigenschaft ist. Systemhandbuch, 06/2010, A5E

14 Produktfamilie 2.2 Explosionsfähige Atmosphäre Glimmtemperatur Eine wichtige sicherheitstechnische Kennzahl für abgelagerte Stäube ist die Glimmtemperatur. Diese wird für die Entzündung einer Staubschicht von 5 mm Höhe ermittelt und hängt von der Leitfähigkeit der Stäube ab. Bei größeren Schichtdicken kann Glimmen unterhalb dieser Glimmtemperatur einsetzen. Auch bei Staub/Luft-Gemischen existieren Explosionsgrenzen und -bereiche wie bei den Gasen und Dämpfen, die von der Schichtdicke und der Leitfähigkeit abhängen. Zündtemperatur Wird ein Betriebsmittel in einer Umgebung eingesetzt, in der aufgewirbelte Stäube vorkommen, darf die Oberflächentemperatur dieses Betriebsmittels einen bestimmten Wert nicht überschreiten. Dieser ist abhängig von der Zündtemperatur der beteiligten Stoffe und beträgt zwei Drittel der Selbstentzündungstemperatur des Staubes abzüglich des Wertes von 75 K (Kelvin). Glimm- oder Glutbrand Bei abgelagerten Stäuben kann auch ein Glimm- oder Glutbrand auftreten. Dieser wird im Gegensatz zu Staub/Luft-Gemischen bei niedrigeren Temperaturen ausgelöst. Bei Aufwirbelung der Staubteilchen kann ein Glimmbrand dann die Zündquelle für ein Staub/Luft-Gemisch sein Konzentration der brennbaren Stoffe Untere Explosionsgrenze Ob eine explosionsfähige Atmosphäre entsteht, hängt von der Gemischkonzentration ab, die sich über der Flüssigkeit ausbildet. Liegt eine Gemischkonzentration vor, bei der das Gemisch gerade explosionsfähig ist, dann ist die untere Explosionsgrenze (auch untere Zündgrenze genannt) erreicht. Die dazugehörige Temperatur heißt unterer Explosionspunkt. Obere Explosionsgrenze Wird die Gemischkonzentration über den explosionsfähigen Konzentrationsbereich hinaus erhöht, so wird schließlich ein Grad der Konzentration erreicht, bei dem das Gemisch aufgrund des höheren Anteils an Gasen und Dämpfen zuwenig Sauerstoff besitzt und damit nicht mehr explosionsfähig ist. In diesem Fall ist die obere Explosionsgrenze bzw. die obere Zündgrenze erreicht. Oberhalb dieser Grenze ist das Gemisch zu fett, kann aber in einem Oxidationsmittel noch abbrennen. 14 Systemhandbuch, 06/2010, A5E

15 Produktfamilie 2.2 Explosionsfähige Atmosphäre Explosionsbereich Das Konzentrationsverhältnis des Gemisches zwischen den Explosionsgrenzen (Zündgrenzen) wird Explosionsbereich bezeichnet, siehe nachfolgendes Bild. Bei einem Gemisch mit Sauerstoff liegt die obere Explosionsgrenze wesentlich höher als bei einem Gemisch mit Luft. Wird ein inertes Gas statt Sauerstoff oder Luft eingesetzt, ist eine Explosion nicht mehr möglich. Die Zündtemperatur eines brennbaren Gases oder einer brennbaren Flüssigkeit ist die in einem Prüfgerät ermittelte niedrigste Temperatur einer erhitzten Wand, an der sich der brennbare Stoff im Gemisch mit Luft gerade noch entzündet. Die Zündtemperaturen der brennbaren Gase werden in verschiedene Temperaturklassen eingeteilt. Bild 2-1 Konzentration eines brennbaren Stoffes in Luft (stoffabhängige Explosionsgrenzen) Siehe auch Sicherheitstechnische Kennzahlen (Seite 119) Temperaturklassen (Seite 49) Systemhandbuch, 06/2010, A5E

16 Produktfamilie 2.2 Explosionsfähige Atmosphäre Vorliegen einer gefahrdrohenden Menge Gefährliche explosionsfähige Atmosphäre Eine explosionsfähige Atmosphäre in gefahrdrohender Menge ist eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre. Dazu muss eine derartige Dosis vorliegen, die im Falle einer Explosion auf direktem oder indirektem Weg Personen- oder Sachschaden bewirkt. In der Regel sind bereits 10 Liter zusammenhängende explosionsfähige Atmosphäre in einem geschlossenen Raum (unabhängig von der Raumgröße) als gefahrdrohend anzusehen Wirksamkeit der Zündquelle Definition Die Wirksamkeit einer Zündquelle und damit die Fähigkeit zum Zünden einer explosionsfähigen Atmosphäre ist abhängig von Mindestzündenergie Die Mindestzündenergie ist die kleinstmögliche Energie, welche gerade noch ausreicht, um ein explosionsfähiges Gemisch zünden zu können. Die Mindestzündenergie liegt im Bereich von etwa 10-5 Joule für Wasserstoff bis zu einigen Joule für bestimmte Stäube. den Eigenschaften der explosionsfähigen Atmosphäre. Zündquellen Als allgemeine Zündquellen kommen in Frage: Heiße Oberflächen Flammen und heiße Gase (einschließlich heißer Partikel) Mechanisch erzeugte Funken Elektrische Anlagen Statische Elektrizität Exotherme Reaktionen Spezifische Zündquellen sind: Elektrische Ausgleichsströme, katodischer Korrosionsschutz Blitzschlag Elektromagnetische Wellen Optische Strahlung Ionisierende Strahlung Ultraschall Adiabatische Kompression, Stoßwellen strömender Gase 16 Systemhandbuch, 06/2010, A5E

17 Produktfamilie 2.3 Schutzmaßnahmen Geräte und Anlagen In der Praxis stellen elektrische Geräte und Anlagen einen großen Anteil möglicher Zündquellen dar. Hierbei können Schaltfunken und durch hohe Ströme unzulässig erwärmte Bauteile (z. B. im Fehlerfall bei Kurzschluss) als Zündquelle wirken. 2.3 Schutzmaßnahmen Vermeidung von Explosionen Nach der Betriebssicherheitsverordnung BetrSVO (ATEX 137) sind Maßnahmen zur Vermeidung einer explosionsfähigen Atmosphäre vorgeschrieben. Grundsätzlich gibt es zwei Prinzipien Explosionen zu Vermeiden: 1. Verhinderung der Bildung einer gefährlichen explosionsfähigen Atmosphäre = primärer Explosionsschutz. 2. Verhinderung der Zündung einer gefährlichen explosionsfähigen Atmosphäre = sekundärer Explosionsschutz. Primärer Explosionsschutz Unter primärem Explosionsschutz werden alle Maßnahmen verstanden, die das Entstehen einer gefährlichen explosionsfähigen Atmosphäre verhindern oder einschränken. Dies kann z. B. erfolgen durch: Vermeiden von brennbaren Flüssigkeiten Inertisierung Austausch brennbarer Stoffe durch nichtbrennbare Stoffe Begrenzung der Konzentration unterhalb der unteren bzw. oberhalb der oberen Explosionsgrenze geeignete Anlagenkonstruktion natürliche und technische Lüftungsmaßnahmen. Hinweis Der Primäre Explosionsschutz wird in diesem Handbuch nicht näher erläutert. Systemhandbuch, 06/2010, A5E

18 Produktfamilie 2.3 Schutzmaßnahmen Sekundärer Explosionschutz Es gibt jedoch eine Vielzahl von Anwendungen, bei denen primäre Schutzmaßnahmen nicht angewendet werden können. In diesem Fall sind sekundäre Schutzmaßnahmen notwendig. Durch sekundäre Explosionsschutzmaßnahmen wird eine Zündung verhindert, so dass die Sicherheit von Menschen und Material in explosionsgefährdeten Bereichen gewährleistet wird. Hierfür gibt es unterschiedliche, genormte Zündschutzarten. Der sekundäre Explosionsschutz umfasst Maßnahmen zur Einhaltung der Baubestimmungen von elektrischen Betriebsmitteln, die in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden können. Die Baubestimmungen sollen durch konstruktive und/oder schaltungstechnische Maßnahmen verhindern, dass eine Explosion ausgelöst, bzw. im Falle einer Explosion im Inneren von Betriebsmitteln die äußere, umgebende explosionsfähige Atmosphäre nicht gezündet wird. Siehe auch Grundlagen (Seite 36) 18 Systemhandbuch, 06/2010, A5E

19 Einsatzplanung Richtlinien und Normen Übersicht der weltweiten gesetzlichen Regelungen Weltweite Richtlinien und Normen Der Explosionsschutz ist weltweit durch Richtlinien und Normen gesetzlich geregelt: EU-Richtlinien, nationale Gesetze/ Verordnungen und Explosionsschutz-Richtlinien der Berufsgenossenschaften EU-Normen, Nationale Normen und NAMUR-Empfehlungen Internationale Normen und länderspezifische Regelungen Rechtliche Grundlagen des Explosionsschutzes Weltweite Harmonisierung Weltweite Regelung Weltweit ist der Explosionsschutz durch die Regierungen der einzelnen Staaten gesetzlich geregelt. Länderspezifische Unterschiede in den technischen Anforderungen und den geforderten Zulassungen für explosionsgeschützte Geräte sind vor allem für global operierende Hersteller ein bedeutendes Handelshindernis und erfordern einen hohen Entwicklungs- und Zulassungsaufwand. Systemhandbuch, 06/2010, A5E

20 Einsatzplanung 3.1 Richtlinien und Normen Harmonisierung der technischen Normen Seit längerer Zeit gibt es vor allem bei den führenden Industrienationen ein Interesse, durch Harmonisierung die einschlägigen technischen Normen zu harmonisieren und einheitliche Sicherheitsstandards einzuführen. Innerhalb der Europäischen Gemeinschaft ist der Harmonisierungsprozess im Bereich des Explosionsschutzes inzwischen weitgehend abgeschlossen. Auf internationaler Ebene versucht die IEC durch Einführung des sog. IECEx Scheme dem Ziel "weltweit eine Prüfung und ein Zertifikat" näher zu kommen. Bild 3-1 Rechtlicher Rahmen des Explosionsschutzes in Europa 20 Systemhandbuch, 06/2010, A5E

21 Einsatzplanung 3.1 Richtlinien und Normen EU-Richtlinien Explosionsschutz in der Europäischen Union In der Europäischen Union (vormals Europäische Gemeinschaft, EG) ist der Explosionsschutz durch Richtlinien und Gesetze geregelt. Basis dieser EU-Aktivitäten ist das sog. "Neue Konzept", dessen Anliegen wie folgt formuliert ist: "Der freie Warenverkehr ist ein Eckpfeiler des Binnenmarkts. Zur Erreichung dieses Ziels wurden Mechanismen eingerichtet, deren Anliegen die gegenseitige Anerkennung ist und eine technische Harmonisierung zur Folge haben." EU-Richtlinien Das Ziel der EU ist also einerseits die Schaffung gleicher Chancen für alle Anbieter innerhalb des Europäischen Binnenmarktes und andererseits die Schaffung gleicher Sicherheitsstandards für alle Betreiber technischer Anlagen und Einrichtungen. Elektrische Geräte für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen müssen deshalb eine EG- Baumusterprüfbescheinigung (Zone 0/20 und 1/21) besitzen. Entsprechende Anlagen und Einrichtungen sind als sog. überwachungsbedürftige Anlagen eingestuft und dürfen nur mit hierfür zugelassenen Geräten ausgerüstet werden. Daneben müssen Inbetriebnahme, Änderungen und regelmäßige Sicherheitsinspektionen von zugelassenen Institutionen oder Gesellschaften abgenommen bzw. durchgeführt werden. Den gesetzlichen Rahmen bilden die EU-Richtlinien, die für alle EU-Mitgliedsstaaten verbindlich erlassen werden. Wichtige Richtlinien der Europäischen Union für den Bereich Prozessgeräte Kurzbezeichnung Vollständiger Titel RL-Nr. gültig seit Niederspannungs- Richtlinie 2006/95/EG des Europäischen Parlaments und 2006/95/EC RL des Rates vom 12. Dezember 2006 zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten betreffend elektrische Betriebsmittel zur Verwendung innerhalb bestimmter Spannungsgrenzen EMV-RL Richtlinie 2004/108/EG des Europäischen Parlaments 2004/108/EC und des Rates vom 15. Dezember 2004 zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über die elektromagnetische Verträglichkeit und zur Aufhebung der Richtlinie 89/336/EWG Maschinen-RL Richtlinie 2006/42/EG des Europäischen Parlaments und 2006/42/EC des Rates vom 17. Mai 2006 über Maschinen und zur Änderung der Richtlinie 95/16/EG (Neufassung) ATEX-RL Richtlinie 94/9/EG des Europäischen Parlaments und des 94/9/EC Rates vom 23. März 1994 zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten für Geräte und Schutzsysteme zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen Druckgeräte-RL Richtlinie 97/23/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 29. Mai 1997 zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über Druckgeräte 97/23/EC ATEX 137 (alt: ATEX 118a) Mindestvorschriften zur Verbesserung des Gesundheitsschutzes und der Sicherheit der Arbeitnehmer, die durch explosionsfähige Atmosphäre gefährdet werden können" 99/92/EG Die Übergangsvorschriften sind in den jeweiligen nationalen Gesetzen festgelegt. Für Deutschland gilt die BetrSichV (Betriebssicherheitsverordnung). Systemhandbuch, 06/2010, A5E

22 Einsatzplanung 3.1 Richtlinien und Normen Niederspannungsrichtlinie 2006/95/EG Die Niederspannungsrichtlinie (LVD) 2006/95/EG enthält Vorschriften in Bezug auf alle Gefahren für Gesundheit und Sicherheit, die von elektrischen Betriebsmitteln zur Verwendung innerhalb bestimmter Spannungsgrenzen ausgehen. Explosionsschutz-Richtlinie 94/9/EG Die Richtlinie 94/9/EG (oder ATEX 95), regelt die Herstellung und das Inverkehrbringen von Geräten und Schutzsystemen für die Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen. Sicherheitstechnische Basis sind die "Grundlegenden Sicherheits- und Gesundheitsanforderungen für die Konzeption und den Bau von Geräten und Schutzsystemen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen" nach Anhang II. Die Richtlinie schreibt für elektrische Geräte der Kategorie 1 und 2 eine EG-Baumusterprüfung mit einer entsprechenden Prüfbescheinigung (Ex-Zertifikat) vor. Für Geräte der Kategorie 3 ist eine Herstellererklärung (EG-Konformitätserklärung) über die Einhaltung der Richtlinie, ggf. unter Anwendung spezifischer Normen, ausreichend. Richtlinie 1999/92/EG (ATEX 137) Die Richtlinie 1999/92/EG, auch als ATEX 137 bekannt, formuliert Mindestanforderungen für die Sicherheit und den Gesundheitsschutz der Arbeitnehmer an Arbeitsplätzen, die durch explosionsfähige Atmosphäre gefährdet werden können. Damit richtet sie sich hauptsächlich an die Betreiber explosionsgefährdeter Anlagen und Einrichtungen. Der Inhalt dieser Richtlinie findet seinen Niederschlag im deutschen Recht in der Betriebssicherheitsverordnung. Siehe auch Kennzeichnungen nach Zonen (Seite 51) 22 Systemhandbuch, 06/2010, A5E

23 Einsatzplanung 3.1 Richtlinien und Normen Nationale Gesetze und Verordnungen Explosionsschutzverordnung ExVO Im allgemeinen sind EU-Richtlinien europäisches Recht, das unverändert "eins-zu-eins" in den einzelnen Mitgliedstaaten durch nationale Ratifizierung übernommen werden muss. Die RL 94/9/EG wurde inhaltsgleich in die Explosionsschutzverordnung mit aufgenommen. Das grundlegende Gesetzeswerk für technische Arbeitsmittel ist das Gerätesicherheitsgesetz (GSG), dem die ExVO als eigene Verordnung angegliedert ist (11. GSGV). Betriebssicherheitsverordnung BetrSichVO Dagegen enthält die ATEX 137 (RL /92/EG) nur "Mindestvorschriften zur Verbesserung des Gesundheitsschutzes und der Sicherheit der Arbeitnehmer an explosionsgefährdeten Arbeitsplätzen", so dass jeder EU-Staat über die Mindestanforderungen hinausgehende eigene Vorschriften erlassen kann. In der Bundesrepublik Deutschland sind die Inhalte der Richtlinie in der Betriebssicherheitsverordnung umgesetzt. Im Sinne einer Rechtsvereinfachung wurden in der BetrSichVO gleichzeitig die Inhalte mehrerer früherer Verordnungen zusammengefasst. Aus dem Bereich des Explosionsschutzes sind dies: Verordnung über elektrische Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen (ElexV) Acetylenverordnung Verordnung über brennbare Flüssigkeiten. Diese Verordnungen wurden mit dem Inkrafttreten der BetrSichVO zum außer Kraft gesetzt Explosionsschutz-Richtlinien (EX-RL) der Berufsgenossenschaften Explosionsschutz-Richtlinien (EX-RL) In den "Richtlinien für die Vermeidung der Gefahren durch explosionsfähige Atmosphäre mit Beispielsammlung" der Berufsgenossenschaft Chemie werden konkrete Hinweise auf die Gefahren in explosionsgefährdeten Bereichen gegeben und Maßnahmen zu ihrer Abwendung bzw. Minderung aufgezeigt. Hierzu dient insbesondere die Beispielsammlung, in der diese Maßnahmen an einzelnen explosionsgefährdeten Prozessanlagen der verschiedensten Industriezweige detailliert aufgeführt werden. Wertvolle Anregungen und Risikoabschätzungen stehen hiermit für Planer und Betreiber solcher oder vergleichbarer Prozessanlagen zur Verfügung. Die EX-RL haben zwar keinen gesetzlichen Status, sind jedoch als wichtige Empfehlungen zu verstehen, die gerade auch bei eventuellen Schadensfällen zur Rechtsfindung unterstützend herangezogen werden können. Systemhandbuch, 06/2010, A5E

24 Einsatzplanung 3.1 Richtlinien und Normen Gesetze, Verordnungen und Regelwerke zum Explosionsschutz Gesetze, Verordnungen und Regelwerke zum Explosionsschutz in der Bundesrepublik Deutschland Kurzbezeichnung Vollständiger Titel gültig ab Gerätesicherheitsgesetz Gesetz über technische Arbeitsmittel laufend ergänzt GSG ExplosionsschutzExVO Verordnung über das Inverkehrbringen von Geräten und Schutzsystemen für explosionsgefährdete Bereiche (ExVO; 11.GSGV) Betriebssicherheitsverordnu ng BetrSichV Verordnung zur Rechtsvereinbarung im Bereich der Sicherheit und des Gesundheitsschutzes bei der Bereitstellung von Arbeitsmitteln und deren Benutzung bei der Arbeit, der Sicherheit beim Betrieb überwachungsbedürftiger Anlagen und der Organisation des betrieblichen Arbeitsschutzes Explosionsschutz- Richtlinien (Ex-RL) Berufsgenossenschaftliche Vorschriften und berufsgenossenschaftliche Regeln für Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit 104: Explosionsschutz-Regeln (Ex-RL) (Stand Dezember 2002) Normen Übersicht Einleitung Für den Bereich des Explosionsschutzes existiert weltweit eine Vielzahl an Fachnormen. Die Normenlandschaft ist dabei ständigen Änderungen unterworfen. Dies ist bedingt durch Anpassungen an den technischen Fortschritt wie auch durch höhere gesellschaftliche Anforderungen an die Sicherheit. Daneben tragen aber auch die internationalen Harmonisierungsbestrebungen bei mit dem Endziel möglichst weltweit einheitlicher Sicherheitsstandards. 24 Systemhandbuch, 06/2010, A5E

25 Einsatzplanung 3.1 Richtlinien und Normen EU-Normen CENELEC Die in der Europäischen Union geltenden Normen für den Explosionsschutz werden auf Basis der EU-Richtlinien unter der Leitung von CENELEC (Europäisches Komitee für elektrotechnische Normung) erstellt. Mitglieder von CENELEC sind die nationalen Komitees der Mitgliedsländer. Da mittlerweile die Normung auf internationaler Ebene durch hohe Dynamik in der IEC stark an Bedeutung gewonnen hat, hat CENELEC entschieden, Normen nur noch im sog. Parallelverfahren mit IEC zu beschließen. Das bedeutet praktisch, dass europäische Normen im Bereich der Elektrotechnik fast nur noch auf Basis von IEC-Normen als harmonisierte EN-Normen entstehen oder neugefasst werden. Für den Bereich Explosionsschutz sind dies hauptsächlich die Normen der Reihe EN und EN Schema der harmonisierten, europäischen Normen Die Nummern harmonisierter europäischer Normen sind nach folgendem Schema aufgebaut: Änderungen, die ergänzend zu der Grundnorm herausgegeben werden, sind durch nachgestellten Buchstaben "A" mit laufender Nummer, z.b. A1, gekennzeichnet Nationale Normen DIN-Normen und VDE-Bestimmungen In den meisten EU-Mitgliedsstaaten existieren auch eigene nationale Normenwerke, die parallel zu den gültigen EN-Normen in diesem Land angewandt werden können. In der Bundesrepublik Deutschland sind dies die DIN-Normen und die VDE-Bestimmungen. Im Bereich des Explosionsschutzes ist jedoch schon eine weitgehende Harmonisierung erfolgt und die meisten Normen existieren inzwischen auch in einer Fassung als "DIN EN...", die i.a. auch in die VDE-Bestimmungen übernommen worden sind. DIN-EN-Normen sind identisch zu den korrespondierenden EN-Normen, wobei spezielle nationale Besonderheiten, z.b. über Gültigkeitsbereiche etc., in einem Nationalen Vorwort formuliert sind. Systemhandbuch, 06/2010, A5E

26 Einsatzplanung 3.1 Richtlinien und Normen Internationale Normen IEC Auf internationaler Ebene werden von der IEC, der Internationalen Elektrotechnischen Kommission, Normen für den Explosionsschutz herausgegeben. Zuständig ist das Technische Komitee TC31. Den IECEx Zertifizierungen werden die IEC Normen zugrunde gelegt. Normen für den Explosionsschutz sind in der Reihe IEC x und IEC x enthalten. Das x steht für die Nummern der einzelnen Fachnormen, z.b. IEC für die Eigensicherheit. USA Obere Aufsichtsbehörde in den USA ist die OSHA (Occupational Safety and Health Administration), die gesetzliche Regelungen zum Arbeitsschutz erlässt. Auf dieser Basis werden von verschiedenen Organisationen Normen verfasst. Der Explosionsschutz ist innerhalb des National Electrical Code (NEC) geregelt, einer Errichtungsvorschrift, die von der National Fire Protection Association (NFPA) in Abstimmung mit dem American National Standard Institute (ANSI) herausgegeben wird. Darauf aufbauend erlassen verschiedene Prüforganisationen, wie z.b. UL (Underwriters Laboratories), FM Approvals usw. eigene Normenwerke. Für die Klassifizierung des Explosionsschutzes wichtig sind Article 500 bis 505 des NEC, wo die Bestimmungen der herkömmlichen Ex-Klassifizierung (Class-Division-Modell) und die Bestimmungen zum neuen an Europa und IEC angelehnten Zonenmodell geregelt sind. Geräte können parallel nach beiden Modellen zertifiziert werden. 26 Systemhandbuch, 06/2010, A5E

27 Einsatzplanung 3.1 Richtlinien und Normen Kanada In Kanada ist die Struktur ähnlich der in USA. Aufbauend auf dem CEC, dem Canadian Electrical Code, gibt die Canadian Standards Association (CSA) Normen heraus, die die Grundlage für entsprechende Gerätezertifizierungen (Approvals) sind. Auch in Kanada kennt der Explosionsschutz ein herkömmliches Class-Division-Modell und das neue internationale Zonensystem, nach denen auch hier parallele Zulassungen möglich sind. culus/ cfmus sind kombinierte Zulassungen, die sowohl für USA als auch für Kanada gültig sind. Gegenüberstellung internationaler und europäischer Normen: Thema International Europa Ex: Allgemeine Bestimmungen Ölkapselung "o" Überdruckkapselu ng "p" Sandkapselung "q" Druckfeste Kapselung "d" Erhöhte Sicherheit "e" Eigensicherheit "i" Schutzart "n" Vergusskapselung "m" Optische Strahlung "op" IEC IEC IEC IEC IEC IEC IEC IEC IEC IEC EN EN EN EN EN EN EN EN EN EN USA FM UL ANSI/ISA Ex Zonen modell FM 3600 FM 3620 FM 3615 FM 3610 UL UL (NFPA49 6) UL UL UL UL FM 3611 UL UL ANSI/ ISA ANSI/ ISA ANSI/ ISA ANSI/ ISA ANSI/ ISA ANSI/ ISA ANSI/ ISA ANSI/ ISA C22.2 No E Kanada Ex Class- Div.- Modell E CSA TIL. E 13 A E C22.2 No CSA- E79-7 E E CSA- E79-18 CSA C22.2 No. 30 CSA C22.2 No. 157 CSA C22.2 No. 213 Sonstige Systemhandbuch, 06/2010, A5E

28 Einsatzplanung 3.2 Zertifikate, Zertifizierungsverfahren und Produktkonformität NAMUR NAMUR-Empfehlungen Auf dem Gebiet der Prozesstechnik besitzen in der Bundesrepublik Deutschland, teilweise aber auch in anderen europäischen Ländern, die NAMUR-Empfehlungen eine große Bedeutung. Die NAMUR Normenausschuss der Mess- und Regeltechnik ist ein Verband der Anwender der Prozessleittechnik mit dem Ziel, durch Einflussnahme sowohl auf Normungsgremien wie auch auf die Hersteller von Prozesseinrichtungen, praxisorientierte Sicherheitsstandards, Lösungen und Systeme für Anwendungen im Chemie- und Pharmabereich zu definieren. Hierzu gibt die NAMUR zu praktisch allen diesen Nutzerkreis interessierenden technischen Themen Empfehlungen heraus, die als sog. NAMUR- Empfehlungen unter einer laufenden Nummer NE *** veröffentlicht werden. 3.2 Zertifikate, Zertifizierungsverfahren und Produktkonformität Bescheinigungen Länderspezifische Bescheinigungen Der Hersteller muss länderspezifisch den Produkten verschiedene Bescheinigungen beifügen, in denen die Einhaltung der entsprechenden Richtlinien und Normen bescheinigt wird. Bevor ein Produkt in den Verkehr gebracht wird, muss es für bestimmte Anwendungsbereiche von einer benannten Stelle geprüft werden Europäische Union EG-Konformitätserklärung und CE-Zeichen EG-Konformitätserklärung durch den Hersteller Produkte, die innerhalb der Europäischen Union erstmalig in Verkehr gebracht werden, unterliegen den genannten EU-Richtlinien. Der Hersteller (oder "In-Verkehr-Bringer") ist für die Einhaltung aller auf das jeweilige Produkt anzuwendenden EU-Richtlinien verpflichtet. Er bestätigt dies in der EG-Konformitätserklärung, ein Papier, das jedem ausgelieferten Gerät beigefügt sein muss. Auf der Konformitätserklärung sollten alle angewandten EU-Richtlinien und die ggf. eingehaltenen EN-Normen aufgeführt werden. Aussteller der Konformitätserklärung ist der Hersteller oder In-Verkehr-Bringer des Gerätes selbst. 28 Systemhandbuch, 06/2010, A5E

29 Einsatzplanung 3.2 Zertifikate, Zertifizierungsverfahren und Produktkonformität CE-Zeichen Das zugehörige Gerät ist auf dem Typenschild mit dem CE-Zeichen zu kennzeichnen. Das CE-Zeichen sagt somit aus, dass ein damit gekennzeichnetes Gerät allen (!) zutreffenden europäischen Vorschriften entspricht und nicht, wie manchmal fälschlicherweise angenommen wird, damit nur die Einhaltung der EMV-Richtlinie gekennzeichnet wäre! EG-Baumusterprüfbescheinigung EG-Baumusterprüfbescheinigung durch eine "Benannte Stelle" Die ATEX-Richtline 94/9/EG schreibt für explosionsgeschützte elektrische Geräte der Kategorien 1 und 2 eine Baumusterprüfung vor. Der Hersteller reicht dazu alle für die Prüfung notwendigen technischen Unterlagen und ggf. Mustergeräte bei einer sog. "Benannten Stelle" (Notified Body) ein. Nach erfolgter und bestandener Prüfung wird eine EG-Baumusterprüfbescheinigung ausgestellt, auf der alle für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen verbindlichen Informationen und Parameter bescheinigt sind. Die EG-Baumusterprüfbescheinigung enthält alle erforderlichen Informationen bezüglich des Explosionsschutzes und ist Basis für den Betrieb und die Zusammenschaltung mehrerer elektrischer Geräte in den Ex-Zonen 0 und 1 und in den Staub-Ex-Zonen 20 und 21. Bescheinigungsnummer Jede Bescheinigung erhält eine eigene Bescheinigungsnummer, die wie folgt aufgebaut ist: Beispiel Ein nachgestelltes "X" ist die Kennzeichnung für "Besondere Hinweise zum Betrieb" in der EG-Baumusterprüfbescheinigung. Ein nachgestelltes "U" kennzeichnet eine Teilbescheinigung für Produkte, die nicht selbstständig, sondern nur als sicherheitsrelevantes Teil von Ex-Geräten eingesetzt werden. Geräte der Kategorie 3 Für Geräte der Kategorie 3, wie sie zum Einsatz in der Zone 2 und Zone22 vorgeschrieben sind, ist nach ATEX-Richtlinie keine EG-Baumusterprüfbescheinigung vorgesehen und die Ausstellung auch nicht zulässig. Stattdessen kann hier der Hersteller die Konformität selbst erklären. Systemhandbuch, 06/2010, A5E

30 Einsatzplanung 3.2 Zertifikate, Zertifizierungsverfahren und Produktkonformität Siehe auch EU-Richtlinien (Seite 21) Einteilung (Seite 32) Prüfstellen in der EU Benannte Stellen In praktisch allen EU-Ländern existieren eine oder mehrere zugelassene Prüfstellen, im EU- Jargon als Benannte Stellen (Notified Body) bezeichnet. Sie werden von den Mitgliedsländern nach Bewertung ihrer fachlichen Kompetenz und der Feststellung ihrer Unabhängigkeit und Unparteilichkeit benannt und von der Kommission im Amtsblatt der Europäischen Union veröffentlicht. Europäische Prüfstellen Die Tabelle enthält eine Auswahl der wichtigsten europäischen Prüfstellen. Die vollständige und aktuelle Liste kann auf den Internetseiten der EU eingesehen werden Internet ( Benannte Stelle der EG - Notified Body TÜV-Österreich A-1015 Wien DEKRA-EXAM Prüf- und Zertifizier GmbH D Bochum DMT GmbH D Essen IBEXU - Institut für Sicherheitstechnik GmbH D Freiberg Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) D Braunschweig TÜV Nord AG D Hannover TÜV Nord e.v. D Hamburg UL International DEMK DK Herlev Laboratoire Central d. Industries Electriques (LCIE) F Fontenay-aux-Roses CESI Centro Electrotecnico Sperimentale Italiano I Milano NEMKO AS N-0314 Oslo KEMA Quality B.V. NL-6802 ED Arnheim SIRA Certification Servicesira Test & Cert. Ltd. BR7 5EH Chislehurst - Kent AT D D D D D D DK F I N NL UK Land 30 Systemhandbuch, 06/2010, A5E

31 Einsatzplanung 3.2 Zertifikate, Zertifizierungsverfahren und Produktkonformität Nordamerikanischer Raum USA Für den Betrieb in explosionsgefährdeten Bereichen sind auch in den USA geprüfte, explosionsgeschützte elektrische Betriebsmittel notwendig. Zugelassene Prüforganisationen (NRTL s - National Recogniced Test Laboratories), wie z.b. FM, UL, CSA u.a. prüfen die Geräte auf die Einhaltung der entsprechenden Vorschriften und Normen und erstellen einen "Approval Report" für den Betrieb in "Hazardous Locations". In den USA kann auch für nicht explosionsgeschützte Geräte die Einhaltung der allgemeinen Sicherheitsnormen für elektrische Geräte geprüft und hierfür ein "Safety Approval" ausgestellt werden. Die Prüforganisationen vergeben ein Prüfzeichen, das am Gerät anzubringen ist. Generell sind die anerkannten Prüforganisationen gleichberechtigt. Kanada In Kanada sind die Verhältnisse vergleichbar denen in USA. Hier gilt der CEC (Canadian Electrical Code) und geprüft wird nach CSA-Normen. Anerkannte Prüfstellen sind CSA, UL und einige andere. Wie in USA sind auch in Kanada für den Betrieb in explosionsgefährdeten Bereichen Geräte mit einem Approval für Hazardous Locations erforderlich. Daneben existiert auch hier das gewöhnliche Safety Approval, das die Einhaltung der elektrischen Sicherheitsnormen bescheinigt Russische Föderation Einführungszertifikat und GOST-R-Zertifikat Auch die russische Föderation besitzt ein eigenes Zertifizierungssystem für elektrische Geräte. Generell benötigt jedes Gerät ein Einführungszertifikat und das sog. GOST-R- Zertifikat, das die elektrische Sicherheit bescheinigt. Explosionsgeschützte Geräte erhalten darüber hinaus noch ein spezielles Explosionsschutz-Zertifkat. Ergänzend werden von den russischen Anwendern teilweise auch metrologische Zertifikate verlangt. Alle diese Bescheinigungen können über die russische Zulassungsstelle GOSSTANDARD erworben werden Schweiz Teilweise eigene Zertifikate Eine Sonderstellung nimmt die Schweiz ein, die zwar nicht EU-Mitglied ist, im Bereich Explosionsschutz aber die EG-Baumusterprüfbescheinigungen per Gesetz anerkennt. Systemhandbuch, 06/2010, A5E

32 Einsatzplanung 3.3 Sekundärer Explosionsschutz IECEx-Scheme IEC-Zertifikat Die Arbeiten des IECEx-Scheme sind soweit fortgeschritten, dass Zertifizierungen für explosionsgeschützte Geräte auf Basis der IEC-Normen und mit Ausstellung eines entsprechenden IECEx-Zertifikates inzwischen möglich sind. Ziel ist die weltweite Anerkennung des IEC-Zertifikates, so dass Hersteller zukünftig für den gesamten Weltmarkt keine weiteren Zulassungen mehr benötigen sollten. 3.3 Sekundärer Explosionsschutz Grundlagen Definition Sekundärer Explosionsschutz sind technische Maßnahmen, die verhindern, dass eine (wirksame) Zündquelle zur Explosion führt. Der Umfang der sekundären Explosionsschutzmaßnahmen hängt von der Wahrscheinlichkeit für das Auftreten einer gefährlichen explosionsfähigen Atmosphäre ab Einteilung Definition Explosionsgefährdete Bereiche werden in Zonen eingeteilt. Die Zoneneinteilung ist abhängig von der zeitlichen und örtlichen Wahrscheinlichkeit des Vorhandenseins einer gefährlichen, explosionsfähigen Atmosphäre. Betriebsmittel in ständig explosionsgefährdeten Bereichen (Zone 0) unterliegen höheren, solche in weniger gefährdeten Bereichen (Zone 1, Zone 2) dagegen niedrigeren Anforderungen. In der Regel sind 95 % der Anlagen in Zone 1 und nur 5 % in Zone 0 errichtet. Im nordamerikanischen Raum USA/ Kanada gelten folgende Besonderheiten: Die explosionsgefährdeten Bereiche werden nach Divisions (NEC 500, herkömmliches System) oder Zonen (NEC 505) eingeteilt. 32 Systemhandbuch, 06/2010, A5E