ATEX - Prolog Die Anforderungen der neuen Ex-Richtlinien haben z.t. massive Änderungen im Bereich des Explosionsschutzes zur Folge. Der Praktiker sucht aber oft vergeblich nach Hilfen und Anweisungen, was er denn nun de facto zu tun hat. Nachfolgend zeigen wir kurz auf, welche praktischen Massnahmen im wesentlichen bezüglich der Eigensicherheit sowohl auf Hersteller- als auch auf Anwenderseite zu treffen sind.
ATEX - und was steckt dahinter? ATEX und was steckt dahinter? Auf der Basis der Römischen Verträge - EWG Vertrag von 1957 - werden EG Rahmenrichtlinien erlassen. Der Vertrag zur Gründung der Europäischen Gemeinschaft hat u.a. das Ziel, Handelshemmnisse zu beseitigen und dabei gleichzeitig ein einheitliches Sicherheitsniveau für die Beschäftigten der Länder der EG zu schaffen. Für alle explosionsgeschützten Systeme, Geräte und Komponenten ist die aus Artikel 100a abgeleitete Richtlinie 94/9 EG bedeutend. Umgangssprachlich wird dieser Artikel auch mit ATEX 100a bezeichnet (teils auch ATEX 95).
ATEX - und was steckt dahinter? Was bedeutet ATEX, was änderte sich ab dem 1. Juli 2003? ATEX bedeutet Atmosphere Explosible - explosionsfähige Atmosphäre. Dahinter versteckt sich ein umfangreiches Schriftenwerk von Richtlinien, Normen und Auslegungen in Gesetzen, Verordnungen und Vorschriften. Im wesentlichen die Richtlinien 94/9 EG (ATEX 100a) und 99/92 (ATEX 137).
ATEX - und was steckt dahinter? Die Richtlinie 94/9 EG (ATEX 100a) betrifft "...Geräte und Schutzsysteme..., richtet sich also primär an den Hersteller, und muß wortgetreu in nationales Recht umgesetzt werden. Spätestens ab dem 01. Juli 2003 dürfen nur Betriebsmittel, die dieser Richtlinie entsprechen, in Verkehr gebracht werden. Die Richtlinie 1999/92 EG (AREX 137) betrifft "...Mindestvorschriften für Gesundheitsschutz und Sicherheit der Arbeitnehmer..., also den Anwender, und ist dem Sinne nach anzuwenden, spätestens jedoch ab dem 01. Juli 2006.
ATEX - und was steckt dahinter? Die ATEX 100a betrifft primär Hersteller, aber auch Betreiber explosionsgeschützter Betriebsmittel. Ab dem 01.07.2003 gelten viele mit dem Explosionsschutz verbundene europäische Richtlinien nicht mehr, was das Inverkehrbringen neuer Betriebsmittel und die Gültigkeit von Zulassungen betrifft. Neuanlagen und Erweiterungen von Anlagen müssen dann mit neuen Geräten durchgeführt werden. Geräte dürfen nur mit einer EG-Baumusterprüfbescheinigung verkauft werden Die Richtlinie ATEX 100a ist zwar keine Norm! Sie erfordert allerdings europaweit (EU) gültige Normen und deren Umsetzung in nationales Recht. Neben der Anpassung bestehender und Erstellung neuer Europanormen ist in allen Ländern der EU eine Anpassung der nationalen Vorschriften erfolgt, in Deutschland des Gerätesicherheitsgesetzes, der Explosionsschutzverordnung ExVO, EX-RL und vieler anderer Schriften.
Wichtige inhaltliche Veränderungen 1. Zoneneinteilung: Mit der EU-weiten Definition der Zonen 0, 1 und 2 sowie 20, 21 und 22 und Vorgabe einheitlicher Bewertungskriterien für die Bereichseinteilung wurde der Grundstein gelegt für eine Kennzeichnung der Betriebsmittel zu deren Verwendung in den jeweiligen Zonen. Während sich bei der Zoneneinteilung im Gasbereich der Wortlaut geändert hat, besteht im Staubbereich ein neues Konzept. (Umsetzung: EN 1127-1). 2. Kennzeichnung: Der bereits seit vielen Jahren gültigen technischen Kennzeichnung wird eine ATEX -Kennzeichnung vorangestellt, bestehend aus: -der Gerätegruppe zur Beschreibung des Einsatzortes, -der Gerätekategorie zur Kennzeichnung des erreichten Sicherheitsniveaus - und der Stoffgruppe zur Bestimmung des Einsatzbereiches in entsprechender explosionsfähiger Atmosphäre.
Wichtige inhaltliche Veränderungen Diese Kennzeichnung definiert die Berechtigung zum Einsatz in einer Zone. Der Einsatz von Geräten mit höherem Schutz als für eine Zone vorgeschrieben ist zulässig. Das ausgestellte Zertifikat heißt EG-Baumusterprüfbescheinigung. Die Prüfungsgrundsätze sind nun für alle Prüfstellen einheitlich. Dadurch ergeben sich bei der Neuzulassung bestehender Geräte teilweise erhebliche Änderungen in den elektrischen Kenndaten. Dies erfordert vom Anlagenbetreiber zumindest eine Überprüfung oder gar neue Bewertung von Stromkreisen. Für Geräte in der Zündschutzart»Eigensicherheit«ist der»nachweis der Eigensicherheit«zwingend vorgeschrieben. Hiermit beschäftigt sich der zweite Teil der Abhandlung.
Wichtige inhaltliche Veränderungen Bestandsschutz für Originalgeräte: Es ist nicht notwendig, Anlagen zum 1. Juli 2003 abzuschalten, weil die eingebauten Geräte nicht nach ATEX zugelassen sind. Bestehende Anlagen haben Bestandsschutz, solange Änderungen unterbleiben. (!) Probleme entstehen jedoch dann, wenn ein Gerät ausfällt. Während eine fachgerechte Reparatur des Gerätes zulässig ist, darf ein Ersatzgerät ohne ATEX-Zulassung nur zum Einsatz kommen, wenn es sich bereits in Verkehr befindet, also beim Kunden im Lager liegt. Aber: Ist es wirklich sinnvoll, diese Komponenten noch einzusetzen? Ist die Eigensicherheit noch gegeben? Darüber hinaus ist der Neuverkauf von Geräten ohne ATEX-Zertifikat für den Ex-Einsatz nicht zulässig.
Wichtige inhaltliche Veränderungen Ex-Schutz ist nicht gleich Ex-Schutz Grundlage für die Zulassung von Geräten für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen ist die europäische ATEX-Richtline, nach der ab 2003 alle nationalen Normen anzupassen sind. Ist ein Gerät Ex-geschützt, darf es dennoch nicht überall eingesetzt werden. An Geräte für den Einsatz in explosions-gefährdeten Bereichen werden verschieden hohe Anforderungen je nach Gefährdungspotential gestellt. Hierzu gibt die ATEX u.a. verschiedene Kategorien und Gefährdungspotentiale vor: Kategeorien Explosionsgruppen Temperaturklassen Zündschutzarten
Wichtige inhaltliche Veränderungen Die Einteilung in Kategorien In der Industrie werden Bereiche, in denen explosible Atmosphäre auftreten kann, in Zonen eingeteilt. Die ATEX ordnet diesen Zonen sogenannte Geräte-Kategorien zu. Die Unterteilung in Kategorien bezieht sich auf die zeitliche Präsenz (Häufigkeit) von explosionsfähiger Atmosphäre (Gas/Dampf/Nebel- Luftgemisch im zündfähigem Bereich) - nicht auf den Stoff oder die Konzentration.
Kategorien und Zonen
ATEX - und was steckt dahinter? Die Einteilung in Temperaturklassen Zusätzlich werden die Geräte in Temperaturklassen eingeteilt. Diese berücksichtigen die verschiedenen Zündpunkte der Gase und Dämpfe. Ein Gerät, das z.b. in der Temperaturklasse T4 zugelassen ist, darf an seiner Oberfläche nicht heißer als 135C werden. Die Temperaturklassen gehen von T1 bis T6, wobei Stoffe, die in die Temperaturklasse T6 eingeteilt sind, die größte Gefahr darstellen. Welchen Stellenwert hat die Temperaturklasse eines Gerätes bei der Beurteilung der Sicherheit? Die Temperaturklasse ist neben der Explosionsgruppe sehr wichtig, um den sicheren Einsatz eines Gerätes beurteilen zu können. Ein Gerät in der Temperaturklasse T2 (max. Oberflächentemperatur 300C ) darf z.b. nicht bei auslaufendem Benzin (erfordert mindestens T3!) eingesetzt werden.
ATEX - und was steckt dahinter? Explosionsgruppe e
ATEX - und was steckt dahinter? Die Zündschutzarten Um sicherzustellen, dass ein Gerät in einer explosiblen Atmosphäre auch bei Auftreten von Fehlern keine Gefahr darstellt, gibt es verschiedene technische Möglichkeiten. Die realisierte Zündschutzart muß bei der Kennzeichnung eines Ex-geschützten Gerätes angegeben werden. Die Zündschutzart Eigensicherheit ist die einzig sinnvolle Zündschutzart für die Zone 0, gestattet das Arbeiten unter Spannung (Messen und Kalibrieren) und die freie Zusammenschaltung Geräte verschiedener Hersteller.
Die Kennzeichnung von Ex-geschützten Geräten nach ATEX Die Geräte-Kennzeichnung wird erweitert. Auf jedem Gerät müssen deutlich und dauerhaft folgende Mindestangaben angebracht sein: - Name und Anschrift des Herstellers - CE-Kennzeichnung und Kennnummer der benannten Stelle - die Zulassungsnummer - Bezeichnung der Serie und des Typs - das spezielle Kennzeichen zur Verhütung von Explosionen in Verbindung mit dem Kennzeichen, das auf die Kategorie verweist. - für die Gerätegruppe I der Buchstabe "M" - für die Gerätegruppe II der Buchstabe "G" (für Bereiche, in denen explosionsfähige Gas-, Dampf-, Nebel-, Luft-Gemische vorhanden sind) und/oder der Buchstabe "D" (für Bereiche, in denen Staub explosionsfähige Atmosphäre bilden kann) - sowie alle für die Sicherheit bei der Anwendung nötigen Hinweise
Kennzeichnung
Die ATEX 137 oder RL 99/92: Das Explosionsschutzdokument Explosionsschutzdokument Der Betreiber stellt sicher, dass ein Dokument erstellt und auf dem letzten Stand gehalten wird (nachstehend "Explosionsschutzdokument" genannt). Das Explosionsschutzdokument wird vor Aufnahme der Arbeit erstellt. Es wird überarbeitet, wenn wesentliche Änderungen, Erweiterungen oder Umgestaltungen der Arbeitsstätte, der Arbeitsmittel oder des Arbeitsablaufes vorgenommen werden. Der Betreiber kann bereits vorhandene Explosionsrisikoabschätzungen, Dokumente oder andere gleichwertige Berichte, die im Rahmen anderer gemeinschaftlicher Akte erstellt wurden, miteinander kombinieren.
Praktische Konsequenzen Mit der RL94/9 waren und sind alle Hersteller von explosionsgeschützten Geräten gezwungen, ihre Produkte neu zu zertifizieren um eine Baumusterprüfbescheinigung zu erhalten. Basis hierzu ist bei der Eigensicherheit u.a. die 2. Ausgabe der EN 50020. Hier gibt es einige neue Anforderungen an die Geräte, die nicht nur Auswirkungen auf die Entwicklung, sondern auch auf die Installation haben. Als Beispiel seien die Zündgrenzkurven erwähnt, die jetzt z.t. weniger äussere Kapazität (Co) zulassen. So werden Speisegeräte mit einer maximalen Ausgangsspannung Uo = 28V ein max. Co=83nF (früher teilweise 130nF) haben. Die Auswirkungen bei der Installation zeigen wir auf dem nächsten Bild.
Praktische Konsequenzen für die Betreiber Beispiel: Auswirkungen auf Standard-Loops mit Speisegeräten Wenn der Hersteller für sein konformitätsbescheinigtes Gerät heute eine Baumusterprüfbescheinigung beantragt, erhält er z.t. andere technische Daten, sofern er keine Änderungen vornimmt. Auch hier gibt es ein Beispiel für die früher unterschiedliche Bescheinigungspraxis in Europa, bezogen auf die Lo- und Co-Werte. So bescheinigte die BASEEFA früher für ein Uo=28V eine max. zulässige äussere Kapazität von Co=130nF. Heute sind für die Baumusterprüfbescheinigungen die Zündgrenzkurven nach 2. Ausgabe der EN 50020 relevant, und diese weichen gegenüber den früheren ab. Neue Messungen in den 90er Jahren haben gezeigt, dass die Co-Werte z.t. niedriger sein müssen. Viele, aber nicht alle, europäische Prüfstellen haben diese niedrigeren Werte schon bei den Konformitätsbescheinigungen berücksichtigt. Im ATEX-Zeitalter haben alle Speisegeräte einheitliche und damit niedrigere Co-Werte (bei gleichem Uo). Das hat Konsequenzen bei der Installation. Das gleiche Speisegerät hat nach der ATEX-Umstellung ein Co=83nF statt 130nF. Es gibt Hersteller, die dieses Problem durch ein Absenken des Uo auf z.b. 26V kompensieren um ein Co=99nF zu erreichen. Das Co bestimmt unmittelbar die max. Länge der Installationsleitung. Bei Standardleitungen mit 120nF/km waren nach alt 130nF/120nF/km=1083m zulässig. Nach ATEX sind es nur noch Co=83nF und somit 691m. (bei 99nF sind 825m) Wer mit Standard-Loops arbeitet, also Hersteller A immer mit Hersteller B zusammenschaltet (bei gleicher Leitung), sollte nach der ATEX-Umstellung die neuen Ex-Daten besonders aufmerksam beachten, speziell bei Speisegeräten.
Zusammenfassung
Zusammenfassung Für den Betreiber: Auswirkungen auf bestehende und neue Instrumentierungen
Zusammenfassung
Zusammenfasung
Was bietet Ihnen Camille Bauer? Sämtliche Geräte sind bereits nach ATEX zugelassen! Ein Teil der Geräte hat den (komplizierten) Ex-i-Nachweis bereits im Ex-Schein Übernahme der Arbeit und Verantwortung durch CB! Strom- und Spannungsmessungen aus dem Ex-Bereich mit diversen Produkten: Tabellen für Ex-i-Nachweis im Ex-Schein! Speisegerät B811: Niedrige Ex-Daten auch spezielle Feld-MU passen. Berücksichtigt die HART-Programmierung Ex-i-Nachweis entfällt TemperaturmeßumformerV624 (Aufbau): Programmierung während laufender Anlage erlaubt, da der Leistungseintrag durch die Programmierung bescheinigt ist Temperaturmeßumformer VK616 (Kopf-MU): Dito
Der Nutzen für Sie: Neben den Produktzulassungen generell nach ATEX: Plug and Play-Anwendungen ohne langes Rechnen Angaben über gemischte Werte (C und L, Nachweis der Eigensicherheit in der Produktdokumentation). Hilfestellung bei der Zusammenschaltung von Betriebsmitteln. Teils in Form der......komplette(n) Gerätedokumentation als Teil der Anlagen-dokumentation auf CD oder unter www.camillebauerag.com Beratung und Schulung vor Ort oder im eigenen Schulungszentrum.