Mit anschlussfertigen Systemlösungen, die alle Vorschriften und Sicherheitsstandards berücksichtigen, unterstützt Pepperl+Fuchs Anlagenbetreiber beim Explosionsschutz.

Eine Explosion vollzieht sich im Bruchteil einer Sekunde, und sie ist ein denkbar einfacher chemischer Vorgang. Die zuverlässige Verhinderung dieser Explosion oder zumindest die Minimierung ihrer gefährlichen Auswirkungen ist dagegen eine komplexe Aufgabe, die zu bewältigen langjährige Erfahrung erfordert. Die ersten Trennbarrieren, die Pepperl+Fuchs in den 1950er-Jahren auf den Markt brachte, markierten den Beginn des eigensicheren Explosionsschutzes in der Automatisierungstechnik. Bis heute ist das Unternehmen bei diesem Gerätetyp mit großem Abstand Weltmarktführer. Auch für alle anderen Zündschutzarten wurde viel Entwicklungsarbeit geleistet und kontinuierlich Neuheiten und Verbesserungen auf den Markt gebracht; die Experten und Ingenieure sind in vielen internationalen technischen Komitees und Standardisierungsgremien aktiv.

Normen und Regelwerke
International ist der Explosionsschutz in dem Normenwerk IEC 60079 geregelt. Für Europa ergibt sich daraus die Richtlinie 2014/34/EU (ATEX 114), für viele andere Länder kommt das Konformitäts-Bewertungssystem IECEx zur Anwendung. Daneben gibt es noch zahlreiche nationale Richtlinien und Konformitätsverfahren, als Beispiel seien die US-amerikanischen NEC500 und 505 sowie die ‚Eurasian Conformity‘ (EAC) der Zollunion Russland/Belarus/Kasachstan genannt.
In diesen Normenwerken werden unter anderem die Zündschutzarten, die Zonen-Einstufung gefährdeter Bereiche sowie Anforderungen an Installation, Betrieb, Instandhaltung und Reparatur dargestellt. Die meisten definierten Zündschutzarten erfordern besondere kons­truktive Maßnahmen an Geräten und Betriebsmitteln für den Einsatz in explosionsgefährdeten Umgebungen. Hierzu gehören ‚Erhöhte Sicherheit‘ Ex e (IEC 60079-7) und ‚Eigensicherheit‘ Ex i (IEC 60079-11). Soll jedoch Instrumentierung eingesetzt werden, die kon­­struktiv nicht für Ex-Bereiche geeignet ist, bieten sich die Zündschutzarten ‚Überdruckkapselung‘ Ex p (IEC 60079-2) und ‚Druckfeste Kapselung‘ Ex d (IEC 60079-1) an. Zum Schutz gegen Staubexplosionen ist der ‚Schutz durch Gehäuse‘ Ex t (IEC 60079-31) zu erwähnen.

Komponenten – Baukasten – System
All diese Details müssen mit den Anforderungen der jeweiligen verfahrenstechnischen Anwendung abgeglichen werden. Dieses Know-how stellt Pepperl+Fuchs seinen Kunden nicht nur in Form von Komponenten zur Verfügung, sondern auch als umfassende Gesamtlösung. Das Mannheimer Unternehmen versteht unter einer Lösung ein explosionsgeschütztes Betriebsmittel, das auf der Grundlage anwendungsspezifischer Anforderungen aus verschiedenen Komponenten zusammengestellt wird. Im einfachen Fall genügt die Konfigurierung aus einem entsprechend zertifizierten modularen Geräte-Baukasten, bei komplexeren Lösungen ist umfassendes Engineering gefragt. Ziel ist es, möglichst effizient den optimalen Explosionsschutz für die jeweilige Anwendungssituation zu erstellen.
Im MSR-Bereich mit niedriger Energie in den Stromkreisen bieten sich die unterschiedlichen eigensicheren Technologien an: analoge Trennbarrieren, Remote I/O Systeme oder Feldbus-Topologien. Bei höherem Energiebedarf stehen flexibel konfigurierbare Klemmen- und Steuerkästen mit Ex-e-Zertifizierung zur Verfügung. Oft müssen jedoch in den gefährdeten Bereichen elektrische Komponenten eingesetzt werden, die hierfür konstruktiv nicht geeignet sind, also nicht gemäß Ex e, Ex i oder einer anderen Schutzart das Entstehen von Zündfunken verhindern.

Einhaltung der Sicherheitsanforderungen
Lösungen hierfür können mittels Überdruckkapselung Ex p geschaffen werden. Durch entsprechende Steuerung und Überwachung wird das kontinuierliche Einströmen eines inerten Gases in ein speziell geeignetes Gehäuse sichergestellt. Aufgrund des dadurch erzeugten Überdruckes kann das umgebende zündfähige Gasgemisch nicht mit den potentiellen Zündquellen in Kontakt kommen.
Aktive Überwachungskomponenten und Pumpen sind bei ‚druckfester Kapselung‘ ­
Ex d nicht notwendig. Die als Zündquellen infrage kommenden elektrischen Komponenten werden in ein robustes Gehäuse eingebaut, welches einer möglichen Explosion im Innenraum standhält. Durch entsprechend kons­truierte zünddurchschlagssichere Spalten wird ein Austreten der Flamme verhindert. Natürlich darf die Gehäuse-Außenseite zu keinem Zeitpunkt die Zündtemperatur des umgebenden Gasgemisches erreichen. Somit bleiben die schädlichen Auswirkungen einer möglichen Explosion auf den Innenraum der Lösung beschränkt.
Die Mannheimer Projektingenieure stellen die Einhaltung der Sicherheitsanforderungen bei jeder Lösung sicher, dies wird durch entsprechende Zertifizierung dokumentiert. Nach der anschlussfertigen Lieferung zum Einsatzort liegt die Verantwortung dann beim Betreiber, dessen Vorgaben zu Prüfung, Inbetriebnahme und Instandhaltung elektrischer Anlagen in explosionsgefährdeten Zonen in den Abschnitten IEC 60079-14 und -17 niedergelegt sind. Bei Ex d ist besondere Sorgfalt bei Arbeiten am Gehäuse und beim Schließen des Gehäuse­deckels notwendig. Um ein häufiges Öffnen der druckfesten Kapselung zu vermeiden empfiehlt sich die Kombination mit einem Anschlussraum gemäß Zündschutzart Ex e. Die beiden Gehäuse werden durch einen Flansch mechanisch verbunden, die Einführung der Leitungen in den Ex-d-Raum erfolgt mit speziellen Leitungsdurchführungen.

Vielzahl an Kontrollfunktionen
Bei den entsprechenden Lösungen von Pepperl+Fuchs sind das Ex-e-Gehäuse sowie der verbindende Flansch aus hochwertigem Edelstahl gefertigt. Letzterer garantiert den Schutz des Ex-e-Gehäuses und verhindert, dass sich Schmutz ablagert oder Feuchtigkeit eindringt. Neben einer großen Auswahl an ­Kabelverschraubungen und Anschlussklemmen in erhöhter Sicherheit können auch entsprechend zertifizierte Bedienelemente aus der Steuerkasten-Baureihe FXLSCS eingebaut werden.
Damit steht eine Vielzahl an Kontrollfunktionen zur Verfügung, die auch zu einem späteren Zeitpunkt nach der Inbetriebnahme leicht erweitert und modifiziert werden können. Für die druckfeste Kapselung stehen Gehäuse aus Edelstahl und Aluminium zur Auswahl, für unterschiedliche Gasgruppen und in vielen Größen. In enger Kooperation entscheiden Anwender und Projektingenieur welche Gehäusekombination für die jeweilige Anwendung die effizienteste Lösung bietet. Eine geschickte Zuordnung von Funktionen zu Zündschutzarten sowie eine geeignete Anordnung der Komponenten im Ex-d-Bereich optimieren die Raumausnutzung und damit den Investi­tionsaufwand.
Durch den Einbau in Ex-d- oder Ex-p-Gehäuse können eine Vielzahl von elektrischen Schalt- und Überwachungskomponenten nahe am Prozess installiert werden, bis hin zu kompletten Steuerungen. Somit stehen dem Anwender die Vorteile aller Zündschutzarten in jeweils optimal auf seine Anwendung zugeschnittenen Lösungen zur Verfügung. Hohe Qualität, umfassende Zertifizierung, detaillierte Dokumentation sowie weitergehende Beratung bilden die Basis für einen effizienten Anlagenbetrieb. Sprechen Sie uns an.