Mit Eigensicherheit wird es nie brenzlig

Der Autor: Marco Wörner Produktmanager, Wika

Nüchtern betrachtet bilden die meisten Industrieanlagen eine Gefahrenzone. Viele für die Betriebsabläufe unabdingbare Stoffe, aber auch Endprodukte sind brennbar oder explosionsfähig. Je mehr von diesen Materialien für den Verarbeitungsprozess notwendig sind oder erzeugt werden, beispielsweise in der chemischen, petrochemischen, aber auch in der Lebensmittelindustrie, um so höher ist das Risiko. Jeder kleine Funke und jede Überhitzung kann zu einer Explosion mit schwerwiegenden Folgen führen. Hochwertige Mess- und Regeltechnik in den Industrieanlagen dient der Prävention. Ihre regelmäßige Kalibrierung findet zunehmend direkt in den Anlagen statt, zum Beispiel mit tragbaren Druckkalibratoren. Die Anforderungen, die ein Check im explosionsgefährdeten Bereich an das Referenzgerät stellt, sind hoch.

Die Maßnahmen zum Ausschluss einer Zündung sind abhängig von der Zoneneinstufung. Ein Gefahrenpotenzial durch den Kalibrator kann durch geeignete Werkstoffe und konstruktive Maßnahmen ausgeschlossen werden. So werden zum Beispiel EMV-geschützte ABS-Kunststoffe verwendet, um statische Aufladungen des Kalibratorgehäuses während der Handhabung zu vermeiden.

Die „Ex-Tauglichkeit“ eines Geräts wird mit dem Atex-Zertifikat garantiert. Ihm zugrunde liegt die Richtlinie 94/9/EG der Europäischen Gemeinschaft zur Vermeidung von ungewollten Explosionen in der Industrie. Darin sind alle entsprechenden Anforderungen an Kalibratoren, Betriebsmittel und Komponenten niedergelegt. Werden Kalibratoren nach dieser Richtlinie entwickelt, konstruiert und gebaut, können sie einer einheitlichen EG-Baumusterprüfung unterzogen werden. Ist sie bestanden, erhält das Gerät das Atex-Zertifikat und kann somit Prozessparameter in explosionsgefährdeten Bereichen kalibrieren.

Generell ist zu beachten, dass explosionsgeschützte Prüflinge nur mit eigensicheren Kalibratoren kontrolliert werden sollten. Deren umfassender Schutzmechanismus beruht vor allem auf speziellen elektronischen Bauelementen. Sie gewährleisten, dass im Kalibrator weder Zündfunke noch Zündtemperatur erzeugt werden können. Die Stromkreise in solchen Geräte wie dem Typ CPH65I0 von Wika sind sämtlich strom- und spannungsbegrenzt. Ihre Energie wird dabei so limitiert, dass selbst im Fehlerfall jede Zündungsgefahr ausgeschlossen ist. Eigensichere Kalibratoren sind, je nach Bedarf, in drei unterschiedliche Schutzniveaus eingeteilt: „ia“, „ib“ und „ic“. Ein Gerät mit Einstufung „ia“ weist zwei redundante Bauteile auf, d. h. beim Ausfall von zwei sicherheitskritischen Bauteilen übernimmt ein drittes dessen Funktion. Bei Schutzniveau „ib“ gibt es lediglich ein, bei „ic“ kein redundantes Bauteil.

Doch Zuverlässigkeit ist nicht das einzige Kriterium für den Einsatz eigensicherer Kalibratoren: Nur sie ermöglichen zugleich mit dem sicheren Schutz eine höchstmögliche Genauigkeit. Würde beispielsweise ein Atex-zugelassener Prozesstransmitter mit einem nicht eigensicheren Kalibrator geprüft, wäre eine Beschädigung durch unbegrenzte Strom- und Spannungsausgänge nicht auszuschließen. Gegen diese Gefahr müsste bei nicht eigensicheren Kalibratoren eine Sicherheitsbarriere, zum Beispiel ein Zonentrenner, zwischengeschaltet werden. Solche Schutzvorrichtungen beeinflussen allerdings die Genauigkeit der Messung, sodass bei der Kalibrierung Abweichungen zu berücksichtigen wären. Eigensicherheit macht einen solchen Aufwand überflüssig.

Der Bedarf an tragbaren Kalibratoren im Ex-Bereich nimmt zu – nicht nur aus Gründen der Sicherheit, weil explosionsgeschützte Prüflinge in der Anlage bleiben und trotzdem präzise kalibriert werden können. Mobile Geräte sind für viele Industrieanwendungen auch eine ökonomische Lösung, selbst die in der Anschaffung teureren eigensicheren Produkte. Denn eine Kalibrierung vor Ort verursacht nur einen relativ kurzen Prozessausfall. Die Anwender sparen Zeit – und damit Geld.

Der eigensichere Druckkalibrator CPH65I0 mit einer Genauigkeit von 0,025 % der Spanne und diversen Zusatzfunktionen eignet sich für ein breites Einsatzspektrum, auch in explosionsgefährdeten Bereichen. Das Hand-Held ist wahlweise mit einem oder zwei integrierten Referenz-Drucksensoren ausgestattet. Damit lassen sich 24 unterschiedliche Messbereiche bis 700 bar abdecken. Der CPH65I0 nimmt außerdem Transmitterausgangssignale (0 bis 24 mA) auf und misst über ein Widerstandsthermometer die Umgebungs- und Medientemperatur (-40 bis .+150 °C). Eine Testfunktion für Druckschalter rundet die Ausstattung ab. Somit können Anwender mit diesem Kalibrator Druckmessgeräte jeder Art kalibrieren. Trotz seiner Multifunktionalität ist der robuste CPH65I0 ein über drei Tasten leicht zu bedienendes Gerät. Auf dem fünfstelligen Display mit Hintergrundbeleuchtung können drei Messparameter gleichzeitig angezeigt werden. Die Batterieversorgung ist für mindestens 35 Betriebsstunden ausgelegt.

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