Viele Firmen der Branche verarbeiten brennbare Stoffe in Form von Gasen, Flüssigkeiten oder Stäuben und müssen deshalb besondere Vorschriften beachten. Dazu gehört unter anderem die Pflicht, sogenannte Atex-zertifizierte Bauteile und Geräte zu verwenden. Sie verhindern die Entzündung explosionsfähiger Atmosphären oder reduzieren zumindest die Auswirkungen einer Explosion auf ein ausreichend sicheres Maß. Neben der europaweit gültigen Atex-Richtlinie sind in Deutschland die Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) und die Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) für Firmen maßgeblich.
Im Idealfall wird bereits die Entstehung einer explosionsfähigen Atmosphäre verhindert, z. B. durch die Verdünnung einer brennbaren Flüssigkeit oder die Reduktion des Sauerstoffgehalts in der Luft (primärer Explosionsschutz). Oft ist das aber nicht oder nur mit sehr großem Aufwand möglich. Dann muss zumindest sichergestellt sein, dass keine Zündquelle in der näheren Umgebung vorhanden ist (sekundärer Ex-Schutz). Das lässt sich mit dem Einsatz spezieller Geräte mit den Zündschutzarten Ex e und Ex i erreichen. Allerdings ist die Auswahl an Geräten und Komponenten mit diesen Zulassungen begrenzt und nicht jedes dieser Geräte bzw. Bauteile ist für jede Anwendung geeignet.
Damit die Prozessindustrie trotzdem flexibel bei der Gestaltung ihrer Anlagen ist, hat Rose Systemtechnik die druckgekapselte Gehäuse-Serie Ex d entwickelt (tertiärer Ex-Schutz). Mit ihrer Hilfe können selbst Bauteile ohne Atex-Zertifizierung in kritischen Umgebungen eingesetzt werden.
Größen und Ausführungen
Die Hauptaufgabe der Ex-d-Gehäuse ist es, die Ausbreitung einer internen Explosion zu verhindern. Der Zündspalt ist deshalb so konstruiert, dass Funken, Flammen und heiße Gase beim Verlassen des Gehäuses so weit abgekühlt werden, dass sie die explosionsfähige Atmosphäre in der Umgebung nicht mehr entzünden können. Rose bietet die Gehäuse der Ex-d-Serie in verschiedenen Größen sowie in Ausführungen aus kupferfreiem Aluminium oder Edelstahl an. Sie verfügen über die Zulassung für den Einsatz in explosionsgefährdeten Gasatmosphären (IIB, IIC) und Staubatmosphären (IIIC) und sind nach Atex, IECEx und EAC zertifiziert.
Neben den vier Standardausführungen liefern die Spezialisten aus Porta Westfalica die Gehäuse auch als kundenspezifische Modifikationen oder führen Oberflächenveredelungen wie beispielsweise Sichtfenster oder Lackierungen durch. Die Fertigung von Sondergehäusen und die komplette mechanische Bearbeitung der Produkte gehört ebenfalls zu den Leistungen von Rose.
Tests im hauseigenen Labor
Um die Atex-Konformität der Ex-d-Gehäuse sicherzustellen, führt Rose in seinem Labor regelmäßig strenge Qualitäts- und Belastungstests durch. Sie finden in dem Temperaturbereich statt, für den die Gehäuse konzipiert wurden.
Beim sogenannten Eigenerwärmungstest wird z. B. die maximale Oberflächentemperatur bestimmt, außerdem stehen Referenzdruck-, Überdruck- und Funkenübertragungstests auf dem Programm. Bei den sogenannten Bezugsdruckprüfungen leitet man Gas ins Gehäuse und entzündet es. Ähnlich verhält es sich bei den Zünddurchlässigkeitstests: Hier wird ein Gasgemisch eingeleitet und entzündet, während sich das Gehäuse in einer explosionsfähigen Umgebung befindet. Überträgt sich die Zündung auf die äußere Atmosphäre, sind die Atex-Anforderungen nicht erfüllt. Die Ausbreitung des Zündfunkens ist dabei von vielen Bedingungen abhängig: Außer der Umgebungstemperatur spielen auch die Geometrie des Gehäuses und die Einbauten eine Rolle.
Ex-d-Gehäuse für eine Raffinerie
Die Ex-d-Gehäuse von Rose entsprechen aber nicht nur der Atex-Richtlinie, sie verfügen auch über die Schutzart IP 66 (DIN EN 60529) und sind deshalb staubdicht sowie gegen das Eindringen von Wasser geschützt. Zu den ex-geschützten Gehäusesystemen zählen neben der Ex-d-Serie auch viele weitere Modelle aus Aluminium, Edelstahl und Polyester.
Aufgrund ihrer hohen Robustheit sind sie in vielen anspruchsvollen Anwendungen einsetzbar. So liefert Rose ex-geschützte Gehäuse der ProtEx-Serie an eine Raffinerie. Die Gehäuse werden komplett mit der gewünschten Elektronik ausgestattet und übernehmen als sogenannte Control Stations die Steuerung der Verdichterantriebe bei der Benzinherstellung. Da sich die Anlage in unmittelbarer Nähe zum Meer befindet, war die Korrosionsbeständigkeit der Gehäuse eine wichtige Bedingung. Rose wählte ein Edelstahlgehäuse und die Materiallegierung 1.4404, um die hohen Anforderungen zu erfüllen. Die geforderte Temperaturbeständigkeit im Bereich von -20 bis +42 °C stellte für die Gehäuse keine Herausforderung dar, da diese für den weiten Bereich von -55 bis +135 °C geeignet sind.
Der Auftrag beinhaltete darüber hinaus die mechanische Bearbeitung der Gehäuse. Dazu gehören beispielsweise die Anbringung diverser Ausbrüche im Deckel – montiert mit Schaltern und Leuchtmeldern – sowie Ausbrüche an der Unterseite des Gehäuses für die Montage von Kabelverschraubungen. Eine weitere Serviceleistung von Rose ist die vollständige Montage der mit Elektronik bestückten Tragschiene inklusive der erforderlichen Verschraubungen.
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Nachgefragt: Individuelle Lösungen
Was unterscheidet Rose von anderen Gehäuseherstellern?
Wir fertigen nicht nur Gehäuse, sondern bieten unseren Kunden Komplettlösungen aus einer Hand. Hierzu zählen die individuelle Gestaltung des Gehäuses und die mechanische Bearbeitung und Bestückung mit Standardkomponenten, aber auch mit spezieller Elektronik. Trotz des hohen Individualisierungsgrads können wir diese Lösungen auch mit einer Zertifizierung für explosionsgefährdete Bereiche produzieren.
Das Thema Ex-Schutz ist ja relativ komplex. Wissen Ihre Kunden, was sie dabei beachten müssen?
Wir erleben da oft eine gewisse Unsicherheit. Deshalb führen wir unsere Kunden auf Wunsch durch den Zertifizierungsprozess oder bieten gleich komplett zertifizierte Geräte an. Das Angebot nehmen viele gerne an.
Mathias Ohsiek, Programm-Manager explosionsgeschützte Gehäuse, Rose Systemtechnik GmbH
