Funktechnik Funktechniken in der Prozessautomation: Das müssen Sie bei der Implementierung beachten

Autor / Redakteur: Rudolf Hauke / Anke Geipel-Kern

Planen Sie in Ihrer Anlage eine Wireless-Einrichtung? Sind Sie im Hinblick auf den Explosionsschutz unsicher, welche Zulassungen notwendig sind und welche Grenzwerte beachtet werden müssen? Der Beitrag beantwortet die dringlichsten Fragen.

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In den weitläufigen Petrochemieanlagen helfen funkbasierte Überwachungslösungen, große Entfernungen zwischen Messgerät und Zentrale zu überbrücken.
In den weitläufigen Petrochemieanlagen helfen funkbasierte Überwachungslösungen, große Entfernungen zwischen Messgerät und Zentrale zu überbrücken.
( Bild: Dekra )

Viele Anlagenbetreiber und Automatisierer denken eher an die technischen Potenziale der drahtlosen Kommunikation im Bereich explosionsgefährdeter Atmosphäre als an die zu beachtenden Sicherheitsgrenzen. Es ist aber wichtig, die aktuellen Grenzwerte für den Einsatz von Wireless- und Funktechniken sowie RFID-Techniken und deren Entwicklung zu kennen. Das gilt auch für die Umsetzungsmöglichkeiten im Rahmen einer europäischen Atex-Baumusterprüfbescheinigung oder einer internationalen IECEx-Bescheinigung in der jeweiligen Schutz-Zone. Aber wie kann in einer chemischen Anlage sicher eine Wireless-Einrichtung betrieben werden? Wie können in einer Produktionsanlage Sensoren eingesetzt werden, die Informationen drahtlos übertragen? Diese Fragen muss sich der Anlagenbetreiber stellen. Im Ex-Schutz-Bereich werden für die chemische Industrie mehrere Zonen und Kategorien unterschieden:

  • Zone 0 bzw. Zone 20 / Kategorie 1G bzw. 1D: Ein Bereich, in dem ständig oder langzeitig eine explosionsfähige Atmosphäre vorhanden ist.
  • Zone 1 bzw. Zone 21 / Kategorie 2G bzw. 2D: Ein Bereich, in dem damit zu rechnen ist, dass eine explosionsfähige Atmosphäre bei Normalbetrieb auftritt.
  • Zone 2 bzw. Zone 22 / Kategorie 3G bzw. 3D: Ein Bereich, in dem nicht damit zu rechnen ist, dass bei Normalbetrieb explosionsfähige Gasatmosphäre auftritt, und wenn, dann nur selten und auch nur kurzfristig (Gefährdung durch brennbare Gase (G) oder brennbare Stäube (D)).

Dieses Zonenkonzept wurde in die Atex-Richtlinie 94/9/EG übernommen: Gleichzeitig wird in der Richtlinie 94/9/EG festgelegt, dass für Geräte für die Kategorie 1 bzw. für die Kategorie 2 eine so genannte Baumusterprüfbescheinigung durch eine unter der Richtlinie gelistete Zertifizierungsstelle erstellt werden muss. Für die Geräte der Kategorie 3 kann der Hersteller eine Herstellererklärung selbst erstellen.

Sicherheitstechnische Grundlagen

Eine explosionsfähige Atmosphäre besteht aus einem explosionsfähigen Gemisch von Gasen, Dämpfen, Nebeln oder Stäuben mit Luft einschließlich üblicher Beimengungen unter atmosphärischen Bedingungen, in dem sich eine Reaktion nach erfolgter Zündung selbstständig fortpflanzt. Als atmosphärische Bedingungen gelten hier Drücke von 0,8 bar bis 1,1 bar und Gemischtemperaturen von –20 bis +60 °C. Dies ist besonders bei der Anwendung der Grenzwerte wichtig, oberhalb von diesem Grenzwert von +60 °C gibt es zurzeit keine bestimmten Grenzwerte. Diese explosionsfähige Atmosphäre kann durch das Vorhandensein verschiedener Zündquellen gezündet werden: Funken, Flammen, Lichtbögen, hohe Oberflächentemperaturen, Schall-energien, Strahlung im optischen Bereich oder elektromagnetische Wellen, z.B. erzeugt durch ein Wireless-Produkt oder eine Funkanlage sowie andere Zündquellenarten mit zündfähigem Potenzial.

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