Vejledning til valg af Ex-udstyr

Valgprocessen

Valg af Ex-udstyr kræver besvarelse af seks spørgsmål i rækkefølge:

1. Hvilken zone befinder udstyret sig i? → Bestemmer minimumskategori (1, 2 eller 3)
2. Hvilken gas eller hvilket støv er til stede? → Bestemmer gasgruppe (IIA/IIB/IIC) eller støvgruppe (IIIA/IIIB/IIIC)
3. Hvad er selvantændelsestemperaturen? → Bestemmer temperaturklasse (T1–T6) eller maksimal overfladetemperatur
4. Hvad gør udstyret? → Bestemmer egnede beskyttelsesmetoder (Ex d, Ex i osv.)
5. Hvilket miljø fungerer det i? → Bestemmer IP-klassificering, materialer, omgivelsestemperaturområde (se installationskrav)
6. Hvad er de elektriske parametre? → Spænding, strøm, effekt, frekvens

Hvert svar indsnævrer feltet, indtil du har en shortlist over kompatible muligheder. Kontroller certificeringen inden køb. Vælg derefter ud fra pris, tilgængelighed og egnethed. Kontroller udstyrets mærkning for at bekræfte overensstemmelse.

Trin 1: Zone → Kategori

Match zonen med den krævede udstyrskategori eller EPL:

Gas-/dampzoner

Støvzoner

Hovedregel: Udstyr i højere kategorier kan altid anvendes i zoner med lavere risiko. Kategori 1 fungerer overalt; kategori 3 kun i zone 2/22.

Trin 2: Gas/støv → Gruppe

For gas/damp

Identificer gassen og find dens gruppe:

I tvivlstilfælde skal du bruge IIC. Det fungerer for alle gasser, øger omkostningerne (~10–30 % mere end IIA), men eliminerer risikoen, hvis gassammensætningen ændres.

For støv

Udstyr mærket III (uden bogstav) dækker alle støvtyper (IIIA, IIIB, IIIC). Udstyr mærket IIIC dækker kun IIIC.

Trin 3: Temperatur → T-klasse eller maksimal overfladetemperatur

For gas/damp

Find gasens selvantændelsestemperatur (AIT) og vælg udstyr med en T-klasse under denne værdi:

Sikkerhedsmargen: Udstyr i T-klassen skal være mindst én klasse under gasens AIT. Hvis AIT f.eks. = 200 °C, skal der anvendes T3 (200 °C) eller koldere, ikke T2 (300 °C).

For støv

For støv anvendes direkte temperaturmærkning (ikke T-klasser). Udstyrets maksimale overfladetemperatur skal være:

• ⅔ af støvskyens MIT (støvskyens minimale antændelsestemperatur)
• 75 °C under lagantændelsestemperaturen (LIT) for et 5 mm lag

Brug den værdi, der er mest restriktiv.

Eksempel: Hvedemel har MIT = 440 °C, LIT (5 mm) = 220 °C.

• Skygrænse: ⅔ × 440 = 293 °C
• Laggrænse: 220 - 75 = 145 °C
• Brug T145 °C eller lavere (laggrænsen er afgørende)

Trin 4: Anvendelse → Beskyttelsesmetode

Vælg beskyttelsesmetoden ud fra udstyrets funktion og effektniveau:

Omkostningsrangering (lav til høj): Ex nA (kun zone 2) < Ex e < Ex ia/ib < Ex d < Ex m < Ex p

Vægt (let til tung): Ex ia < Ex e < Ex m < Ex d < Ex p

Beslutningsdiagram

Valg mellem Ex d og Ex i

Is the power < 20 W?
├─ Yes → Consider Ex i (intrinsic safety)
│  └─ Is it a sensor, transmitter, or low-power control circuit?
│     ├─ Yes → Ex i is ideal
│     └─ No → Check if barriers/isolators fit the system architecture
│
└─ No → Use Ex d or Ex e
   └─ Does it have arcing/sparking parts (relays, switches, motors)?
      ├─ Yes → Ex d (flameproof)
      └─ No → Ex e (increased safety) is cheaper and lighter

Zone 0-udstyr

Zone 0 requires EPL Ga. Options:
├─ Ex ia (intrinsic safety, 2-fault tolerance)
├─ Ex ma (encapsulation, 2-fault protection)
└─ Special Ex d or Ex px designs (rare, very expensive)

→ 95% of Zone 0 installations use Ex ia.

Zone 2-udstyr

Zone 2 has relaxed requirements. Options:
├─ Ex nA (non-sparking, cheapest)
├─ Ex nC (enclosed, sparking allowed but enclosed)
├─ Ex nR (restricted breathing)
├─ Any higher-rated equipment (Ex d, Ex e, Ex i)

→ Use Ex nA for motors/lights when possible (cost savings).
→ Use Ex e for terminal boxes (good practice even though Ex nA would suffice).

Udstyr efter branche

Olie og gas (offshoreplatform)

• Hovedmotorer (pumper, kompressorer): Ex d IIC T3, kategori 2 G
• Belysning: Ex d IIC T4 LED-armaturer, IP66
• Samledåser: Ex e IIC T6, rustfrit stål (marint miljø)
• Transmittere: Ex ia IIC T4, 4–20 mA-sløjfer med barrierer i sikkert område
• Kontrolpaneler: Ex px IIB T4 (trykbeholdere i Zone 1-moduler)

Kemisk forarbejdning

• Omrørermotorer: Ex de IIB T3 (kombineret eksplosionssikker motor, terminalboks med forhøjet sikkerhed)
• Processensorer: Ex ia IIC T4–T6 afhængigt af opløsningsmiddel
• Analysatorer: Ex d IIB T4-kabinetter eller Ex p-rensede skabe
• Feltinstrumenter: Ex ib IIC T5 til Zone 1, Ex ia til kritiske sløjfer

Farmaceutisk (opløsningsmiddelforarbejdning)

• Tabletbelægningspander: Ex d IIA T3-motorer (alkoholdamp = IIA)
• Ekstraktionsudstyr: Ex d IIB T4 (ethanol/IPA = IIA, men brug IIB for sikkerheds skyld)
• Instrumentering: Ex ia IIC T4 (nogle opløsningsmidler er IIB)
• Belysning: Ex d IIA T4 LED, IP66 (vaskbart miljø)

Kornbehandling (støv)

• Motorer til skovlelevatorer: Ex tb IIIB T135°C Db, IP6X
• Silo-niveausensorer: Ex ia IIIB (nogle sensorer er certificeret til støv)
• Belysning: Ex tb IIIB T135°C Db, IP6X, LED
• Transportbåndsmotorer: Ex tb IIIB T120°C Db

Malingssprøjtekabine

• Motor til udsugningsventilator: Ex d IIA T3 (opløsningsmiddeldampe)
• Belysning: Ex d IIA T4 LED (inde i kabinen = Zone 1)
• Betjeningselementer: Ex e IIA T6 trykknapstationer
• Sikringer: Ex ia IIA sikkerhedskredsløb

Trin 5: Miljø → IP-klassificering og materialer

Valg af IP-klassificering

Valg af materiale

• Aluminium (AlSi10Mg, LM6): Let, velegnet til de fleste miljøer. Undgås i stærkt korrosive områder.
• Rustfrit stål (316L): Maritimt, offshore, kemisk eksponering. Tungere og dyrere end aluminium.
• Messing: Små komponenter (kabelforskruninger, stik). God korrosionsbestandighed.
• Plast/GRP: Ex e-, Ex tb-kabinetter. Letvægts, korrosionsbestandigt. Ikke egnet til Ex d (kan ikke modstå intern eksplosion).
• Belægninger: Pulverlak, epoxy eller maling i marin kvalitet til aluminium. Undgå at male eksplosionssikre samlinger.

Almindelige fejl ved valg

1. Brug af Zone 2-udstyr i Zone 1

Kategori 3 (Gc) er kun egnet til zone 2. Installation i zone 1 er i strid med ATEX/IECEx-kravene og udgør en reel antændelsesrisiko.

2. Forkert gasgruppe

Installation af IIA-klassificeret udstyr i en hydrogenatmosfære (IIC). De eksplosionssikre mellemrum er for brede, og antændelsesenergigrænserne er for høje. Eksplosionen vil sprede sig.

3. Fejl i temperaturklasse

Brug af T3-udstyr (maks. 200 °C) med benzindampe (AIT ~230 °C). Udstyrets overflade kan nå op på 200 °C, hvilket er for tæt på antændelsestærsklen. Brug T4 (135 °C) eller koldere.

4. Underspecifikation af IP-klassificering

Angivelse af IP54 til udendørs installationer ved kysten. Vandindtrængning og saltkorrosion vil beskadige udstyret inden for få måneder. Brug mindst IP66/67 til marine miljøer.

5. Fejl i Ex i-systemdesign

Overskridelse af grænserne for kabelkapacitans. Barrieren/isolatoren tillader 100 nF, feltanordningen har en intern kapacitans på 50 nF, og kablet er 50 nF/100 m. Installation af 150 m kabel (75 nF) overskrider det samlede budget (100 nF). Eksplosionsrisiko, hvis der opstår en fejl.

6. Ignorering af grænser for omgivelsestemperatur

Standardudstyr er klassificeret til -20 °C til +40 °C. Installation i en ørken (55 °C omgivelsestemperatur) eller et arktisk område (-40 °C) uden at kontrollere udvidet temperaturklassificering. T-klassen beregnes ved maksimal omgivelsestemperatur. Overskridelse heraf ændrer overfladetemperaturen.

Tjekliste for valg

1. ☐ Bekræft zoneklassificering fra områdeklassificeringstegningen
2. ☐ Identificer alle gasser/støvpartikler, der kan være til stede (tjek procesdata, sikkerhedsdatablade)
3. ☐ Bestem gasgruppe: IIA, IIB eller IIC
4. ☐ Find selvantændelsestemperaturen (AIT) for gas eller MIT/LIT for støv
5. ☐ Vælg temperaturklasse eller maksimal overfladetemperatur
6. ☐ Tilpas kategori/EPL til zone (kategori 1 for zone 0, kategori 2 for zone 1, kategori 3 for zone 2)
7. ☐ Vælg beskyttelsesmetode baseret på anvendelse (Ex d for motorer, Ex i for sensorer osv.)
8. ☐ Angiv IP-klassificering for miljøet (IP66 til udendørs/offshore)
9. ☐ Kontroller omgivelsestemperaturområdet (-20 til +40 °C standard; udvidet om nødvendigt)
10. ☐ For Ex i: beregn enhedsparametre (Ui/Ii vs. Uo/Io, Ci/Li vs. Co/Lo + kabel)
11. ☐ Kontroller, at de elektriske parametre (spænding, strøm, frekvens) svarer til forsyningen
12. ☐ Indhent udstyrscertifikat og kontroller, at det opfylder alle krav

Relaterede emner

• Zoneklassificering. Forståelse af zoner 0/1/2 og 20/21/22
• Gasgrupper. IIA, IIB, IIC forklaret
• Temperaturklasser. T1–T6 og AIT-tabeller
• Beskyttelsesmetoder. Alle Ex-typer i detaljer
• Eksplosionssikret vs. egensikker. Valg mellem Ex d og Ex i
• Udstyrsbeskyttelsesniveauer. Ga/Gb/Gc og Da/Db/Dc forklaret
• Kabelgennemføringer. Valg af de rigtige gennemføringer til dit udstyr