Installation und Inspektion von Ex-Betriebsmitteln

Korrekte Installation und regelmäßige Inspektion sind ebenso wichtig wie die Zertifizierung des Betriebsmittels selbst. Ein einwandfrei zertifiziertes Ex-d-Gehäuse wird gefährlich, wenn eine Kabelverschraubung falsch installiert wird. Diese Seite behandelt IEC 60079-14 (Installation) und IEC 60079-17 (Inspektion/Instandhaltung).

Installation (IEC 60079-14)

Allgemeine Grundsätze

1. Nur zertifizierte Betriebsmittel dürfen in explosionsgefährdeten Bereichen installiert werden. Zertifikat, EPL, Gasgruppe und Temperaturklasse müssen mit der Zoneneinteilung übereinstimmen
2. Installationsanleitung des Herstellers befolgen. immer mit zertifiziertem Betriebsmittel verfügbar
3. Besondere Bedingungen („X") prüfen. im Zertifikat dokumentiert
4. Zertifiziertes Zubehör verwenden. Kabelverschraubungen, Anschlusskästen, Leitungsanschlüsse müssen ebenfalls für die entsprechende Schutzart Ex-zertifiziert sein
5. Nur kompetentes Personal. Installateure sollten geeignete Qualifikationen besitzen (CompEx, IECEx CoPC oder gleichwertig)

Auswahl der Kabelverschraubung

Kabelverschraubungen sind der häufigste Fehlerpunkt bei Ex-Installationen.

Für Ex-d-Gehäuse:

• Kabelverschraubungen müssen Ex-d-zertifiziert sein
• Niemals Ex-e-Kabelverschraubungen an Ex-d-Gehäusen verwenden (sie halten dem Explosionsdruck nicht stand)
• Mindestens 5 Gewindegänge oder 8 mm Einschraubtiefe bei Parallelgewinde
• Konische Gewinde (NPT) müssen vollständig aufsetzen
• Verschraubung muss zum Kabeltyp (bewehrt/unbewehrt) und Durchmesserbereich passen

Für Ex-e-Gehäuse:

• Kabelverschraubungen müssen Ex-e-zertifiziert sein (oder Ex d, was die Ex-e-Anforderungen übertrifft)
• Müssen mindestens IP54 aufrechterhalten
• Kabeldurchmesser muss im zertifizierten Bereich der Verschraubung liegen

Für Ex-i-Stromkreise:

• Kabelverschraubungen benötigen keine Ex-Zertifizierung (der Stromkreis ist eigensicher)
• Verschraubungen müssen jedoch die IP-Schutzart des Gehäuses aufrechterhalten
• IS-Kabel müssen von anderen Kabeln getrennt werden

Erdung und Potentialausgleich

• Alle metallischen Teile müssen an das Potentialausgleichssystem angeschlossen sein
• Erdungskontinuität muss über die gesamte Installation gewährleistet sein
• Erdungswiderstand für IS-Zenerdioden-Barrieren: <1 Ω
• Kabelbewehrung muss an beiden Enden geerdet sein (oder gemäß Spezifikation)
• Interne Erdungsanschlüsse in Ex-d-Gehäusen müssen sicher und für die Inspektion zugänglich sein

Kabelverlegung

• Eigensichere Kabel: durch blaue Farbe gekennzeichnet, getrennt von nicht-IS-Stromkreisen verlegt
• Mindestabstand zwischen IS- und Nicht-IS-Kabeln gemäß Installationsnorm
• Kabel, die in explosionsgefährdete Bereiche führen, müssen für die Umgebung geeignet sein (Temperatur, Chemikalienbeständigkeit, UV)
• Nicht genutzte Kabeleinführungen müssen mit zertifizierten Verschlusselementen verschlossen werden (nicht mit Standardstopfen)

Freiabstände

Um Ex-d-Gehäuse (mit flachen Zünddurchschlagspalten):

Diese Abstände verhindern die Ansammlung heißer Gase, die bei einer internen Explosion aus den Zünddurchschlagspalten austreten.

Inspektion (IEC 60079-17)

Drei Inspektionsgrade

Checkliste Sichtprüfung

• ☐ Betriebsmittel ist für die Zone geeignet ( Kennzeichnung prüfen)
• ☐ Keine sichtbaren Beschädigungen an Gehäusen
• ☐ Alle Schrauben/Befestigungen vorhanden und fest
• ☐ Kabelverschraubungen korrekt installiert und abgedichtet
• ☐ Keine unbefugten Änderungen
• ☐ Nicht genutzte Einführungen ordnungsgemäß verschlossen
• ☐ Keine Korrosion, die die Integrität beeinträchtigt
• ☐ Typenschilder und Kennzeichnungen lesbar
• ☐ Betriebsmittel sauber (Staubansammlung innerhalb der Grenzen)
• ☐ Keine provisorischen/nicht zertifizierten Reparaturen

Checkliste Nahe Prüfung

Alles aus der Sichtprüfung, plus:

• ☐ Gehäuseschrauben/-befestigungen alle vorhanden und richtiger Typ
• ☐ Kabelverschraubungen für den Kabeltyp geeignet und korrekt angezogen
• ☐ Keine Anzeichen von Wassereintritt
• ☐ Erdungsanschlüsse sicher
• ☐ Integrität von Kabelkanal/Kabeltrasse gewährleistet
• ☐ Vergussmasse intakt, wo zutreffend
• ☐ Temperaturklasse für tatsächliche Bedingungen geeignet
• ☐ Kabelzustand akzeptabel (keine Beschädigungen, korrekter Mantel)
• ☐ IS-Stromkreistrennung gewährleistet

Checkliste Detaillierte Prüfung

Alles aus der Nahen Prüfung, plus:

• ☐ Zünddurchschlagspaltmaße innerhalb der Toleranz (Ex d)
• ☐ Zünddurchschlagspaltflächen sauber, nicht korrodiert oder lackiert
• ☐ Interne Komponenten stimmen mit Zertifikat überein
• ☐ Klemmenverbindungen fest (Drehmomentprüfung)
• ☐ Isolationswiderstand akzeptabel
• ☐ Erdungswiderstand gemessen und innerhalb der Grenzwerte
• ☐ Zustand der Gehäusedichtung/des Dichtungsrings
• ☐ Kabelverschraubungsdichtung wirksam
• ☐ IR-Fenster-Integrität (falls vorhanden)
• ☐ Thermografische Untersuchung (für elektrische Verbindungen)

Instandhaltung

Erlaubte Tätigkeiten

• Gleichwertiger Austausch. Ersatz von Komponenten durch identische zertifizierte Teile
• Dichtungserneuerung. mit vom Hersteller spezifizierten Dichtungen/Dichtmitteln
• Nachfetten der Zünddurchschlagspalte. nicht aushärtendes Silikonfett (nicht bei Gasdetektoren)
• Nachziehen von Verbindungen. auf das vom Hersteller angegebene Drehmoment
• Reinigung. Entfernung von Staub, Schmutz, Korrosion

Tätigkeiten mit besonderer Aufmerksamkeit

• Komponentenaustausch durch Alternative. muss überprüft werden, ob die Alternative vom Zertifikat abgedeckt ist, oder ein Nachtrag eingeholt werden
• Lackierung. niemals Zünddurchschlagspaltflächen lackieren; Gehäusekörper-Lackierung ist zulässig
• Austausch der Kabelverschraubung. neue Verschraubung muss mit Gehäuse und Kabel kompatibel sein
• Reparatur von Ex-d-Gehäusen. kann Neuzertifizierung gemäß IEC 60079-19 erfordern

Verbotene Tätigkeiten

• Änderung zertifizierter Betriebsmittel ohne Neuzertifizierung
• Schweißen an Ex-d-Gehäusen. verändert Materialeigenschaften und Abmessungen
• Verwendung nicht zertifizierter Ersatzteile. macht die Zertifizierung ungültig
• Heißarbeiten in explosionsgefährdeten Bereichen ohne gültige Heißarbeitserlaubnis und Gasfreiheitsbescheinigung
• Arbeiten unter Spannung in Zone 0/20 oder Zone 1/21 ohne formelle Gefährdungsbeurteilung und Genehmigung

Häufige Installationsfehler

Basierend auf Brancheninspektionsdaten sind die häufigsten Nichtkonformitäten:

1. Falscher Kabelverschraubungstyp. Ex-e-Verschraubung an Ex-d-Gehäuse oder falscher Kabeldurchmesserbereich
2. Fehlende Verschlussstopfen. offene Kabeleinführungen zerstören IP-Schutz und Zünddurchschlagspalt-Integrität
3. Lose Klemmenverbindungen. verursacht Erwärmung und mögliche Funkenbildung
4. Beschädigte Kabel. mechanische Beschädigung des Kabelmantels im explosionsgefährdeten Bereich
5. Unbefugte Änderungen. zusätzliche Bohrungen, nicht zertifizierte Komponenten eingebaut
6. Unzureichende Erdung. fehlende oder korrodierte Erdungsanschlüsse
7. Staubansammlung. Schicht isoliert die Gehäuseoberfläche und erhöht die Temperatur
8. Falsches Betriebsmittel für die Zone. Gc-Betriebsmittel in Zone 1 installiert
9. Fehlende Dokumentation. keine Zoneneinteilungszeichnungen, kein Explosionsschutzdokument
10. Lackierte Zünddurchschlagspalte. Farbe füllt den präzisionsbearbeiteten Spalt und verhindert korrekte Flammenkühlung

Explosionsschutzdokument (ESD)

ATEX 1999/92/EG verpflichtet Arbeitgeber zur Erstellung und Pflege eines Explosionsschutzdokuments, das Folgendes abdeckt:

1. Ermittlung von Explosionsrisiken und Gefahren
2. Getroffene Maßnahmen zum Explosionsschutz
3. Zoneneinteilung mit Zeichnungen
4. Kriterien für die Geräteauswahl
5. Sichere Arbeitsverfahren
6. Schulungs- und Kompetenzanforderungen
7. Wartungs- und Inspektionspläne
8. Verfahren für Änderungsmanagement

Das ESD muss überprüft werden, wenn sich Prozesse, Betriebsmittel oder Betriebsverfahren ändern.

Kompetenzanforderungen

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