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
- Nur zertifizierte Betriebsmittel dürfen in explosionsgefährdeten Bereichen installiert werden — Zertifikat, EPL, Gasgruppe und Temperaturklasse müssen mit der Zoneneinteilung übereinstimmen
- Installationsanleitung des Herstellers befolgen — immer mit zertifiziertem Betriebsmittel verfügbar
- Besondere Bedingungen („X") prüfen — im Zertifikat dokumentiert
- Zertifiziertes Zubehör verwenden — Kabelverschraubungen, Anschlusskästen, Leitungsanschlüsse müssen ebenfalls für die entsprechende Schutzart Ex-zertifiziert sein
- 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):
| Gasgruppe | Mindestabstand (mm) |
|---|---|
| IIA | 10 |
| IIB | 30 |
| IIC | 40 |
Diese Abstände verhindern die Ansammlung heißer Gase, die bei einer internen Explosion aus den Zünddurchschlagspalten austreten.
Inspektion (IEC 60079-17)
Drei Inspektionsgrade
| Grad | Umfang | Typischer Zeitpunkt |
|---|---|---|
| Sichtprüfung | Prüfung ohne Werkzeug oder Öffnung des Gehäuses; offensichtliche Mängel erkennen | Während des Routinebetriebs |
| Nahe Prüfung | Prüfung mit Werkzeug (falls nötig), aber ohne Öffnung der Gehäuse; umfasst Sichtprüfung + zusätzliche Kontrollen | Typisch jährlich |
| Detaillierte Prüfung | Öffnung der Gehäuse, Messungen, Prüfung der Zünddurchschlagspalte, Erdungsprüfung | Typisch alle 3 Jahre oder nach Vorfällen |
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:
- Falscher Kabelverschraubungstyp — Ex-e-Verschraubung an Ex-d-Gehäuse oder falscher Kabeldurchmesserbereich
- Fehlende Verschlussstopfen — offene Kabeleinführungen zerstören IP-Schutz und Zünddurchschlagspalt-Integrität
- Lose Klemmenverbindungen — verursacht Erwärmung und mögliche Funkenbildung
- Beschädigte Kabel — mechanische Beschädigung des Kabelmantels im explosionsgefährdeten Bereich
- Unbefugte Änderungen — zusätzliche Bohrungen, nicht zertifizierte Komponenten eingebaut
- Unzureichende Erdung — fehlende oder korrodierte Erdungsanschlüsse
- Staubansammlung — Schicht isoliert die Gehäuseoberfläche und erhöht die Temperatur
- Falsches Betriebsmittel für die Zone — Gc-Betriebsmittel in Zone 1 installiert
- Fehlende Dokumentation — keine Zoneneinteilungszeichnungen, kein Explosionsschutzdokument
- 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:
- Ermittlung von Explosionsrisiken und Gefahren
- Getroffene Maßnahmen zum Explosionsschutz
- Zoneneinteilung mit Zeichnungen
- Kriterien für die Geräteauswahl
- Sichere Arbeitsverfahren
- Schulungs- und Kompetenzanforderungen
- Wartungs- und Inspektionspläne
- Verfahren für Änderungsmanagement
Das ESD muss überprüft werden, wenn sich Prozesse, Betriebsmittel oder Betriebsverfahren ändern.
Kompetenzanforderungen
| Tätigkeit | Empfohlene Qualifikation |
|---|---|
| Zoneneinteilung | IECEx CoPC Unit Ex 001, Ex 005 |
| Geräteauswahl | IECEx CoPC Unit Ex 005 |
| Installation | CompEx 01-04 (Gas), 05-06 (Staub); IECEx CoPC Unit Ex 002 |
| Sichtprüfung | CompEx oder IECEx CoPC Unit Ex 006 |
| Nahe Prüfung | CompEx oder IECEx CoPC Unit Ex 007 |
| Detaillierte Prüfung | CompEx oder IECEx CoPC Unit Ex 008 |
| Reparatur/Überholung | CompEx oder IECEx CoPC Unit Ex 004 |
| Verantwortliche Person | IECEx CoPC Unit Ex 009 |
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