ATEX-laiteluokat 1, 2, 3: Valintaopas

ATEX-direktiivi 2014/34/EU luokittelee laitteet laiteluokkiin niiden tarjoaman suojaustason perusteella. Laiteluokat määrittävät, mihin tiloihin laitteita voidaan asentaa. Järjestelmän ymmärtäminen on välttämätöntä oikean laitevalinnan ja säädösten noudattamisen kannalta.

Laiteryhmät: I ja II

Ennen laiteluokkiin siirtymistä ATEX jakaa kaikki laitteet kahteen ryhmään:

Useimmat insinöörit työskentelevät ryhmä II -laitteiden parissa. Ryhmällä I (kaivostoiminta) on omat erityisvaatimuksensa, koska kaivokset ovat ainutlaatuinen vaaratekijä — metaania on aina läsnä, ja laitteiden on usein jatkettava toimintaansa räjähdyskelpoisen ilmaseoksen aikana sen sijaan, että ne katkaisisi sähköstä.

Ryhmän II laiteluokat (pintateollisuus)

Ryhmän II laitteet jaetaan kolmeen laiteluokkaan, joista kukin tarjoaa erilaisen suojaustason:

Viansietokyvyn ymmärtäminen

Laiteluokkajärjestelmä perustuu siihen, kuinka monta asiaa voi mennä pieleen ennen kuin laitteesta tulee syttymislähde:

• Laiteluokka 1 (kahden vian kestävä): Laitteen on pysyttävä turvallisena, vaikka kaksi riippumatonta vikaa tapahtuisi samanaikaisesti. Tämä vaatii yleensä ylimääräisiä suojauksia — esimerkiksi luonnostaan vaarattoman rakenteen piirin (Ex ia), jossa on kaksi riippumatonta virranrajoitusestettä. Tämä on kaikkein tiukin ja kallein laiteluokka.
• Laiteluokka 2 (yhden vian kestävä): Laitteen on pysyttävä turvallisena yhdellä vialla. Suurin osa teollisuuden Ex-laitteista kuuluu tähän laiteluokkaan — räjähdyspaineen kestävä rakenne (Ex d), lisääntynyt turvallisuus (Ex e) ja yhden vian luonnostaan vaaraton rakenne (Ex ib) täyttävät kaikki vaatimukset.
• Laiteluokka 3 (vain normaali käyttö): Laite on turvallinen normaalikäytössä, mutta siitä voi tulla syttymislähde vian sattuessa. Tämä sopii vain tilaan 2/22, jossa räjähdyskelpoiset ilmaseokset ovat epätodennäköisiä ja lyhytaikaisia. Kipinöimätön (Ex nA/Ex ec) laite kuuluu yleensä tähän.

Ryhmän I laiteluokat (kaivostoiminta)

Laiteluokka-tila-vastaavuustaulukko

Tämä on taulukko, jota jokainen Ex-insinööri tarvitsee. Vähimmäislaiteluokka kullekin tilalle:

Hierarkiasääntö pätee: korkeamman laiteluokan laitetta voidaan aina käyttää alemman riskin tilassa. Laiteluokka 1 -laite hyväksytään tilaan 0, 1 ja 2. Maksat ylimääräisestä suojauksesta, jota et ehkä tarvitse, mutta se on aina säädösten mukainen.

Laiteluokat vs laitteen suojaustasot (EPL)

Laitteen suojaustasojärjestelmä (otettu käyttöön IEC 60079-0:ssa) tarjoaa yksityiskohtaisemman luokittelun kuin ATEX-laiteluokat. Vastaavuus:

EPL on moderni lähestymistapa, jota käytetään yhä enemmän IECEx-sertifikaateissa. ATEX-laiteluokat ovat edelleen tärkeitä EU:n säädösten noudattamisen ja CE-merkinnän kannalta. Kattavat EPL-tiedot löytyvät kohdasta Laitteen suojaustasot.

Käytännön valintaesimerkkejä

Esimerkki 1: Käsiradio offshore-alustalla

Radiota kannetaan tilan 1 ja tilan 2 alueiden läpi. Vaatimus: vähintään laiteluokka 2G (tila 1 -yhteensopiva). Yleinen ratkaisu: Ex ia IIC T4 Ga — itse asiassa laiteluokka 1 (tila 0 -luokiteltu), joka tarjoaa maksimaalisen turvallisuuden kannettavalle laitteelle, joka voi päätyä minne tahansa.

Esimerkki 2: LED-valonheitin maalaushuoneessa

Maalaushuoneen sisätila on luokiteltu tilaksi 1 (liuottimet läsnä normaalin ruiskutuksen aikana). Vaatimus: vähintään laiteluokka 2G. Yleinen ratkaisu: Ex d IIB T4 Gb — räjähdyspaineen kestävä kotelo, joka on luokiteltu tilaan 1. Varmista, että kaasuryhmä kattaa käytetyt liuottimet (tarkista MESG tai kaasuryhmä käyttöturvallisuustiedotteesta).

Esimerkki 3: Haarukkatrukki viljasiiloalueella

Lastausala on luokiteltu tilaksi 22 (pölypilvi epätodennäköinen paitsi lastauksen aikana). Vaatimus: vähintään laiteluokka 3D. Mutta jos haarukkatrukki liikkuu alueiden välillä, harkitse laiteluokkaa 2D kattamaan satunnaisen tilan 21 altistumisen purkupisteiden lähellä.

Esimerkki 4: Kytkentärasia jalostamossa

Sijaitsee tilassa 2 (kaasu epätodennäköinen normaaliolosuhteissa). Vaatimus: vähintään laiteluokka 3G. Yleinen ratkaisu: Ex e IIC T5 Gb — lisääntynyt turvallisuus, itse asiassa luokiteltu tilaan 1. Laiteluokan 2 käyttäminen tilan 2 alueella on yleinen käytäntö ja tarjoaa turvamarginaalin.

Yleisiä laitevalinnan virheitä

1. G- ja D-päätteiden sekoittaminen: Laite, jossa on merkintä "2G", on luokiteltu vain kaasutiloihin. Jos myös pölyä on läsnä, tarvitset laitteen, jossa on merkintä "2D" tai "2GD".
2. Kaasuryhmän huomiotta jättäminen: Laiteluokka 2G, joka on luokiteltu IIA:lle (ryhmä D -kaasut), ei voi käyttää siellä, missä IIC-kaasuja (vety, asetyleeni) on läsnä, vaikka laiteluokka olisi oikea tilalle.
3. Lämpötilaluokan yhteensopimattomuus: Laite voi olla oikea laiteluokka ja kaasuryhmä, mutta sen pintalämpötila ylittää tietyn aineen itsesyttymislämpötilan. Tarkista aina lämpötilaluokka.
4. Kannettavien laitteiden huomiotta jättäminen: Kannettavat laitteet, jotka voidaan kuljettaa mihin tahansa tilaan, tulisi luokitella korkeimman riskin tilalle, johon ne voivat kohdata — ei vain niiden "normaalille" sijainnille.
5. Ei-sähköiset laitteet: ATEX kattaa myös ei-sähköiset laitteet (mekaaniset, pneumaattiset, hydrauliset), jotka voivat tuottaa kuumia pintoja, kipinöitä tai staattista sähköä. Myös nämä tarvitsevat laiteluokat.

Laiteluokkatietojen lukeminen ATEX-merkinnöistä

ATEX-merkityssä tuotteessa laiteluokka näkyy Ex-merkintäjonossa. Esimerkiksi:

⟨Ex⟩ II 2G Ex d IIB T4 Gb

• II — Laiteryhmä II (pintateollisuus)
• 2G — Laiteluokka 2, kaasuatmosfääri
• Ex d — Räjähdyspaineen kestävä rakenne
• IIB — Kaasuryhmä IIB
• T4 — Lämpötilaluokka T4 (135 °C max pintakosketus)
• Gb — Laitteen suojaustaso Gb

Yksityiskohtainen merkinnän purkaminen löytyy kohdasta Ex-merkintöjen lukeminen ja ATEX-arvokilven lukeminen.

Aiheeseen liittyvät sivut

• Laitteen suojaustasot — Ga/Gb/Gc, Da/Db/Dc selitettynä
• Tilaluokitus — tilat, jotka ohjaavat laiteluokan valintaa
• Suojausmenetelmät — Ex d, Ex e, Ex i ja kaikki muut tyypit
• Ex-merkintöjen lukeminen — arvokilven purkaminen
• Sertifiointi — testaus- ja hyväksymisprosessi
• Laitevalintaopas — vaiheittainen valintaprosessi
• NEC vs ATEX/IECEx — Pohjois-Amerikan vertailu
• DSEAR-säädökset (UK) — Yhdistyneen kuningaskunnan laitevaatimukset