Veiledning for valg av eksplosjonssikkert utstyr

Valgprosessen

For å velge Ex-utstyr må du svare på seks spørsmål i rekkefølge:

1. Hvilken sone befinner utstyret seg i? → Bestemmer minimumskategori (1, 2 eller 3)
2. Hvilken gass eller støv er til stede? → Bestemmer gassgruppe (IIA/IIB/IIC) eller støvgruppe (IIIA/IIIB/IIIC)
3. Hva er selvantennelsestemperaturen? → Bestemmer temperaturklasse (T1–T6) eller maksimal overflatetemperatur
4. Hva gjør utstyret? → Bestemmer egnede beskyttelsesmetoder (Ex d, Ex i, etc.)
5. Hvilket miljø opererer det i? → Bestemmer IP-klassifisering, materialer, omgivelsestemperaturområde (se installasjonskrav)
6. Hva er de elektriske parametrene? → Spenning, strøm, effekt, frekvens

Hvert svar begrenser feltet til du har en kortliste med kompatible alternativer. Kontroller sertifiseringen før du kjøper. Velg deretter basert på pris, tilgjengelighet og egnethet. Kontroller utstyrets merking for å bekrefte samsvar.

Trinn 1: Sone → Kategori

Tilpass sonen til den nødvendige utstyrskategorien eller EPL:

Gass-/dampsoner

Støvsone

Hovedregel: Utstyr i høyere kategori kan alltid brukes i soner med lavere risiko. Kategori 1 fungerer overalt; kategori 3 bare i sone 2/22.

Trinn 2: Gass/støv → Gruppe

For gass/damp

Identifiser gassen og finn gruppen den tilhører:

Når du er i tvil, bruk IIC. Det fungerer for alle gasser, øker kostnadene (~10–30 % mer enn IIA), men eliminerer risikoen hvis gassammensetningen endres.

For støv

Utstyr merket med III (uten bokstav) dekker alle støvtyper (IIIA, IIIB, IIIC). Utstyr merket med IIIC dekker kun IIIC.

Trinn 3: Temperatur → T-klasse eller maksimal overflatetemperatur

For gass/damp

Finn gassens selvantennelsestemperatur (AIT) og velg utstyr med en T-klasse under denne verdien:

Sikkerhetsmargin: Utstyrets T-klasse må være minst én klasse under gassens AIT. For eksempel, hvis AIT = 200 °C, bruk T3 (200 °C) eller kaldere, ikke T2 (300 °C).

For støv

Støv bruker direkte temperaturmerking (ikke T-klasser). Utstyrets maksimale overflatetemperatur må være:

• ⅔ av støvskyen MIT (minste antennelsestemperatur for støvsky)
• 75 °C under lagets antennelsestemperatur (LIT) for et 5 mm lag

Bruk den som er mest restriktiv.

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

• Skygrense: ⅔ × 440 = 293 °C
• Laggrense: 220 - 75 = 145 °C
• Bruk T145 °C eller lavere (lagsgrensen er avgjørende)

Trinn 4: Anvendelse → Beskyttelsesmetode

Velg beskyttelsesmetode basert på hva utstyret gjør og effektnivået:

Kostnadsrangering (lav til høy): Ex nA (kun sone 2) < Ex e < Ex ia/ib < Ex d < Ex m < Ex p

Vektrangering (lett til tung): Ex ia < Ex e < Ex m < Ex d < Ex p

Beslutningsflytskjema

Valg mellom 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

Sone 0-utstyr

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.

Utstyr for sone 2

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).

Utstyr etter bransje

Olje og gass (offshoreplattform)

• Hovedmotorer (pumper, kompressorer): Ex d IIC T3, kategori 2 G
• Belysning: Ex d IIC T4 LED-armaturer, IP66
• Koblingsbokser: Ex e IIC T6, rustfritt stål (marint miljø)
• Sendere: Ex ia IIC T4, 4–20 mA sløyfer med barrierer i sikker sone
• Kontrollpaneler: Ex px IIB T4 (trykkbeholdere i Zone 1-moduler)

Kjemisk prosessering

• Omrørermotorer: Ex de IIB T3 (kombinert flammesikker motor, terminalboks med økt sikkerhet)
• Prosesssensorer: Ex ia IIC T4–T6 avhengig av løsemiddel
• Analysatorer: Ex d IIB T4-hus eller Ex p-rensede skap
• Feltinstrumenter: Ex ib IIC T5 for sone 1, Ex ia for kritiske sløyfer

Farmasøytisk (løsemiddelprosessering)

• Tabletbeleggingspanner: Ex d IIA T3-motorer (alkoholdamp = IIA)
• Ekstraksjonsutstyr: Ex d IIB T4 (etanol/IPA = IIA, men bruk IIB for margin)
• Instrumentering: Ex ia IIC T4 (noen løsemidler er IIB)
• Belysning: Ex d IIA T4 LED, IP66 (vaskemiljø)

Kornbehandling (støv)

• Motorer til skovleheis: Ex tb IIIB T135°C Db, IP6X
• Silonivåsensorer: Ex ia IIIB (noen sensorer er sertifisert for støv)
• Belysning: Ex tb IIIB T135°C Db, IP6X, LED
• Transportbåndmotorer: Ex tb IIIB T120°C Db

Lakkering

• Avtrekksviftemotor: Ex d IIA T3 (løsemiddeldamp)
• Belysning: Ex d IIA T4 LED (inne i kabinettet = sone 1)
• Kontroller: Ex e IIA T6 trykknappstasjoner
• Sikringsanordninger: Ex ia IIA sikkerhetskretser

Trinn 5: Miljø → IP-klassifisering og materialer

Valg av IP-klassifisering

Materialvalg

• Aluminium (AlSi10Mg, LM6): Lett, godt egnet for de fleste miljøer. Unngå i svært korrosive områder.
• Rustfritt stål (316L): Marin, offshore, kjemisk eksponering. Tyngre og dyrere enn aluminium.
• Messing: Små komponenter (kabelgjennomføringer, kontakter). God korrosjonsbestandighet.
• Plast/GRP: Ex e-, Ex tb-kabinetter. Lett, korrosjonsbestandig. Ikke egnet for Ex d (tåler ikke intern eksplosjon).
• Belegg: Pulverlakk, epoksy eller marin maling for aluminium. Unngå å male flammesikre skjøter.

Vanlige feil ved valg

1. Bruk av Zone 2-utstyr i Zone 1

Kategori 3 (Gc) er kun egnet for sone 2. Installasjon i sone 1 bryter med ATEX/IECEx-kravene og medfører reell antennelsesfare.

2. Feil gassgruppe

Installasjon av IIA-klassifisert utstyr i en hydrogenatmosfære (IIC). De flammehemmende mellomrommene er for store, og antennelsesenergigrensene er for høye. Eksplosjonen vil spre seg.

3. Feil temperaturklasse

Bruk av T3-utstyr (maks. 200 °C) med bensindamp (AIT ~230 °C). Utstyrets overflate kan nå 200 °C, noe som er for nær antennelsestærskelen. Bruk T4 (135 °C) eller kaldere.

4. Underspesifisering av IP-klassifisering

Spesifisering av IP54 for utendørs kystinstallasjoner. Vanninntrengning og saltkorrosjon vil skade utstyret i løpet av måneder. Bruk minimum IP66/67 for marine miljøer.

5. Feil i Ex i-systemdesign

Overskridelse av kabelkapasitansgrenser. Barrieren/isolatoren tillater 100 nF, feltapparatet har 50 nF intern kapasitans, og kabelen er 50 nF/100 m. Installasjon av 150 m kabel (75 nF) overskrider det totale budsjettet (100 nF). Eksplosjonsfare hvis det oppstår en feil.

6. Ignorering av omgivelsestemperaturgrenser

Standardutstyr er klassifisert for -20 °C til +40 °C. Installasjon i ørkenen (55 °C omgivelsestemperatur) eller arktiske områder (-40 °C) uten å verifisere utvidet temperaturklassifisering. T-klassen beregnes ved maksimal omgivelsestemperatur – overskridelse av denne endrer overflatetemperaturen.

Sjekkliste for valg

1. ☐ Bekreft soneklassifisering fra områdekartleggingstegning
2. ☐ Identifiser alle gasser/støv som kan være til stede (sjekk prosessdata, sikkerhetsdatablad)
3. ☐ Bestem gassgruppe: IIA, IIB eller IIC
4. ☐ Finn selvantennelsestemperatur (AIT) for gass eller MIT/LIT for støv
5. ☐ Velg temperaturklasse eller maksimal overflatetemperatur
6. ☐ Tilpass kategori/EPL til sone (kategori 1 for sone 0, kategori 2 for sone 1, kategori 3 for sone 2)
7. ☐ Velg beskyttelsesmetode basert på anvendelse (Ex d for motorer, Ex i for sensorer osv.)
8. ☐ Angi IP-klassifisering for miljø (IP66 for utendørs/offshore)
9. ☐ Kontroller omgivelsestemperaturområdet (-20 til +40 °C standard; utvidet om nødvendig)
10. ☐ For Ex i: beregne enhetsparametere (Ui/Ii vs Uo/Io, Ci/Li vs Co/Lo + kabel)
11. ☐ Kontroller at elektriske parametere (spenning, strøm, frekvens) samsvarer med strømforsyningen
12. ☐ Innhent utstyrssertifikat og verifiser at det samsvarer med alle krav

Relaterte emner

• Soneinndeling – Forståelse av sonene 0/1/2 og 20/21/22
• Gassgrupper — IIA, IIB, IIC forklart
• Temperaturklasser — T1–T6 og AIT-tabeller
• Beskyttelsesmetoder — Alle Ex-typer i detalj
• Eksplosjonssikker vs. egensikker — Velge mellom Ex d og Ex i
• Utstyrsbeskyttelsesnivåer — Ga/Gb/Gc og Da/Db/Dc forklart
• Kabelgjennomføringer — Velge riktige gjennomføringer for utstyret ditt