Ex FAQ Explosionsschutz R. STAHL

FAQ – IHRE FRAGEN, UNSERE ANTWORTEN

Häufig gestellte Fragen rund um den Explosionsschutz

Darf in explosionsgefährdeten Bereichen nur funkenarmes Werkzeug verwendet werden?

Durch Reib-, Schlag-, Schleif- oder Bohrvorgänge mechanisch erzeugte Funken stellen Zündquellen nach EN 1127-1 dar. Ob und bis zu welchem Grad eine durch Werkzeugeinsatz entstehende Funkenbildung zulässig ist, hängt von der jeweiligen Schutzzone und der Zündfähigkeit der explosionsfähigen Stoffe ab. In den Zonen 0 und 20 ist es untersagt, Werkzeuge zu verwenden, die überhaupt Funken erzeugen können.

Edelstahlwerkzeuge wie Schraubendreher oder Schraubenschlüssel, bei deren Gebrauch in der Regel nur ein einzelner Funken entstehen kann, die aber weder Funkengarben noch heiße Oberflächen erzeugen, dürfen in den Zonen 1 und 2 eingesetzt werden. Dies gilt allerdings nicht für die Zone 1, sofern dort eine Explosionsgefahr durch Stoffe der Explosionsgruppe IIC (Acetylen, Schwefelkohlenstoff und Wasserstoff) oder durch Schwefelwasserstoff, Kohlenmonoxid oder Ethylenoxid besteht. In diesen Fällen sind besondere Maßnahmen gegen das Entstehen zündwirksamer Funken zu treffen.

In den Zonen 21 und 22 ist es generell gestattet, Edelstahlwerkzeuge einzusetzen, bei deren Gebrauch keine Funkengarben oder heißen Oberflächen entstehen. Lässt sich dies nicht sicherstellen, muss die Arbeitsstätte von allen Staubablagerungen befreit und vom umliegenden Zonenbereich abgeschirmt werden. Außerdem ist sie während des Werkzeugeinsatzes feucht zu halten, um das Aufwirbeln von Staub und die Entstehung von Glimmnestern zu unterbinden.

Funkenarme Werkzeuge sind somit nicht grundsätzlich in explosionsgefährdeten Bereichen vorgeschrieben. In Einzelfällen können diese jedoch sinnvoll sein. Eine Gefährdungsbeurteilung des Betriebs ist jedoch vorgeschrieben.

Ex Werkzeug im Ex Bereich R. STAHL

Weitere FAQs für Ihre Sicherheit

1. Kann ein Gerät mit einer Kennzeichnung für Gas und Staub bedenkenlos in Atmosphären eingesetzt werden, die sowohl Gas als auch Staub enthalten?

Wo zugleich brennbare Stäube und brennbare Gase oder Dämpfe auftreten, spricht man von einem hybriden Gemisch. Solche hybriden Gemische können andere kritische Kennzahlen aufweisen als die einzelnen Stoffe. In der Norm IEC 60079-14 sind im Anhang M einige Hinweise aufgeführt, die berücksichtigt werden sollten. Da sich in der Praxis die Situation sehr unterschiedlich darstellen kann, müssen letztendlich über eine Gefährdungsbeurteilung die angemessenen Maßnahmen festgelegt werden. Geräte, die sowohl für gas- als auch für staubexplosionsgefährdete Bereiche bescheinigt sind, können deshalb nicht unbedenklich im Umfeld eines hybriden Gemischs eingesetzt werden.

Die Schutzmaßnahmen der Geräte (einerseits für Gase und andererseits für Stäube) schließen nicht automatisch deren Vermischung ein. So wird etwa die Temperaturklasse eines für den Betrieb in Gasatmosphäre zugelassenen Gerätes ohne abgelagerte Staubschicht ermittelt. Staubablagerungen erhöhen jedoch die Oberflächentemperatur eines Gehäuses oder der eingebauten Geräte und damit auch die Explosionsgefahr. Bei druckfesten Gehäusen, die hybriden Gemischen ausgesetzt sind, besteht die Gefahr von Staubeinlagerungen im zünddurschlagsicheren Spalt, die bei einer inneren Explosion als heiße Teilchen ausgestoßen und zur Zündquelle werden können. Aus diesen Gründen ist beim Einsatz explosionsgeschützter Geräte im Umfeld hybrider Gemische eine gesonderte Begutachtung und Prüfung notwendig.

2. Darf ein Gerät, dass für gasexplosionsgefährdete Bereiche zugelassen ist, ohne weiteres auch in staubexplosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden?

Nein. Denn für unterschiedliche Atmosphären gelten auch unterschiedliche Anforderungen an die Geräte. Beispielsweise bei Klemmenkästen in Ex e (erhöhte Sicherheit) wird mindestens ein IP-Schutz von IP 54 benötigt – für staubexplosionsgefährdete Bereiche brauchen sie IP 6X. Ebenso kann es bei druckfesten Gehäusen (Ex d) in staubexplosionsgefährdeten Bereichen zu Problemen kommen, wenn sich Staub in den Spalten ablagert.

3. Müssen explosionsgefährdete Bereiche immer in Zonen eingeteilt werden, wenn eine explosionsfähige Atmosphäre entsteht?

Beim Auftreten einer explosionsfähigen Atmosphäre ist nicht unbedingt die Einteilung in Zonen erforderlich. Die Zonenklassifizierung in 0, 1 und 2 für Gas-, Nebel- und Dampf-Atmosphären sowie 20, 21 und 22 für entzündliche Staub-Atmosphären wird für Bereiche ausgewiesen, in denen mit bestimmten Wahrscheinlichkeiten eine explosionsfähige Atmosphäre auftritt, die durch eine Zündquelle zur Explosion gebracht werden kann.

Über das erforderliche Schutzniveau der Geräte entscheidet die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von explosionsfähigen Gemischen. Wenn die explosionsfähige Atmosphäre nur zu ganz bestimmten, genau vorhersehbaren Zeiten auftritt – zum Beispiel beim Öffnen eines Behälters – muss nicht zwingend eine Schutzzone ausgewiesen werden. Stattdessen können im Rahmen einer Gefährdungsbeurteilung besondere Schutzmaßnahmen für den Gefahrenzeitraum ergriffen werden.

4. Müssen Temperaturklassen und Gruppen auch in der Zone 2 betrachtet werden?

Auch wenn die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer explosionsfähigen Atmosphäre gering ist, müssen Temperaturklassen und Gruppen betrachtet werden. Diese spielen für die Auswahl von Geräten in Ex-Bereichen immer eine Rolle, denn die Angaben beziehen sich auf mögliche Zündquellen in Form von heißen Oberflächen oder zündfähigen Energien.

Die maximale Oberflächentemperatur eines elektrischen Betriebsmittels muss stets kleiner sein, als die Zündtemperatur des Gemisches von Luft mit Gas oder Dampf, in dem das Gerät eingesetzt wird. Einige Geräte sind für die Temperaturklasse T6 und damit für den Betrieb im Umfeld von Gasen und Dämpfen zugelassen, deren Zündtemperatur zwischen +85 °C und +100 °C liegt. Bei ihnen darf die Oberflächentemperatur +85 °C nicht überschreiten. Die niedrigste Temperaturklasse T1 erlaubt den Einsatz in Bereichen mit Gasen oder Dämpfen, die sich erst bei Temperaturen über +450 °C entzünden können.

Entsprechend ihren Eigenschaften werden Gase, Dämpfe, Nebel und Stäube in verschiedene Gruppen unterteilt. Zur Vereinfachung und richtigen Auswahl von Geräten werden diese den entsprechenden Stoffgruppen zugeordnet. Somit beschreiben, neben den Temperaturklassen, auch die Gerätegruppen den Schutzumfang und den Einsatzbereich von Geräten. Gemäß IEC 60079-0 erfolgt eine Einteilung der Geräte für alle gasexplosionsgefährdeten Bereiche (außer schlagwettergefährdete Grubenbaue) in die Gruppen IIA (z.B. Propan), IIB (z.B. Ethylen) und IIC (z.B. Wasserstoff). Sowohl Temperaturklassen als auch Gruppeneinteilung sind in allen Zonen zu berücksichtigen.

5. Können Smartphones mit festverbautem Akku in den Ex-Bereich mitgenommen werden?

Nein, denn ein Smartphone ist laut ATEX-Richtlinie ein Gerät und benötigt eine Bescheinigung. Geräte ohne Bescheinigung, egal ob mit oder ohne festverbautem Akku, dürfen nicht in Bereiche mit explosionsfähigen Atmosphären mitgenommen werden.

Der Grund dafür ist, dass Handys elektromagnetische Felder haben, welche beispielsweise kleine metallische Bauteile erwärmen können. So besteht die Gefahr, dass diese zur Zündquelle werden. In der Norm EN 60079-14 gibt es Angaben, bis zur welchen Spitzenleistung die elektromagnetischen Felder der Smartphones nicht zur Zündquelle werden.

Möglicherweise geht auch eine Gefahr von den Handyhüllen aus. Diese sind häufig aus Kunststoff, und diese sind häufig elektrostatisch aufladbar. Dementsprechend kann eine elektrostatische Entladung entstehen und die Handyhülle wird zur potenziellen Zündquelle.

6. Sind elektrische Kleingeräte wie Armbanduhren, Taschenrechner oder Hörgeräte potenzielle Zündquellen und deshalb aus dem Ex-Bereich fernzuhalten?

In Armbanduhren kann angesichts ihrer Gehäusegröße und -konstruktion nach Einschätzung des Komitees 235 der deutschen elektrotechnischen Kommission auch unter Berücksichtigung besonders ungünstiger Umstände keine explosionsfähige Atmosphäre eindringen. Deshalb geht von elektrisch betriebenen Armbanduhren ohne zusätzliche Sonderfunktion (zum Beispiel Rechner) in den Zonen 1 und 2 keine Explosionsgefahr aus. Wanduhren müssen dagegen explosionsgeschützt (zum Beispiel mit der Kennzeichnung II 2 G Ex e mb IIC T6) ausgeführt sein.

Bei Hörgeräten sind neben der Batteriespannung gegebenenfalls auch zündfähige induktive Stromkreise zu berücksichtigen. Allerdings wird die Zündgefahr von im Ohr getragenen Kompaktgeräten als derart gering erachtet, dass sie in Zone 1 und 2 mitgeführt werden können. Zugehörige Fernbedienungen sind allerdings ausgenommen.

Der Einsatz von Taschenrechnern im Ex-Bereich erfordert auch bei solarbetriebenen Geräten eine Einzelfallprüfung und Bescheinigung, weil ab einer bestimmten Anzahl von Solarzellen zündfähige Spannungen auftreten können.

7. Dürfen Smartwatches in explosionsgefährdeten Bereichen getragen werden?

Smartwatches, Fitnessarmbänder, GPS-Uhren oder ähnliches verfügen über vielseitige Sonderfunktionen wie Rechner, Funkverbindungen über Bluetooth usw. Eine Verwendung in Ex-Bereichen ist daher nicht gestattet.

8. Für was steht das „U“ hinter der Zertifikatsnummer der Prüfbescheinigung eines Geräts?

Die Endung „U“ in Prüfbescheinigungen wie zum Beispiel PTB 09 ATEX 1107 U besagt, dass es sich bei dem Gerät um ein unvollständiges Betriebsmittel handelt. Eine derartige Teilbescheinigung, wie sie beispielsweise auch für Leergehäuse ausgestellt wird, bescheinigt kein komplettes Gerät, sondern lediglich die Teilkomponente. Warum? Da sich (im Fall des Leergehäuses) die Prüfung nur auf die Gehäuseeigenschaften beschränkt und die Betriebsanleitung lediglich das Leergehäuse betrifft.

Die Prüfung auf die Zündschutzart „erhöhte Sicherheit“ (Ex e) umfasst zum Beispiel die Dichtigkeit und Festigkeit des Gehäuses sowie die thermische Beständigkeit der verwendeten Materialien. Diese partielle Prüfbescheinigung dient daher nur als Basis für die Zertifizierung eines vollständigen Gerätes.

Verfügt das Gehäuse bereits über eine solche unvollständige Prüfbescheinigung, muss der Hersteller des kompletten Gerätes dessen Gehäuseeigenschaften nicht mehr eigens prüfen lassen. Das komplette Gerät benötigt jedoch eine vollständige Prüfbescheinigung, die neben der Temperaturbeständigkeit unter anderem die Einbaubedingungen sowie die Art und Anzahl der verbauten Komponenten einschließt.

9. Was bedeutet es, wenn eine Bescheinigung ein „X“ hat?

Die Endung „X“ – beispielsweise PTB 09 ATEX 1109 X – weist darauf hin, dass besondere Bedingungen für die Installation, den Betrieb und/oder die Prüfung des Gerätes berücksichtigt werden müssen. Diese sind in der Betriebsanleitung vermerkt. Das Gerät ist nur dann explosionsgeschützt, wenn diese Bedingungen eingehalten werden.

10. Ist Ex gleich Ex?

Nein, denn es kommt auf das „richtige“ Ex an. Ein Ex d-Gehäuse beispielsweise muss einer inneren Explosion standhalten. Deshalb dürfen diese nicht mit Verschlussstopfen aus Kunststoff ausgestattet werden. Diese können keine Ex d-Zulassung, dafür aber eine Ex e-Zulassung haben, welche bescheinigt, dass das Gehäuse dicht und schlagfest ist. Auf Druckfestigkeit wurden Kunststoffverschlussstopfen (Ex e) nicht geprüft. Folglich würden sie einer inneren Explosion nicht standhalten.

11. Können bei Ex e-Klemmenkästen Klemmen selber nachgerüstet werden?

Ja. Allerdings müssen Sie beim Nachrüsten der Klemmen die Betriebsanleitung des Herstellers einhalten. Das bedeutet, dass Sie nur Klemmen (z.B. von gewissen Herstellern, mit bestimmten Größen oder Klassifizierung) verwenden dürfen, welche der Hersteller in seiner Bescheinigung hat. Des Weiteren benötigen die Klemmen eine U-Bescheinigung, da sie als Komponente für Ex e bescheinigt sein müssen. Warum? Da die Klemmenkästen entsprechend auf diese Klemmen geprüft wurden. Und Sie dürfen auch nur eine bestimmte Anzahl an Klemmen nachrüsten. Die Maximalbestückung wird ebenfalls in der Betriebsanleitung angegeben.

12. Dürfen bei Ex e-Klemmenkästen Bohrungen und Verschraubungen vom Betreiber selbst nachgerüstet werden?

Dies ist erlaubt – nach Rücksprache mit dem Hersteller. Dieser gibt in der Betriebsanleitung die Voraussetzungen an: d.h. an welchen Seiten wie viele Bohrungen in welcher Größe zulässig sind sowie die Abstände zwischen diesen, damit die Stabilität gewahrt ist. Allerdings erfolgt die Nachrüstung in Eigenverantwortung und muss von einer behördlich anerkannten Person geprüft werden.

13. Ist es möglich, Ex d-Kabelverschraubungen und Ex d-Verschlussstopfen in Ex e-Gehäusen einzusetzen?

Druckfeste Verschraubungen und druckfeste Verschlussstopfen dürfen Sie auch in Ex e-Gehäusen verbauen. Denn diese sind laut Norm auch für den Einsatz in Ex e-Gehäusen zulässig. Andersherum ist es nicht zulässig.

Allerdings müssen Verschraubungen und Verschlussstopfen aus Metall (Ex d), die in Kunststoffgehäuse eingesetzt sind, geerdet werden, damit es keinen Spannungsübertrag ins Gehäuse gibt.

14. Wann müssen Ex d-Verschraubungen mit einer Vergussmasse verwendet werden?

Das Verwenden einer Verschraubung mit Vergussmasse ist notwendig, wenn folgende Anforderungen nicht eingehalten werden können:
- Die Kabeleinführung muss als ein Gerät zertifiziert (Ex d) sein.
- Das Kabel und die Leitungen müssen die Anforderungen aus der Norm DIN EN 60079-14 einhalten.
- Die minimale Länge der verbundenen Kabel und Leitungen muss drei Meter betragen.

15. Wie viele Ex d-Adapter dürfen bei einer Ex d-Kabeleinführung benutzt werden?

Es ist nur ein Adapter bei einer Ex d-Kabeleinführung erlaubt, um die Druckfestigkeit zu garantieren. Denn durch Adapter werden zusätzliche Volumen erzeugt, welche im Inneren von Gehäusen Druck aufbauen können.

Bei Verschlussstopfen sind keine Adapter erlaubt. Der Verschlussstopfen muss direkt ins Gehäuse gebaut werden.