Alles über die verschiedenen ATEX-Zonen

In "Was ist ATEX?erklärt, was ATEX ist, aber um den richtigen ATEX-zertifizierten Sensor zu finden, ist ein Grundwissen über die verschiedenen ATEX-Zonen wichtig. In diesem Artikel wird erläutert, welche ATEX-Zonen vorhanden sind und wann welche ATEX-Zertifizierung gilt.

Welche ATEX Zonen gibt es?

Eine ATEX Umgebung kann in unterschiedliche Zonen gegliedert werden. Jede Zone hat eigene spezifische Risiken und Verordnungen hinsichtlich der zulässigen Geräte. Von den sechs EX Zonen werden drei Gaszonen und drei Staubzonen spezifiziert, in denen eine explosionsfähige Atmosphäre auftreten kann.

Gaszonen:es sind explosionsgefährliche Flüssigkeiten, Dampf oder Gas in der Atmosphäre vorhanden oder es besteht ein dementsprechendes Risiko.

Staubzonen:es sind explosionsgefährliche Feststoffe, Fasern oder Staubteilchen vorhanden oder es besteht ein dementsprechendes Risiko. Beispiele dafür sind: Granulate, Holzspäne und Sägemehl, Nahrungsmittel in Pulverform, Futtermittel etc..

Einteilung der unterschiedlichen ATEX Zonen

ATEX-Gaszonen

In ATEX Zone 0 bzw. Ex Zone 0 herrscht ein großes bis permanentes Explosionsrisiko, da (fast) immer über längere Zeiträume hinweg ein explosionsfähiges Gasgemisch auftritt. Eine Ex Zone wird als ATEX Zone 0 eingestuft, wenn während mehr als 10 % der Betriebsdauer eine explosionsfähige Atmosphäre vorliegt. Eine häufig vorkommende Zone 0-Applikation ist die Füllstandsmessung in einem geschlossenen Öllager in Raffinerien, auf Ölbohrplattformen oder beim Bulktransport, wie auf LNG Tankschiffen oder Öltankschiffen. Eine weitere häufig nachgefragte Anwendung ist die Temperaturüberwachung eines explosionsfähigen Gemisches. In den Zone 0-Anwendungen werden besonders unsere sicheren optischen Lasersensoren und Pyrometer eingesetzt. Dies ist möglich mit den explosionsgeschützten ExTemp-Temperatursensoren von Calex.

In einer Ex Gaszone 1 ist das Risiko hinsichtlich des Auftretens eines explosionsfähigen Gasgemisches weniger groß. Die Frequenz der Anwesenheit ist niedriger und die Zeitdauer im Durchschnitt kürzer. Das Explosionsrisiko ist jedoch immer noch sehr real. Wenn während 0,1 % bis 10 % der Zeit eine explosionsfähige Atmosphäre vorliegt, wird der Bereich als Ex-Zone 1 eingestuft. Das heißt nicht, dass wenn eine explosionsfähige Atmosphäre vorliegt, sie weniger gefährlich ist als in einer Zone 0. Da während des Normalbetriebs immer noch ein großes Risiko hinsichtlich der Anwesenheit eines explosionsfähigen Gas- oder Staubgemisches vorliegt, werden an Zone 1 Ex-Sensoren ebenfalls sehr strenge Anforderungen gestellt. Häufig vorkommende Zone 1-Anwendungen sind Abstandsmessungen zu einem Öltanker oder die Anwesenheitserkennung eines Hubschraubers auf dem Hubschrauberdeck einer Ölbohrplattform. Zu diesem Zweck werden häufig Ex Lasersensoren eingesetzt. Sämtliche unserer ATEX Laser sind als optisch sicher zertifiziert. Andere häufig nachgefragte Anwendungen sind die Überwachung der explosionsfähigen Atmosphäre mithilfe von Wärmebildkameras oder die Temperaturüberwachung mithilfe von Pyrometern während eines Prozesses. In Zone 1 kommen verschiedene Sensoranwendungen zum Einsatz, wie das Messen bis zu einem Objekt, Objekterkennung in Zone 1, positionieren und überwachen von Produkten und Prozessen mittels Ultraschallsensoren, Lichtschranken und Lasersensoren. LAM 50 Ex d Entfernungslaser. Alle unsere ATEX-Laser sind als optisch sicher zertifiziert. Weitere gängige Anwendungen sind die Überwachung explosionsgefährdeter Bereiche mit Wärmebildkameras oder die prozessinterne Temperaturüberwachung mit Pyrometern. Zu den verschiedenen Sensoranwendungen in Zone 1 gehören außerdem die Messung auf ein Objekt, die Objekterkennung in Zone 1, die Positionierung und Überwachung von Produkten und Prozessen mit Hilfe von Ultraschallsensoren, Lichtschranken und Lasersensoren. Ein sehr leistungsfähiger Satz von Fotozellen ist dieser aus der LT/LR-Serie, bestehend aus der LT G 30 EX 15 (Sender) und LR G 30 EX 15 (Empfänger).

Zum Schluss kann eine Ex Gasumgebung als Ex Zone 2 eingestuft werden. In einer Zone 2 Gasumgebung ist bei Normalbetrieb das Risiko sehr gering, dass eine explosionsfähige Atmosphäre vorliegt und wenn eine solche vorliegt, wird das lediglich für sehr kurze Zeiträume sein. Bei einer Ex Zone 2 gilt, dass das Risiko hinsichtlich der Anwesenheit einer explosionsfähigen Atmosphäre weniger als 0,1 % der Betriebsdauer umfasst. An Geräte zum Einsatz in ATEX Zone 2 werden die am wenigsten strengen Anforderungen gestellt, da das Risiko im Hinblick auf die Anwesenheit einer explosionsfähigen Atmosphäre sehr gering ist. Im Normalbetrieb wird eine solche Atmosphäre kaum oder gar nicht auftreten. Eine Ex Zone 2 ist die am häufigsten vorkommende Ex Gaszone. Sensor Partners bietet ein breites Paket berührungsloser Sensorlösungen für die Ex Zone 2. Ein Beispiel ist der sehr vielseitige Distanzlaser LAM 300 Ex d von Sensor Partners , der sowohl für die Erkennung als auch für Messungen in Umgebungen mit und ohne Explosionsgefahr ausgestattet ist!

ATEX Staubzonen

Die ATEX Staubzonen werden in Ex Zone 20, Ex Zone 21 bzw. Ex Zone 22 eingeteilt. Die Zoneneinteilung verläuft bei Staubzonen auf vergleichbare Weise wie bei der Einteilung der Ex Gaszonen 0 = 20, 1 =21 und 2 = 22. Der größte Unterschied besteht aus den technischen Anforderungen, die an die Sensoren gestellt werden. Der Einsatz in Ex Staubumgebungen erfordert andere Eigenschaften und damit sind auch die Zertifizierungskriterien unterschiedlich. Es kann dementsprechend vorkommen, dass sich ein Sensor zwar für die Anwendung in einer Ex Zone 22 eignet, jedoch nicht in einer ATEX Zone 2 eingesetzt werden darf. In der Praxis stellt sich jedoch heraus, dass ein Produkt für eine Vielzahl von Anwendungen in beiden Zonen geeignet sein sollte.

Abschließend ist es wichtig zu wissen, dass es vorgeschrieben ist, auf einem ATEX zertifizierten Produkt eine Ex Kennzeichnung anzubringen. An diese Kennzeichnung werden strenge Anforderungen gestellt, um zu gewährleisten, dass die richtigen Informationen auf die richtige Weise dargestellt werden.

Anforderungen an die Geräte in verschiedenen ATEX Zonen

Ex Geräte (Sensoren) werden in folgende Gruppen und Kategorien untergliedert:

ATEX-Gerät Gruppe I: Geräte, die für den Einsatz unter Tage im Bergbau und in übertägigen Bergbauanlagen bestimmt sind. Dabei können Gase und/oder brennbare Stoffe freigesetzt werden, wenn eine explosionsfähige Atmosphäre vorhanden ist oder vorhanden sein kann.

ATEX-Gerät Gruppe II: Alle anderen Umgebungen, in denen aufgrund des (möglichen) Vorhandenseins eines explosiven Staub- und/oder Gasgemischs eine Explosionsgefahr besteht.

Die Kategorien innerhalb der Gruppe II sind:

Gerätekategorie 1:

Gerätekategorie 2:

Gerätekategorie 3:

Gültig für ATEX Zone 0 (Gas) oder ATEX Zone 20 (Staub). Eine explosionsfähige Atmosphäre ist ständig, über längere Zeit oder häufig vorhanden. Dafür gelten die gleichen Anforderungen wie für Geräte für Zone 1 und Zone 21 mit der folgenden ergänzenden Anforderung. Das Schutzsystem des Geräts muss doppelt und unabhängig voneinander angebracht sein. Außerdem muss die Sicherheit gewährleistet bleiben, wenn es zu zwei unabhängig voneinander auftretenden Fehlern kommt und wenn eines der beiden Schutzsysteme versagt.

Gültig für ATEX Zone 1 (Gas) oder ATEX Zone 21 (Staub). Bei Normalbetrieb ist es wahrscheinlich, dass gelegentlich eine explosionsfähige Atmosphäre entsteht. Dazu gehören die Innenseite eines Silos oder das Deck eines Öltankers. Für Ex Zone 1 und Ex Zone 21 Geräte gelten die gleichen Anforderungen wie für Ex Zone 2 und Ex Zone 22 mit der ergänzenden Anforderung, dass sich bei häufig auftauchenden Störungen und Mängeln am Gerät, die unter normalen Umständen zu berücksichtigen sind, keine explosionsfähige Atmosphäre daran entzünden kann.

Einsetzbar für ATEX Zone 2 (Gas) oder ATEX Zone 22 (Staub). Eine explosionsfähige Atmosphäre wird selten und dann nur kurzzeitig auftreten oder vorhanden sein. Bei normalem Betrieb sollte dieses Gerät nicht in der Lage sein, eine explosionsfähige Atmosphäre zu zünden. Die Ex-Zonen 2 und 22 sind die häufigsten Zonen, in etwa 95% der Fälle handelt es sich um eine Zone 2 oder 22 Anwendung. Daher ist es logisch, dass die Kategorie 3 die häufigste Gerätekategorie innerhalb des ATEX-Sensorpakets ist. Eine Situation der Zone 2 oder 22 tritt in einer Vielzahl von Anwendungen auf, darunter Lackfabriken, Sägewerke, Schüttgutlager, in der chemischen und petrochemischen Industrie, in der Öl- und Gasindustrie, in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, in der Tierhaltung, in Biogasanlagen, bei Recyclingmaschinen, an Tankstellen usw.