ATEX Vyöhyke 1 vs Vyöhyke 2 — käytännön vaikutukset laitevalintaan

Vyöhyke 1 vs Vyöhyke 2 ei ole vain todennäköisyyskysymys — se määrittää laiteluokat, sertifiointireitit ja miltä ohjausarkkitehtuurisi voi näyttää.

Vyöhyke 1:n ja Vyöhyke 2:n ero määrittää usein paitsi mitä laitteita voit käyttää — myös onko projektisi toteutettavissa ajan ja budjetin puitteissa.

Vyöhyke 1 ja Vyöhyke 2 määritellään sen todennäköisyyden mukaan, että syttyvä ilmakehä on läsnä normaalin käytön aikana. Vyöhyke 1 — jossa se on todennäköistä — vaatii Luokka 2 -laitteistoa. Vyöhyke 2 — jossa se esiintyy vain poikkeavissa olosuhteissa — vaatii Luokka 3:a. Tämä sääntelyllinen ero on lähtökohta. Käytännön vaikutukset ulottuvat pidemmälle.

Siirtyminen Vyöhyke 2:sta Vyöhyke 1:een sulkee pois useita laitevaihtoehtoja, siirtää sertifiointireitin valmistajan itseilmoituksesta ilmoitetun laitoksen osallistumiseen ja rajoittaa, mitä suojauskonsepteja voidaan käyttää lämmityselementeissä, koteloissa ja anturipiireissä. Räätälöidyssä lämmitys- tai siirtojärjestelmässä vyöhykkeiden ero voi vaikuttaa hankinta-aikatauluihin, järjestelmäarkkitehtuuriin ja alkuvaiheen suunnittelutyöhön, joka vaaditaan ennen kuin tuotetta voidaan tilata.

Vyöhyke 2:ta käsitellään usein epävirallisesti vähäisempänä vaatimuksena — vyöhykkeenä, jossa asiat ovat helpompia. Se on osittain totta laitteiden saatavuuden osalta. Se ei ole totta siinä mielessä, että standardit kaupalliset laitteet ilman ATEX-sertifiointia olisivat hyväksyttäviä. Vyöhyke 2 on edelleen luokiteltu vyöhyke. Sen tarjoama joustavuus on suhteellinen Vyöhyke 1:een nähden, ei luokittelemattomiin alueisiin nähden.

Luokka 2 vs Luokka 3: sertifiointi ja hankinta

Laiteluokka määrittää sertifiointireitin, jolla on suoria seurauksia sille, mitä on saatavilla, keneltä ja milloin.

Luokka 2 -laitteet (Vyöhyke 1) on sertifioitava ilmoitetun laitoksen toimesta. Standardireitti on EY-tyyppitarkastustodistus, joka myönnetään ATEX-direktiivin liitteen III nojalla ja joka vahvistaa, että laitteen rakenne täyttää sovellettavien yhdenmukaistettujen standardien vaatimukset. Sarjatuotannossa tämä kattaa suunnittelun; valmistaja sitten itsesertifioi jokaisen tuotantoyksikön tuota hyväksyttyä suunnittelua vastaan. Yksittäisille tai räätälöidyille laitteille liitteen V mukainen EY-yksikkötarkastus on vaihtoehto — jokainen yksittäinen laite tarkastetaan ilmoitetun laitoksen toimesta.

Luokka 3 -laitteet (Vyöhyke 2) eivät vaadi ilmoitetun laitoksen osallistumista. Valmistaja antaa vaatimustenmukaisuusvakuutuksen asiaankuuluvia yhdenmukaistettuja standardeja vastaan ja kiinnittää ATEX-merkinnän. Tämä antaa valmistajille huomattavasti enemmän joustavuutta tuottaa ei-standardikonfiguraatioita ilman kolmannen osapuolen suunnittelutarkastusta jokaisella iteraatiolla.

Käytännön seuraukset lämmitysjärjestelmien hankinnalle

  • Saatavuus. Luokka 2 -lämmitystuotteita valmistaa vähemmän toimittajia ja vähemmän standardikonfiguraatioissa kuin niiden Luokka 3 -vastaavia. Tynnyrilämmittimille, IBC-säiliölämmittimille ja lämmitetyille letkuyksiköille Vyöhyke 1 -luokiteltu valikoima on tyypillisesti osajoukko Vyöhyke 2 -valikoimasta.
  • Räätälöidyt kokoonpanot. Ei-standarditynnyrilämmitin — erilainen wattitiheys, ei-standardifatdiameter, integroitu seurantalevy — Luokka 2:ssa vaatii, että valmistajalla on suunnittelu katettuna olemassa olevalla ilmoitetun laitoksen todistuksella tai hankitaan yksikkötarkastus kyseiselle tuotteelle. Tämä vie aikaa ja aiheuttaa kustannusvaikutuksia, joita ei sovelleta vastaavaan Luokka 3 -räätälöintityöhön.
  • Toimitusajat. Standardi Luokka 2 -tuotteilla on useimmissa tuotekategorioissa pidemmät toimitusajat kuin niiden Luokka 3 -vastaavilla. ATEX Vyöhyke 1 -vaatimuksia sisältävissä projekteissa laitteiden saatavuuden ja toimitusajan aikainen varmistaminen — ennen asennusaikataulun viimeistelyä — välttää ohjelman viivästykset.
  • Dokumentaatio. Luokka 2 -laitteet toimitetaan EY-tyyppitarkastustodistuksen numerolla ATEX-merkinnässä ja dokumentaatiossa. Tämän viitteen on oltava asennustietueissa. Luokka 3 -laitteilla on vaatimustenmukaisuusvakuutus — yhtä lailla vaadittu dokumentaatiossa, mutta ei ilmoitetun laitoksen myöntämä.

Sallitut suojauskonseptit Vyöhyke 1:ssä ja Vyöhyke 2:ssa

Ex-suojauskonsepti kuvaa, miten laite estää syttymisen. Vyöhyke määrittää, mitkä konseptit ovat hyväksyttäviä. Lämmitys-, ohjaus- ja mittauskomponenteille sallitut konseptit eroavat merkittävästi vyöhykkeiden välillä.

Vyöhyke 1 — sallittu Luokka 2G -laitteille

  • Ex d (räjähdyssuojattu kotelo). Kotelon sisällä tapahtuva räjähdys ei voi levitä ympäröivään ilmakehään. Standardi moottorin liitäntärasioille, ohjauskotelille ja liitäntärasioille Vyöhyke 1:ssä. Vaatii vankan rakenteen ja sertifioidut kaapeliläpiviennit; koteloon tuloaukot ovat kierteitetyt ja ne on kiristettävä määrityksen mukaan.
  • Ex e (lisätty turvallisuus). Eliminoi mahdolliset syttymislähteet normaalin käytön ja määriteltyjen vikatilanteiden aikana rakennustoimenpiteillä — ryömintä- ja ilmavälit, liitäntäsuunnittelu, lämpötilannousurajoitukset. Käytetään liitäntärasioissa ja joissakin ohjauskotelissa, joissa ei synny kipinöitä normaalissa käytössä tai vikatilassa.
  • Ex ia (sisäinen turvallisuus, taso ia). Rajoittaa piirin sähköenergian tasoille, jotka ovat alle kaasuryhmän minimisytytysenergia, normaalikäytössä ja kahdessa samanaikaisessa vikatilanteessa. Standardisuojauskonsepti lämpötila-antureille (PT100/PT1000), signaalijohtopiireille ja instrumentoinnille Vyöhyke 1:ssä. Vaatii sertifioidun turvabarrierin tai galvaanisen erottimen vyöhykkeen ulkopuolella.
  • Ex mb (valelu, taso mb). Aktiiviset sähköiset osat on valettu massaan niin, että ympäröivä ilmakehä ei voi syttyä. Käytetään joissakin lämmityselementin liitosnuppirakenne ja pienissä sähkökomponenteissa, jotka on upotettu lämmitettyihin kokoonpanoihin.
  • Ex p (paineistus). Ylläpitää puhtaan ilman tai inertkaasun ylipainetta kotelon sisällä syttyvän ilmakehän pääsyn estämiseksi. Käytetään suuremmille ohjauspaneeleille, jotka olisivat epäkäytännöllisiä tai taloudellisesti kannattamattomia rakentaa Ex d:nä. Vaatii huuhtelu- ja paineistusohjausjärjestelmän ja luotettavan puhtaan ilman syötön.

Vyöhyke 2 — lisäksi sallittu Luokka 3G -laitteille

  • Ex nA (kipinätön). Laite ei tuota kipinöitä tai valokaaria normaalikäytössä eikä sillä ole pintoja, jotka olisivat tarpeeksi kuumia aiheuttamaan syttymistä. Yksinkertaisempi rakennusstandardi kuin Ex e, hyväksyttävä liitäntärasioille, kytkentärasioille ja joillekin ohjauskomponenteille vain Vyöhyke 2:ssa. Ei sallittu Vyöhyke 1:ssä.
  • Ex nR (rajoitettu hengitys). Rajoittaa ympäröivän ilmakehän sisäänpääsynopeutta koteloon. Sisäinen ilmakehä voi muuttua syttyväksi ajan myötä, mutta ei nopeudella, joka luo syttymisriskin normaalikäytön aikana. Vain Vyöhyke 2.
  • Ex ec (lisätty turvallisuus, Luokka 3). Käsitteellisesti vastaava kuin Ex e mutta Vyöhyke 2 (Luokka 3) -standardin mukaan — vähemmän vikatilanteita otetaan huomioon. Antaa laitesuunnittelijoille enemmän joustavuutta kuin Ex e samalla tarjoten aitoja suojaustoimenpiteitä Ex nA:n lisäksi.
  • Ex ic (sisäinen turvallisuus, taso ic). Yksi vikatilannetolerансsi Ex ia:n vaatiman kahden sijaan. Hyväksyttävä signaalijohtopiireille ja instrumentoinnille Vyöhyke 2:ssa. Käytännössä monet järjestelmäsuunnittelijat käyttävät Ex ia:ta kauttaaltaan sen sijaan, että sekoittaisivat ia:ta ja ic:tä, koska barrierin kustannusero on marginaalinen ja yhden suojauskonseptin käyttö yksinkertaistaa asennusdokumentaatiota.
Perussääntö

Vyöhyke 1:lle (Luokka 2) sertifioituja laitteita voidaan myös käyttää Vyöhyke 2:ssa ilman rajoituksia. Päinvastainen ei päde: vain Vyöhyke 2:lle (Luokka 3) sertifioituja laitteita ei voi asentaa Vyöhyke 1:een.

Ohjauskomponenttien sijoitus suhteessa vyöhykerajoihin

Jokaisen sähköistä sisältöä omaavan komponentin, joka voisi toimia syttymislähteenä, on kannettava luokittelua, joka vastaa sen sijaintivyöhykettä. Käytännöllisin tapa hallita tätä ohjaimille, HMI:lle ja valvontalaiteille on sijoittaa ne kokonaan luokitellun vyöhykkeen ulkopuolelle — missä ATEX-luokittelua ei vaadita.

Vyöhyke 1:n rajan ulkopuolella seinälle asennettu lämpötilasäädin ei vaadi ATEX-sertifiointia. Siitä vyöhykkeelle kulkevat anturikaapelit vaativat kuitenkin asianmukaista käsittelyä: Ex ia sisäisesti turvalliset piirit, joissa on sertifioitu turvabarriieri tai galvaaninen erotin rajan turvallisella puolella. Tämä on vakiokäytäntö ja lisää kohtuulliset kustannukset. Vaihtoehto — ohjaimen asentaminen Vyöhyke 1:een sertifioituun Ex d- tai Ex p-koteloon — on huomattavasti kalliimpaa, raskaampaa ja rajoittaa sitä, mitä paneelin sisälle voidaan asentaa.

Vyöhyke 2:ssa vaihtoehdot ovat laajemmat. Ex nA- ja Ex ec-kotelot ovat sallittuja Luokka 3 -ohjauskomponenteille, mikä vähentää ohjainten sijoittamisen kustannus- ja painorangaistusta vyöhykkeelle verrattuna Vyöhyke 1:een. Silti useimmissa asennuksissa puhtaampaa suunnittelua edustaa edelleen ohjainten ja indikaattorien sijoittaminen vyöhykerajan ulkopuolelle, missä kaapelin reitti sen sallii.

Vyöhykerajan ylitykset voima- ja signaalikaapeleille vaativat sertifioituja kaapeliläpivientejä, jotka vastaavat niiden palveleman kotelon suojauskonseptia. Ex d -kotelo, johon on asennettu tavallinen PG-kierteinen kaapeliläpivienti, ei enää täytä Ex d -vaatimuksia — läpivienti on oltava sertifioitu Ex d -käyttöön ja kunnolla kiristetty. Tämä on yksi yleisimmistä asennusvirheistä, joita löydetään paikan päällä tehtävissä tarkastuksissa.

Vyöhykerajapäätökset, jotka on ratkaistava suunnitteluvaiheessa — ei asennuksen aikana

  • Missä ohjaimet ja turvakatkaisimet fyysisesti sijoitetaan suhteessa vyöhykerajan linjoihin
  • Mitkä signaalipiirejä ylittävät vyöhykerajoja ja mitä suojauskonseptia (Ex ia/ic) käytetään
  • Kaapelireitityspolut vyöhykerajojen läpi ja kaapeliläpivientien spesifikaatio jokaiselle ylitykselle
  • Joutuuko jokin alun perin vyöhykkeen ulkopuolelle tarkoitettu laite käytännössä sen sisäpuolelle asennuksen aikana
ATEX lämpötilasäädin

Aiheeseen liittyvät resurssit

Vyöhykekohtaiset lämmitysjärjestelmät — suunniteltu ja sertifioitu sisäisesti

HeatXperts suunnittelee ja valmistaa ATEX-sertifioituja lämmityselementtejä ja integroituja lämmitysjärjestelmiä Vyöhyke 1- ja Vyöhyke 2 -ympäristöihin. Laitevalinta, suojauskonsepti ja järjestelmäarkkitehtuuri määräytyvät vyöhykeluokittelun, ainetietojen ja kunkin projektin asennussijoittelun mukaan — ei sen perusteella, mitä sattuu olemaan hyllyssä saatavilla.

Missä Vyöhyke 1 Luokka 2 -sertifiointi vaaditaan ei-standardikokoonpanolle, työskentelemme ilmoitetun laitoksen sertifiointikehyksen sisällä suunnitteluvaiheesta lähtien — ei jälkiajatuksena.

Keskustele vaarallisen vyöhykkeen sovelluksestasi insinöörin kanssa