Home
BLIJF OP DE HOOGTE
Ontvang onze nieuwsbrief en digitale magazine
Uw adres wordt nooit aan derden doorgegeven.
Lees onze privacyverklaring.

       

ARTIKEL
Beschermingswijzen en temperatuurclassificatie Ex-t en Ex-i  Stofexplosies deel 4
Download dit artikel als pdf
Is uw adres bekend, dan wordt de pdf meteen geopend, anders krijgt u een link toegestuurd.
Ook ontvangt u onze volgende nieuwsbrief.

Beschermingswijzen en temperatuurclassificatie Ex-t en Ex-i

Stofexplosies deel 4

In dit deel worden de beschermingswijzen Ex-t en Ex-i behandeld conform de norm IEC 60079. De norm IEC 61241 zal op termijn gaan verdwijnen maar komt nu nog regelmatig voor. De beschermingswijze werd volgens deze laatste norm aangeduid met Ex-tD en Ex-iD. Van alle beschermingswijzen worden Ex-t en Ex-i binnen de explosiebeveiliging het meeste toegepast.
In dit deel worden de beschermingswijzen Ext en Exi behandeld conform de norm IEC 60079 De norm IEC 61241 zal op termijn gaan verdwijnen maar komt nu nog regelmatig voor De beschermingswijze werd volgens deze laatste norm aangeduid met ExtD en ExiD Van alle beschermingswijzen worden Ext en Exi binnen de explosiebeveiliging het meeste toegepast Arnold de Rouw Stofexplosies deel 4 Beschermingswijzen en temperatuurclassificatie In dit deel worden de beschermingswijzen Ext en Exi behandeld conform de norm IEC 60079 De norm IEC 61241 zal op termijn gaan verdwijnen maar komt nu nog regelmatig voor De beschermingswijze werd volgens deze laatste norm aangeduid met ExtD en ExiD Van alle beschermingswijzen worden Ext en Exi binnen de explosiebeveiliging het meeste toegepast Na de beschermingswijzen zal de temperatuurclassificatie worden behandeld Omdat deze afwijkt van de methode zoals die bij gas wordt gebruikt komt deze in dit verhaal na de beschermingswijzen Bij gas bestaat de temperatuurclassificatie uit een vastgestelde reeks temperatuurbereiken Bij stof wijkt dit af en daar wordt het temperatuurbereik expliciet aangegeven in OC Ook ligt er een duidelijke relatie tussen de beschermingswijze ExtD en de temperatuurclassificatie Ext beveiliging door de behuizing Binnen de explosiebeveiliging voor gas is door de jaren heen de drukvaste behuizing Exd de meest toegepaste en meest bekende methode gebleken Voor een omgeving met gevaar voor stofexplosies is op basis van deze methode een afgeleide ontstaan aangeduid met Ext De nieuwe norm hiervoor is de IEC 600791 De methode biedt bescherming tegen het indringen van stof in de behuizing De IPwaarde geeft de mate van bescherming aan tegen het indringen van stof De EPLniveaus geven aan voor welke zone de behuizing geschikt is zie artikel 3 uit deze serie Tegen het indringen van stof worden in Solids ProcessingNr 6 december 201150 51Solids ProcessingNr 6 december 2011 behorend elektrisch materieel en vormt samen met de transmitter en de blauwe verbin dingskabel een intrinsiekveilige kring Zowel de transmitter als de scheidingsversterker moe ten een Excertificaat hebben om toe te kunnen passen Ter verduidelijking van bijbehorend elektrisch materieel is slechts dat deel intrinsiek veilig dat in verbinding staat met het veldapparaat Bijbehorend elektrisch materieel dient dan ook altijd buiten de zone te worden geplaatst Het intrinsiekveilige deel is te herkennen aan de blauwe aansluitklemmen In de praktijk is het gebruikelijk dat intrinsiekveilige kringen worden gekenmerkt met een onderscheidende kleur De norm stelt hierin dat deze onderscheidende kleur bij voorkeur blauw moet zijn In de tekening Applicatie met intrinsiekveilige kring is elk onderdeel duidelijk weergegeven Intrinsieke veiligheid dient altijd te worden aangetoond door een loopberekening te maken De methode om een loopberekening uit te voeren valt buiten het kader van deze artikelen voor geinteresseerden verwijs ik naar de literatuur die dit onderwerp behandeld Exi onderhoud en stof Intrinsieke veiligheid is van alle beschermingswijzen de enige methode waarbij onderhoud onder spanning live maintenance is toegestaan Bij alle andere methoden dient bij onderhoud of revisie toestemming te worden verkregen waarin wordt verklaard dat de ruimte of omgeving vrij is van explosiegevaar In de norm IEC 6124111 wordt vaak verwezen naar de norm IEC 6007911 die als basis heeft gediend De delen die de intrinsieke veiligheid waarborgen moeten voor stof voldoen aan de bepalingen voor gasgroep IIB De IEC 6124111 zal op termijn worden opgevolgd door de IEC 6007911 De afdichting van de apparatuur dient bij stof te voldoen aan IP6x of IP5x Stof dat op de elektronica neerslaat en er zich aan hecht kan de intrinsieke veiligheid lige gebied toe te passen Deze interface ook wel scheidingsversterker genoemd moet op zijn beurt de aangeboden signalen kunnen verwerken en er voor zorgen dat door vermogensbeperking in de transmitter geen vonken of hete oppervlakken ontstaan die een mogelijke stofexplosie kunnen veroorzaken Dit houdt in dat de temperatuurmeter en de interface in dit voorbeeld voor toepassing binnen een explosiegevaarlijk gebied moeten worden gekeurd en gecertificeerd De techniek die zich hiervoor bij uitstek leent is de intrinsieke veiligheid Exi Intrinsieke veiligheid Intrinsieke veiligheid houdt in dat de apparatuur niet in staat is een vonk of thermisch effect te produceren waardoor een explosiegevaarlijke omgeving zal ontsteken Niet alleen onder normale bedrijfsomstandigheden maar ook als gevolg van fouten die op kunnen treden Algemeen gesteld intrinsieke veiligheid beperkt het vermogen dat in het explosiegevaarlijke gebied vrij kan komen Een intrinsiekveilige kring bestaat uit minimaal drie onderdelen Allereerst een intrinsiekveilig veldapparaat bijvoorbeeld een transmitter die in het explosiegevaarlijke gebied kan worden gemonteerd Deze intrinsiek veilige transmitter alleen voldoet niet maar dient te worden aangesloten op een scheidingsversterker die een gelimiteerd vermogen levert aan deze transmitter De voeding die hiervoor wordt gebruikt is een scheidingsversterker met vermogensbegrenzing in het deel dat in verbinding staat met de intrinsiekveilige transmitter Deze scheidingsversterker noemen we bij Elektronica en Exi De toepassing van moderne elektronica met daaraan gekoppeld de hoeveelheid functies en instellingen die kunnen worden geprogrammeerd heeft ook gevolgen voor de explosiebeveiliging De oude mechanische thermometer is vervangen door een digitaal exemplaar met een varieteit aan programmeeropties De toepassing van de elektronica in een potentieel explosiegevaarlijk gebied neemt steeds meer toe Als voorbeeld wordt hier een thermometer genoemd maar dat geldt uiteraard ook voor alle andere fysische grootheden die met behulp van elektronica worden gemeten en verwerkt De mechanische variant kan met minimale beschermingsmiddelen in een explosiegevaarlijk gebied worden geplaatst Met de moderne variant ligt dit anders Bij deze elektronische apparatuur is de kans groot dat onderdelen gaan vonken of te warm worden Om dit te verhinderen is de aansluitspanning en stroom aan maximale waarden gebonden Dit kan worden gerealiseerd door de juiste interface tussen het Exgebied en het veiMethode B Bij methode B is de oppervlaktetemperatuur bepaald bij een 125 mm dikke laag stof Hierbij is het verschil tussen de oppervlaktetemperatuur van de behuizing en de ontstekingstemperatuur van het aanwezige stof minimaal 25 K T max T125 mm 25 C De mate waarin het stof de behuizing kan binnendringen wordt met de zoge naamde heat cycling test bepaald Een uitgebreide beschrijving van de test is te vinden in de norm IEC 612411 Kort samengevat na deze test mag het in de behuizing aanwezige stof niet zicht baar zijn Als de behuizing volgens deze methode is getest is het niet noodzakelijk dat de IPwaarde wordt aangegeven op het typeplaatje Is de apparatuur gekeurd en gecertifi ceerd volgens methode A dan zijn ook deze richtlijnen van toepassing en niet die van methode B Beide methoden door elkaar toepassen is niet toegestaan De afdichting van de behuizingen kan op drie manieren worden gerealiseerd A deksel met een vlakke verbinding B deksel met een busverbinding C deksel met schroefdraad Het brede toepassingsgebied verklaart de populariteit van de beschermingsmethode Het is mogelijk een breed scala van nietgecertificeerde onderdelen geschikt te maken voor toepassing in een gebied met stofexplosiegevaar zoals schakelrelais schakelaars motoren lampen enz de norm IEC 612411 twee methoden beschreven te weten A en B Beide methoden bieden een gelijke mate van bescherming tegen het indringen van stof De belangrijke verschillen liggen in de bepaling van de oppervlaktetemperatuur en de afdichtingeisen Methode A Bij methode A is de oppervlaktetemperatuur bepaald bij een 5 mm dikke laag stof Hierbij is het verschil tussen de oppervlaktetemperatuur van de behuizing en de ontstekingstemperatuur van het aanwezige stof minimaal 75 K T max T5 mm 75 C De mate waarin het stof de behuizing kan binnendringen wordt door de IPwaarde aangegeven De IPwaarde wordt beschreven in de norm IEC 60529 Voor meer informatie hierover kan de norm worden geraadpleegd Belangrijk bij deze methode is de afdichting Deze dient minimaal IP 6x te zijn voor toepassing in zone 20 21 en 22 Voor geleidende stofdeeltjes in zone 22 is deze afdichting ook vereist Voor niet geleidende stofdeeltjes is in zone 22 een afdichting van IP 5x toegestaan g Dit artikel is afkomstig uit Solids Processing Benelux wwwsolidsprocessingnl Vezor Media Pictogram Ext Ext behuizing met deksel drie mogelijke constructies Overzicht beschermingswijze Ext Pictogram Exi SolidsvideoButpdf 1 16f11 1525 Beschermingswijzen en temperatuurclassificatieVEILIGHEID beinvloeden in het bijzonder de lucht en kruipwegen Bij geleidend stof kan het zelfs leiden tot ongewenste verbindingen tussen het intrinsiek veilige en nietintrinsiek veilige deel Uiteraard is dit alleen geldig bij bijbehorend elektrisch materieel Toepassingsgebied eindschakelaars veldbussystemen meet en regelapparatuur weegsystemen doseersystemen flowmeters enz Voorbeeldapplicatie Vanwege de lengte zijn de beschermingswijzen Ext en Exi apart in dit deel besproken Omdat veel oplossingen voor explosiegevaarlijke gebieden een combinatie vormen van beide methoden volgt hierna ter illustratie een voorbeeldtoepassing Om de samenhang tussen de twee beschreven beschermingswijzen te verduidelijken zijn in nevenstaande figuur de afzonderlijke componenten benoemd met een korte beschrijving De applicatie is opgebouwd rond een intrinsiekveilige kring De intrinsiekveilige kring bestaat uit de onderdelen 1 2 en 3 Onderdeel 1 is hier een transmitter Omdat dit onderdeel geplaatst is in een omgeving met stofexplosiegevaar is er in dit voorbeeld gekozen voor een intrinsiekveilige transmitter Het tweede onderdeel is de interface die de verbinding maakt met het achterliggende besturingssysteem Onderdeel 2 is bijbehorend elektrisch materieel Bijbehorend elektrisch materieel moet altijd in een veilig gebied geplaatst worden Bij bijbehorend elektrisch materieel is alleen de in of uitgang die in directe verbinding staat met de transmitter intrinsiekveilig De rest van de schakeling bestaat uit normale elektronica en dat is niet geschikt om in het Exgebied te worden geplaatst Als door de praktijk het niet mogelijk is de interface in een veilige ruimte te plaatsen maar alleen in het gebied waar stofexplosiegevaar aanwezig is kan er voor worden gekozen om deze interface zoals in dit voorbeeld in een Ext behuizing te plaatsen Het derde onderdeel is de blauwe kabel Deze drie onderdelen vormen samen een intrinsiekveilige kring Een kring is intrinsiekveilig wanneer alle on derdelen helemaal of deels intrinsiek veilig zijn Dit kan worden aangetoond door een certificaat De praktijk leert dat er veelvuldig wordt gezondigd tegen deze belangrijke voorwaarde Met dit eenvoudige voorbeeld is meteen de praktische samenhang tussen de twee beschermingswijzen gegeven Temperatuurclassificatie Van alle apparaten die worden toegepast in een explosiegevaarlijke omgeving dient de maximale oppervlaktetemperatuur bekend te zijn Op basis van de smeultemperatuur en de ontstekingstemperatuur kan bepaald worden of het gewenste apparaat toepasbaar is Als de smeultemperatuur van een stof bekend is kan met de volgende calculatie de maximale oppervlaktetemperatuur van de toe te passen apparaten worden bepaald We nemen als voorbeeld melkpoeder In deel 2 van deze reeks stond dat de smeultemperatuur van melkpoeder 320 C is T MAX 320C smeultemperatuur 75 K 245 C De tweede vereiste calculatie dient om op basis van de ontstekingstemperatuur Solids ProcessingNr 6 december 201152 Solids Processing Benelux wwwsolidsprocessingnl Vezor Media Applicatie met intrinsiekveilige kring van melkpoeder te bepalen met welke waarde rekening moet worden gehouden T MAX 450C ontstekingstemperatuur x 23 300 C Voor melkpoeder geldt in dit voorbeeld dat de maximale oppervlaktetemperatuur nooit hoger mag worden dan 245 C De laagste temperatuur is de veilige temperatuur Een tweede voorbeeld werken we uit met ijzerpoeder IJzerpoeder heeft een smeultemperatuur van 300 C en een ontstekingstemperatuur van 310 C Substitueer deze waarden in de twee formules en duidelijk wordt dat hier de ontstekingstemperatuur bepalend is T MAX 300C smeultemperatuur 75 K 225 C T MAX 310C ontstekingstemperatuur x 23 207 C In gebieden met stofexplosiegevaar wordt de temperatuurclassificatie altijd in C gespecificeerd Bij gasexplosiegevaar wordt de maximaal te bereiken oppervlaktetemperatuur ingedeeld in zes temperatuur bereiken aangeduid met T1 tot en met T6 Normgebruik In dit artikel en het vorige artikel zijn in het kort Exp Exm Ext en Exi behandeld met de verwijzing naar de twee normen IEC 60079 en IEC 61241 Op dit moment zitten we in een overgangsfase met betrekking tot de geldende normen Dit kan verwarrend zijn maar aan de schrijfwijze van de beschermingswijze is te zien met welke norm we te maken hebben Bij twijfel kan altijd nog het certificaat worden geraadpleegd deze verwijst altijd naar de toegepaste norm n In het volgende nummer van Solids Processing zal de markering van Exapparatuur aan bod komen Overzicht beschermingswijze Exi
PROCES MEDIA
Solids Processing Fluids Processing MB Maintenance SchuettgutPortal
Ontvang onze nieuwsbrief
Nieuwsbrief archief
Volg ons
Linked
MAGAZINE
Abonneren
Service en contact
ContactDisclaimerPrivacyAdverterenLogin controlpanel