Physikalische und technische Grundlagen

Eine Explosion ist eine plötzliche chemische Reaktion eines brennbaren Stoffes mit Sauer­stoff unter Freisetzung hoher Energie. Brenn­bare Stoffe können hierbei Gase, Nebel, Dämpfe oder Stäube sein. Eine Explosion kann nur ablaufen, wenn drei Faktoren zusammen­kommen: ein brenn­barer Stoff (in entsprechender Verteilung und Konzentration), Sauer­stoff (in der Luft) und eine Zünd­quelle (z. B. elektrischer Funke).

Es gilt also, eine Zündung zu vermeiden oder die Auswirkung einer Explosion auf ein unbedenkliches Maß zu minimieren. Hierzu müssen alle Betriebs­geräte, die in explosions­gefährdeten Bereichen eingesetzt werden, nach den anzuwendenden Vorschriften (ATEX Produkt­richtlinie 2014/34/EU, IECEx-Regelungen etc.) konstruiert, hergestellt und entsprechend gekenn­zeichnet werden. Die Einteilung der Geräte in Gruppen und Kategorien nach ATEX-Produkt­richt­linien bzw. in EPL nach IECEx-Standards ergibt sich aus deren Einsatz­bereich oder dem Sicherheits­maß der Schutz­maß­nahmen und der Häufigkeit des Auftretens einer explosions­fähigen Atmosphäre. Hierbei muss das jeweils höchst­mögliche Gefahren­potenzial berücksichtigt werden.

In Bereichen, in denen trotz aller Maß­nahmen zur Vermeidung, explosible Atmosphären auftreten können, dürfen nur explosions­geschützte Betriebs­geräte eingesetzt werden. Diese Betriebs­geräte werden nach den entsprechenden Bau­bestimmungen (Normen­reihe IEC/EN 60079 und Normen­reihe EN 13463) in verschiedenen Zünd­schutz­arten ausgeführt. Welche Zünd­schutz­art der Hersteller anwendet, hängt von der Art und Funktion des Geräts ab. Alle genormten Zünd­schutz­arten inner­halb einer Kategorie sind gleich­wertig. Der Hersteller bestätigt in der zur technischen Dokumentation zugehörigen EU-Konformitäts­erklärung, dass das Produkt mit den ATEX-Richt­linien übereinstimmt.

Für die genauen Kenn­zeichnungen der elektrischen und nicht­elektrischen Betriebs­mittel können Sie ein Informations­blatt sowie ein Übersichts­poster Kompetenz in explosions­geschützter Kran­technik herunterladen.

Integrierter Explosionsschutz

  • Grafik zum Prinzip des integrierten Explosionsschutzes

    Das Prinzip des integrierten Explosions­schutzes erfordert es, dass alle Maßnahmen zum Explosions­schutz in einer festgelegten Reihen­folge vorzunehmen sind. Es wird zwischen primären, sekundären und tertiären (konstruktiven) Schutz­maßnahmen unterschieden.

Einteilung in Zonen

Laut der Definitionen der Gefahr­stoff­verordnung (GefStoffV) werden explosions­gefährdete Bereiche in Zonen unterteilt, um die Auswahl sach­gerechter, zweck­entsprechender Geräte und elektrischer Installationen zu erleichtern. Die Zonen­einteilung zeigt die Wahr­scheinlichkeit des Auftretens von explosions­fähiger Atmosphäre auf.

  • Grafik einer Zoneneinteilung bei Gas, Nebel oder Dämpfen von Zone 0, Zone 1 und Zone 2

    Gase

    Zone 0: ist ein Bereich, in dem gefährliche explosions­fähige Atmosphäre als Gemisch aus Luft und brenn­baren Gasen, Dämpfen oder Nebeln ständig, über lange Zeit­räume oder häufig vorhanden ist.
    Zone 1:
    ist ein Bereich, in dem sich im Normal­betrieb gelegentlich eine gefährliche explosions­fähige Atmosphäre als Gemisch aus Luft und brenn­baren Gasen, Dämpfen oder Nebeln bilden kann.
    Zone 2: ist ein Bereich, in dem im Normal­betrieb eine gefährliche explosions­fähige Atmosphäre als Gemisch aus Luft und brenn­baren Gasen, Dämpfen oder Nebeln normaler­weise nicht auftritt, und wenn doch, dann nur selten und für kurze Zeit.

  • Grafik einer Zoneneinteilung bei Stäuben von Zone 20, Zone 21 und Zone 22

    Stäube

    Zone 20: ist ein Bereich, in dem gefährliche explosions­fähige Atmosphäre in Form einer Wolke aus brenn­barem Staub, der in der Luft enthalten ist, ständig, über lange Zeiträume oder häufig vorhanden ist.
    Zone 21: ist ein Bereich, in dem sich im Normal­betrieb gelegentlich eine gefährliche explosions­fähige Atmosphäre in Form einer Wolke aus in der Luft enthaltenem brenn­baren Staub bilden kann.
    Zone 22: ist ein Bereich, in dem im Normal­betrieb eine gefährliche explosions­fähige Atmosphäre in Form einer Wolke aus in der Luft enthaltenem brenn­baren Staub normaler­weise nicht auftritt, und wenn doch, dann nur selten und für kurze Zeit.

Zündschutzarten für elektrische Geräte

  • Zehn Symbole zu  Zündschutzarten für elektrische Geräte in explosionsgefährdeten Bereichen

    Die Zündschutzarten im Überblick

    Allgemeine Anforderung an Konstruktion, Prüfung und Kennzeichung von elektrischen Geräten und Bauteilen.

    • Norm: IEC 60079-0 | EN 60079-0 | UL 60079-0
  • Symbol für Zündschutzart: Erhöhte Sicherheit „e“

    Erhöhte Sicherheit „e“

    Hier sind Maß­nahmen getroffen, um mit einem erhöhten Grad an Sicher­heit die Möglichkeit unzulässig hoher Temperaturen und das Entstehen von Funken und Licht­bögen im Inneren oder an äußeren Teilen elektrischer Betriebs­mittel, bei denen diese im normalen Betrieb nicht auftreten, zu verhindern.

    • Symbol: e, eb – Zone 1 | ec – Zone 2
    • Norm: IEC 60079-7 | EN 60079-7 | UL 60079-7
    • Haupt­anwendung: Klemmen und Anschluss­kästen, Steuer­kästen zum Einbau von Ex-Bau­teilen (die in einer anderen Zünd­schutz­art geschützt sind), Käfig­läufer­motoren, Leuchten, Installations­materialien, induktive Vorschalt­geräte, Transformatoren
  • Symbol für Zündschutzart: Druckfeste Kapselung „d“

    Druckfeste Kapselung „d“

    Teile, die eine explosions­fähige Atmosphäre zünden können, sind in ein Gehäuse ein­geschlossen, das bei der Explosion eines explosions­fähigen Gemisches im Inneren den Druck aushält und eine Über­tragung der Explosion auf die das Gehäuse umgebende Atmosphäre verhindert.

    • Symbol: da – Zone 0 | d, db – Zone 1 | dc – Zone 2
    • Norm: IEC 60079-1 | EN 60079-1 | UL 60079-1
    • Haupt­anwendung: Schalt­geräte und Schalt­anlagen, Befehls- und Anzeige­geräte, Steuerungen, Motoren, Transformatoren, Heiz­geräte, Leuchten, Stellwiderstände
  • Symbol für Zündschutzart: Überdruckkapselung „p“

    Überdruckkapselung „p“

    Die Bildung einer explosions­fähigen Atmosphäre im Inneren eines Gehäuses wird dadurch ver­hindert, dass durch ein Zünd­schutz­gas ein innerer Über­druck gegen­über der um­gebenden Atmosphäre aufrecht­erhalten wird und dass, wenn not­wendig, das Innere des Gehäuses ständig so mit Zünd­schutz­gas versorgt wird, dass die Verdünnung brenn­barer Gemische erreicht wird.

    • Symbol: px, pxb – Zone 1, Zone 21 | py, pyb – Zone 1, Zone 21 | pz, pzc – Zone 2, Zone 22
    • Norm: IEC 60079-2 | EN 60079-2 | UL 60079-2
    • Haupt­anwendung: Schalt- und Steuer­schränke, Analyse­geräte, große Motoren, Schleif­ring- und Kollektormotoren
    • alte Symbole für Staub: pD21, pD22
  • Symbol für Zündschutzart: Eigensicherheit „i“

    Eigensicherheit „i“

    Die im explosionsgefährdeten Bereich eingesetzten Betriebsmittel enthalten nur eigensichere Stromkreise. Ein Stromkreis ist eigensicher, wenn kein Funke und kein thermischer Effekt, die unter festgelegten Prüfungsbedingungen (welche den normalen Betrieb und bestimmte Fehlerbedingungen umfassen) auftreten, die Zündung einer bestimmten explosionsfähigen Atmosphäre verursachen kann.

    • Symbol: ia – Zone 0, Zone 20 | ib – Zone 1, Zone 21 | ic – Zone 2, Zone 22
    • Norm: IEC 60079-11 | EN 60079-11 | UL 60079-11
      Eigensichere Systeme IEC 60079-25 | EN 60079-25 | UL 60079-25
    • Haupt­anwendung: Mess- und Regel­technik, Kommunikations­technik, Sensoren, Aktoren
    • [Ex ib] = zugehöriges elektrisches Betriebs­mittel – Installation im sicheren Bereich
    • Alte Symbole für Staub: iaD = Einsatz in Zone 20, Zone 21, Zone 22 | ibD = Einsatz in Zone 21, Zone 22
  • Symbol für Zündschutzart: Ölkapselung „o“

    Ölkapselung „o“

    Elektrische Betriebs­mittel oder Teile von elektrischen Betriebs­mitteln sind derart in eine Schutz­flüssig­keit (z. B. Öl) eingetaucht, dass eine explosions­fähige Atmosphäre über der Ober­fläche oder außer­halb der Kapselung nicht gezündet werden kann.

    • Symbol: o, ob – Zone 1 | oc – Zone 2
    • Norm: IEC 60079-6 | EN 60079-6 | UL 60079-6
    • Hauptanwendung: Sensoren, Anzeige­geräte, elektronische Vorschalt­geräte, Transmitter, Transformatoren, Kondensatoren, Heiz­leiter­anschlusskästen
  • Symbol für Zündschutzart: Sandkapselung „q“

    Sandkapselung „q“

    Durch Füllung des Gehäuses eines elektrischen Betriebs­mittels mit einem fein­körnigen Füll­gut wird erreicht, dass bei bestimmungs­gemäßem Gebrauch ein in seinem Gehäuse entstehender Licht­bogen eine das Gehäuse um­gebende explosions­fähige Atmosphäre nicht zündet. Es darf weder eine Zündung durch Flammen noch eine Zündung durch erhöhte Temperaturen an der Gehäuse­oberfläche erfolgen.

    • Symbol: q, qb – Zone 1
    • Norm: IEC 60079-5 | EN 60079-5 | UL 60079-5
    • Haupt­anwendung: Sensoren, Anzeige­geräte, elektronische Vorschalt­geräte, Transmitter, Transformatoren, Kondensatoren, Heiz­leiter­anschlusskästen
  • Symbol für Zündschutzart: Vergusskapselung „m“

    Vergusskapselung „m“

    Teile, die eine explosions­fähige Atmosphäre zünden können, werden so in Verguss­masse ein­gebettet, dass die explosions­fähige Atmosphäre nicht gezündet werden kann.

    • Symbol: ma – Zone 0, Zone 20 | mb – Zone 1, Zone 21 | mc – Zone 2, Zone 22
    • Norm: IEC 60079-18 | EN 60079-18 | UL 60079-18
    • Haupt­anwendung: Schalt­geräte für kleine Leistungen, Befehls- und Melde­geräte, Anzeige­geräte, Sensoren
    • Alte Symbole für Staub: maD – Zone 20, Zone 21, Zone 22 | mbD – Zone 21, Zone 22
  • Symbol für Zündschutzart: Zone 2 Betriebsgeräte „n“

    Zündschutzart „n“

    Elektrische Betriebs­mittel sind nicht in der Lage, eine um­gebende explosions­fähige Atmosphäre zu zünden (im Normal­betrieb und unter definierten anomalen Betriebsbedingungen)

    • Symbol: nA, nAc – Zone 2 | nC, nCc – Zone 2 | nR, nRc – Zone 2
    • Norm: IEC 60079-15 | EN 60079-15 | UL 60079-15
    • Hauptanwendung: Alle elektrischen Betriebs­mittel für Zone 2.
    • nA – nicht­funkende Betriebsmittel | nC – funkende Betriebs­mittel, in denen die Kontakte in geeigneter Weise geschützt sind | nR – schwaden­­sichere Gehäuse
  • Symbol für Zündschutzart: Optische Strahlung „op“

    Optische Strahlung „op“

    Durch geeignete Maß­nahmen wird vermieden, dass eine optische Strahlung eine explosions­fähige Atmosphäre entzündet.

    • Symbol: op – Zone 0, Zone 20 | op – Zone 1, Zone 21 | Zone 2, Zone 22
    • Norm: IEC 60079-28 | EN 60079-28
    • Hauptanwendung: op is – eigen­sichere optische Strahlung | op pr – geschützte optische Strahlung | op sh – Sperrung optischer Strahlung
  • Symbol für Zündschutzart: Schutz durch Gehäuse „t“

    Schutz durch Gehäuse „t“

    Die Dichtheit der Gehäuse verhindert das Eindringen von Staub oder schränkt das Eindringen von Staub auf ein ungefährliches Maß ein. Somit können zünd­fähige Betriebs­mittel in das Gehäuse eingebaut werden. Die Temperatur am Gehäuse muss begrenzt sein und darf die umgebende Atmosphäre nicht entzünden.

    • Symbol: ta – Zone 20 | tb – Zone 21 | tc – Zone 22
    • Norm: IEC 60079-31 | EN 60079-31 | UL 60079-31
    • Haupt­anwendung: Schalt­geräte und Schalt­anlagen, Steuer-, Anschluss- und Klemmen­kästen, Motoren, Leuchten
    • Alte Symbole: tD A21 – nach Verfahren A für Zone 21 | tD B21 – nach Verfahren B für Zone 21

Zündschutzarten für nichtelektrische Geräte

  • Sechs Symbole zu Zündschutzarten für nichtelektrische Betriebsgeräte

    Die Zündschutzarten im Überblick

    Allgemeine Anforderung an Konstruktion, Prüfung und Kenn­zeichung von nicht­elektrischen Geräten und Bauteilen.

    • Norm: ISO 80079-36 | EN ISO 80079-36
  • Symbol für Zündschutzart: Konstruktive Sicherheit  „c“

    Konstruktive Sicherheit „c“

    An Geräte­arten, die bei Normal­betrieb keine Zünd­quelle enthalten, werden bewährte technische Prinzipien angewandt, sodass das Risiko von mechanischen Fehlern, die zum Entstehen von zünd­fähigen Temperaturen und Funken führen können, auf ein sehr geringes Maß reduziert wird.

    • Symbol: hc
    • Norm: ISO 80079-37 | EN ISO 80079-37
    • Haupt­anwendung: Kupplungen, Pumpen, Zahn­rad­antriebe, Ketten­antriebe, Förder­bänder, Gleichstrommotoren
    • Altes Symbol: c nach EN 13463-5
  • Symbol für Zündschutzart: Zündquellenüberwachung „b“

    Zündquellenüberwachung „b“

    Es werden Sensoren in das Gerät eingebaut, damit potenziell gefährliche Bedingungen fest­gestellt werden können und bereits in einer frühen Phase der Störung Gegen­maßnahmen eingeleitet werden können. Die angewandten Maßnahmen können automatisch durch direkte Verbindungen zwischen den Sensoren und dem Zünd­schutz­system oder manuell durch Abgabe einer Warnung an den Betreiber des Gerätes eingeleitet werden.

    • Symbol: hb
    • Norm: ISO 80079-37 | EN ISO 80079-37
    • Haupt­anwendung: Pumpen, Förder­bänder, Getriebe, Gleitring­dichtungen
    • Altes Symbol: b nach EN 13463-6
  • Symbol für Zündschutzart: Flüssigkeitskapselung „k“

    Flüssigkeitskapselung „k“

    Potenzielle Zünd­quellen werden durch Ein­tauchen in eine Schutz­flüssigkeit oder durch ständiges Benetzen mit einem Flüssigkeits­film einer Schutz­flüssigkeit unwirksam gemacht.

    • Symbol: hk
    • Norm: ISO 80079-37 | EN ISO 80079-37
    • Haupt­anwendung: Tauch­pumpen, Getriebe
    • Altes Symbol: k nach EN 13463-8
  • Symbol für Zündschutzart: Druckfeste Kapselung „d“

    Druckfeste Kapselung „d“

    Teile, die eine explosions­fähige Atmosphäre zünden können, sind in ein Gehäuse ein­geschlossen, das bei der Explosion eines explosions­fähigen Gemisches im Inneren den Druck aushält und eine Über­tragung der Explosion auf die das Gehäuse umgebende Atmosphäre verhindert.

    • Symbol: h
    • Norm: IEC 60079-1 | EN 60079-1
    • Haupt­anwendung: Bremsen, Kupplungen
    • Altes Symbol: d nach EN 13463-3
  • Symbol für Zündschutzart: Schutz durch Gehäuse „t“

    Schutz durch Gehäuse „t“

    Die Dichtheit der Gehäuse verhindert das Eindringen von Staub oder schränkt das Eindringen von Staub auf ein ungefährliches Maß ein. Somit können zündfähige Betriebs­mittel in das Gehäuse eingebaut werden. Die Temperatur am Gehäuse muss begrenzt sein und darf die umgebende Atmosphäre nicht entzünden.

    • Symbol: h
    • Norm: IEC 60079-31 | EN 60079-31
    • Hauptanwendung: Geräte aus­schließlich für staub­explosions­gefährdete Bereiche
  • Symbol für Zündschutzart: Überdruckkapselung „p“

    Überdruckkapselung „p“

    Die Bildung einer explosions­fähigen Atmosphäre im Inneren eines Gehäuses wird dadurch verhindert, dass mithilfe eines Zünd­schutz­gases ein innerer Überdruck gegenüber der umgebenden Atmosphäre aufrecht­erhalten wird. Falls nötig wird das Innere des Gehäuses ständig so mit Zünd­schutz­gas versorgt, dass die Verdünnung brenn­barer Gemische erreicht wird.

    • Symbol: h
    • Norm: IEC 60079-2 | EN 60079-2
    • Haupt­anwendung: Pumpen

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Broschüre

Kompetenz im Explosionsschutz

28 Seiten

04.2018

Produktinformation

Explosions­geschützte Kranelektrik

40 Seiten

02.2018

Poster

Explosions­geschützte Krantechnik

80 x 60 cm

03.2017

Weitere Informationen

Wie entstehen Explosionen? Wie lassen sie sich zuverlässig vermeiden? Fundiertes Hintergrundwissen von unseren Experten.

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STAHL CraneSystems – einer der Welt­markt­führer für explosions­geschützte Hebe­technik und Krankomponenten.

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Rechtliche Grundlagen

Anforderungen an Betriebs­mittel für explosions­gefährdete Bereiche.

 Rechtliche Grundlagen

Betreiber und Arbeitgeber müssen Pflichten zum Schutz Ihrer Arbeitnehmer erfüllen. Hier erfahren Sie, welche.

Pflichten und Aufgaben

Für die Sicherheit der Anlagen sowie den Schutz von Mensch und Umwelt ist der Betreiber verantwortlich.

 Pflichten und Aufgaben