Begleitbeheizte Rohrbündel in explosionsgefährdeten Bereichen: ATEX, IECEx und Temperaturklasse

Analysenprobenleitungen und Messleitungen verlaufen häufig durch Bereiche, in denen brennbare Gase, Dämpfe oder Stäube vorhanden sein können. Ein elektrisch begleitbeheiztes Rohrbündel, das dort verlegt wird, darf nicht zur Zündquelle werden. Dieser Leitfaden erklärt, welcher Teil eines Bündels zertifiziert ist, welche Normen und Zertifizierungssysteme gelten, wie Zonen, Gasgruppen und Temperaturklassen funktionieren und welche Angaben nötig sind, damit das richtige Heizkabel ausgewählt wird.

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Welcher Teil eines begleitbeheizten Bündels ist zertifiziert?

In einem elektrisch begleitbeheizten Rohrbündel ist das Heizkabel das elektrische Betriebsmittel. Rohr, Dämmung und Außenmantel sind passiv und haben keine eigene elektrische Einstufung. Die Ex-Zertifizierung gilt daher für das Heizkabel und für die Komponenten, mit denen es angeschlossen und abgeschlossen wird, etwa Anschluss-, Verbindungs- und Endabschlusssets.

In den elektrisch begleitbeheizten Bündeln von Techwin verfügen die Heizkabel über IECEx-, ATEX- und IEC-Zertifizierung. Diese Zertifizierung ist auf den Kabelhersteller ausgestellt, nicht auf Techwin. Fragen Sie bei der Prüfung eines Bündelangebots, welches Heizkabel verwendet wird, und prüfen Sie dessen Zertifikat. IECEx-Zertifikate lassen sich im öffentlichen Online-Register unter iecex.com abrufen.

Dampfbegleitbeheizte und vorisolierte Bündel enthalten keine elektrischen Teile. Im Ex-Bereich kommt es bei ihnen auf die Oberflächentemperatur an: Die heißeste Oberfläche muss unterhalb der Zündtemperatur des vorhandenen Gases bleiben.

Normen und Zertifizierungssysteme

Diese Dokumente und Systeme werden in Spezifikationen für Begleitheizungen in explosionsgefährdeten Bereichen am häufigsten genannt.

Bezeichnung	Was es ist	Geltungsbereich
IECEx	Internationales Zertifizierungssystem für Betriebsmittel in explosionsfähigen Atmosphären. Zertifikate sind in einem öffentlichen Online-Register aufgeführt.	In vielen Ländern anerkannt, darunter weite Teile des Nahen Ostens und des asiatisch-pazifischen Raums
ATEX (Richtlinie 2014/34/EU)	Recht der Europäischen Union für Geräte zur Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen. Zertifizierte Geräte tragen die CE-Kennzeichnung und das Ex-Zeichen.	Europäische Union und Länder, die sie übernehmen
IEC/IEEE 60079-30-1	Elektrische Widerstands-Begleitheizung in explosionsfähigen Atmosphären: allgemeine Anforderungen und Prüfanforderungen an das Heizkabel und seine Komponenten.	Grundlage für IECEx- und ATEX-Zertifikate für Begleitheizungen
IEC/IEEE 60079-30-2	Anwendungsleitfaden für Planung, Installation und Instandhaltung von Begleitheizungen in explosionsfähigen Atmosphären.	Planungs- und Installationspraxis
IEEE 515	Prüfung, Planung, Installation und Instandhaltung elektrischer Widerstands-Begleitheizungen für industrielle Anwendungen.	Hauptsächlich Nordamerika

Es gibt auch nationale Systeme, zum Beispiel EAC Ex in der Eurasischen Wirtschaftsunion. Klären Sie anhand der Spezifikation des Käufers, welches System und welche Ausgabe jeder Norm gefordert sind.

Zonen und Gasgruppen

Im IEC-Zonensystem wird ein Bereich danach eingestuft, wie häufig eine explosionsfähige Atmosphäre vorhanden ist. Begleitheizungen werden üblicherweise für Zone 1 und Zone 2 (Gas) oder Zone 21 und Zone 22 (Staub) spezifiziert; prüfen Sie im Kabelzertifikat, welche Zonen abgedeckt sind.

Zone	Explosionsfähige Atmosphäre ist vorhanden	Medium
Zone 0	Ständig oder über lange Zeiträume	Gas oder Dampf
Zone 1	Im Normalbetrieb wahrscheinlich	Gas oder Dampf
Zone 2	Im Normalbetrieb nicht wahrscheinlich und nur kurzzeitig	Gas oder Dampf
Zone 20 / 21 / 22	Die gleichen drei Stufen für brennbaren Staub	Staub

Gasgruppen beschreiben, wie leicht sich ein Gas entzündet: IIA (zum Beispiel Propan), IIB (zum Beispiel Ethylen) und IIC (Wasserstoff und Acetylen, am leichtesten entzündlich). Für IIC zertifizierte Betriebsmittel decken auch IIB und IIA ab. In Nordamerika wird zusätzlich das Class/Division-System verwendet; eine Spezifikation kann beide Angaben enthalten.

Temperaturklassen (T-Klasse)

Die Temperaturklasse legt die höchste Oberflächentemperatur fest, die das Betriebsmittel erreichen darf. Sie muss unterhalb der Zündtemperatur des Gases oder Dampfes liegen, der vorhanden sein kann.

T-Klasse	Maximale Oberflächentemperatur
T1	450 °C (842 °F)
T2	300 °C (572 °F)
T3	200 °C (392 °F)
T4	135 °C (275 °F)
T5	100 °C (212 °F)
T6	85 °C (185 °F)

Je niedriger die Zahl der Temperaturklasse, desto heißer darf die Oberfläche sein. T6 ist die strengste Klasse. Ein Gas mit niedriger Zündtemperatur erfordert eine höhere T-Zahl.

Wie eine Begleitheizung eine Temperaturklasse einhält

Selbstregelndes Heizkabel: Die Leistung sinkt, wenn sich das Kabel erwärmt. Bei vielen Anwendungen bleibt die Manteltemperatur daher ohne separaten Begrenzer innerhalb der T-Klasse auf dem Zertifikat.
Konstantleistungs- und leistungsbegrenzendes Heizkabel: Diese Kabel begrenzen ihre eigene Temperatur nicht auf die gleiche Weise. Je nach Auslegung und Zertifikat kann der Heizkreis einen Temperaturregler oder einen separaten Temperaturbegrenzer benötigen.
IEC/IEEE 60079-30-1 erkennt beide Ansätze an: die stabilisierte Auslegung, bei der nachgewiesen wird, dass die Manteltemperatur unterhalb des Grenzwerts bleibt, und die geregelte Auslegung, bei der eine Temperaturbegrenzungseinrichtung sie dort hält.
Auch Ausdampfen oder hohe Prozesstemperaturen zählen: Die maximale Expositionstemperatur des Kabels muss den heißesten Zustand abdecken, dem die Leitung ausgesetzt ist.

Erforderliche Angaben für ein Angebot für ein Bündel im Ex-Bereich

Bereichseinstufung entlang der Trasse: Zone, Gasgruppe und geforderte T-Klasse
Vom Projekt gefordertes Zertifizierungssystem: IECEx, ATEX oder ein anderes nationales System
Haltetemperatur sowie die höchste Prozess- oder Ausdampftemperatur, die die Leitung erreichen kann
Versorgungsspannung und Länge jedes Heizkreises
Niedrigste Umgebungstemperatur und Standortbedingungen (im Freien, UV, Meeresumgebung, Chemikalien)
Rohrwerkstoff, Rohrgröße und Anzahl der Rohre sowie der Abschluss des Bündels am Analysator oder Messumformer

Häufig gestellte Fragen

Ist ein begleitbeheiztes Rohrbündel ATEX- oder IECEx-zertifiziert?

Die Zertifizierung gehört zum Heizkabel und seinen Anschlusskomponenten, da sie die elektrischen Betriebsmittel im Bündel sind. Rohr, Dämmung und Mantel sind passiv. In den Bündeln von Techwin verfügen die Heizkabel über IECEx-, ATEX- und IEC-Zertifizierung, ausgestellt auf den Kabelhersteller.

Was bedeutet die Temperaturklasse bei einer Begleitheizung?

Die Temperaturklasse (T1 bis T6) ist die höchste Oberflächentemperatur, die das Heizkabel erreichen darf. Sie muss unterhalb der Zündtemperatur des vorhandenen Gases bleiben. Zum Beispiel erlaubt T3 bis zu 200 °C (392 °F) und T4 bis zu 135 °C (275 °F).

Kann selbstregelndes Heizkabel in Zone 1 eingesetzt werden?

Selbstregelnde Heizkabel sind üblicherweise für Zone 1 und Zone 2 zertifiziert. Prüfen Sie immer Zonen, Gasgruppe und Temperaturklasse im Zertifikat des konkret angebotenen Kabels.

Was ist der Unterschied zwischen IECEx und ATEX?

IECEx ist ein internationales Zertifizierungssystem mit einem öffentlichen Online-Register. ATEX ist Recht der Europäischen Union (Richtlinie 2014/34/EU). Beide prüfen Begleitheizungen nach der Norm IEC/IEEE 60079-30-1; Projekte legen fest, welches System gefordert ist.

Bündel für explosionsgefährdete Bereiche

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