ATEX Sone 1 vs Sone 2 — praktiske implikasjoner for utstyrvalg
Sone 1 vs Sone 2 er ikke bare et spørsmål om sannsynlighet — det bestemmer utstyrskategorier, sertifiseringsveier og hvordan styringsarkitekturen din kan se ut.
Forskjellen mellom Sone 1 og Sone 2 avgjør ofte ikke bare hvilket utstyr du kan bruke — men om prosjektet ditt er gjennomførbart innenfor tid og budsjett.
Sone 1 og Sone 2 er definert av sannsynligheten for at en brennbar atmosfære er tilstede under normal drift. Sone 1 — der det er sannsynlig — krever kategori 2-utstyr. Sone 2 — der det bare forekommer under unormale forhold — krever kategori 3. Dette regulatoriske skillet er utgangspunktet. De praktiske implikasjonene rekker lenger.
Å gå fra Sone 2 til Sone 1 lukker en rekke utstyrsalternativer, forskyver sertifiseringsveien fra fabrikanters selvdeklarasjon til involvering av teknisk kontrollorgan, og begrenser hvilke beskyttelseskonsepter som kan brukes for varmeelementer, kapsler og sensorkretser. For et tilpasset varme- eller transportsystem kan forskjellen mellom soner påvirke innkjøpets leveringstider, systemarkitektur og det innledende konstruksjonsarbeidet som kreves før et produkt kan bestilles.
Sone 2 behandles ofte uformelt som det lavere kravet — sonen der ting er enklere. Det er delvis sant med hensyn til utstyrsstilgjengelighet. Det er ikke sant i den forstand at standard kommersielt utstyr uten ATEX-sertifisering er akseptabelt. Sone 2 er fortsatt en klassifisert sone. Fleksibiliteten den tilbyr er relativ til Sone 1, ikke i forhold til uklassifiserte områder.
Kategori 2 vs Kategori 3: sertifisering og innkjøp
Utstyrskategorien bestemmer sertifiseringsveien, noe som har direkte konsekvenser for hva som er tilgjengelig, fra hvem og når.
Kategori 2-utstyr (Sone 1) må sertifiseres av et teknisk kontrollorgan. Standardveien er et EF-typeeksaminasjonsbevis, utstedt under vedlegg III i ATEX-direktivet, som bekrefter at utstyrskonstruksjonen oppfyller kravene i gjeldende harmoniserte standarder. For serieproduksjon dekker dette konstruksjonen; produsenten selvsertifiserer deretter hver produksjonsenhet mot den godkjente konstruksjonen. For enkeltprodukter eller tilpasset utstyr er EF-enhetsverifikasjon under vedlegg V alternativet — hver enkelt enhet undersøkes av det tekniske kontrollorganet.
Kategori 3-utstyr (Sone 2) krever ikke involvering av et teknisk kontrollorgan. Produsenten utsteder en samsvarserklæring mot relevante harmoniserte standarder og påfører ATEX-merkingen. Dette gir produsenter betydelig mer fleksibilitet til å produsere ikke-standardkonfigurasjoner uten en tredjeparts konstruksjonsgjennomgang ved hver iterasjon.
Praktiske konsekvenser for innkjøp av varmesystemer
- Tilgjengelighet. Kategori 2-varmeprodukter produseres av færre leverandører og i færre standardkonfigurasjoner enn sine kategori 3-ekvivalenter. For fatvarmere, IBC-varmere og oppvarmede slangeenheter er Sone 1-sortimentet typisk et delsett av Sone 2-sortimentet.
- Tilpassede konfigurasjoner. En ikke-standard fatvarmer — annen effekttetthet, ikke-standard fatdiameter, integrert etterløpsplate — i kategori 2 krever at produsenten har konstruksjonen dekket av et eksisterende sertifikat fra teknisk kontrollorgan eller innhenter enhetsverifikasjon for det spesifikke elementet. Dette tar tid og har kostnadsimplikasjoner som ikke gjelder for tilsvarende kategori 3-tilpasningsarbeid.
- Leveringstider. Standard kategori 2-produkter har lengre leveringstider enn sine kategori 3-ekvivalenter i de fleste produktkategorier. For prosjekter med ATEX Sone 1-krav unngår tidlig bekreftelse av utstyrsstilgjengelighet og leveringstid — før installasjonsprogrammet ferdigstilles — programforsinkelser.
- Dokumentasjon. Kategori 2-utstyr leveres med et EF-typeeksaminasjonsbevisnummer på ATEX-merkingen og i dokumentasjonen. Denne referansen må framgå av installasjonsregistrene. Kategori 3-utstyr bærer en samsvarserklæring — like nødvendig i dokumentasjonen, men ikke utstedt av teknisk kontrollorgan.
Tillatte beskyttelseskonsepter i Sone 1 og Sone 2
Ex-beskyttelseskonseptet beskriver hvordan et utstyr forhindrer antennelse. Sonen bestemmer hvilke konsepter som er akseptable. For varme-, styrings- og målekomponenter er de tillatte konseptene vesentlig forskjellige mellom sonene.
Sone 1 — tillatt for kategori 2G-utstyr
- Ex d (eksplosjonssikkert kapsling). En eksplosjon som oppstår inne i kapslingen kan ikke spre seg til den omgivende atmosfæren. Standard for motorklemskasser, styrekapsler og koblingsbokser i Sone 1. Krever robust konstruksjon og sertifiserte kabelgjennomføringer; kapslingens innganger er gjengede og må trekkes til etter spesifikasjon.
- Ex e (økt sikkerhet). Eliminerer potensielle antenningskilder under normal drift og definerte feilbetingelser gjennom konstruksjonstiltak — kryp- og luftavstander, klemkonstruksjon, temperaturstegningsgrenser. Brukes for klemskasser, koblingsbokser og noen styrekapsler der det ikke oppstår gnister ved normal drift eller feil.
- Ex ia (iboende sikkerhet, nivå ia). Begrenser elektrisk energi i kretsen til nivåer under minimumsantenningsenergi for gassgruppen, ved normal drift og to samtidige feilbetingelser. Standardbeskyttelseskonseptet for temperatursensorer (PT100/PT1000), signalkretser og instrumentering i Sone 1. Krever en sertifisert sikkerhetsbarriere eller galvanisk isolator plassert utenfor sonen.
- Ex mb (innkapsling, nivå mb). Aktive elektriske deler er innkapslet i masse slik at den omgivende atmosfæren ikke kan antennesnes. Brukes for noen konstruksjoner av varmeelement-klemmer og små elektriske komponenter innebygd i oppvarmede enheter.
- Ex p (trykkluftfylling). Opprettholder overtrykk av ren luft eller inertgass inne i en kapsling for å forhindre at brennbar atmosfære trenger inn. Brukes for større styrepaneler som ville være upraktiske eller uøkonomiske å konstruere som Ex d. Krever et spyle- og overtrykks-styresystem og en pålitelig ren lufttilførsel.
Sone 2 — i tillegg tillatt for kategori 3G-utstyr
- Ex nA (gnistfri). Utstyret produserer ikke gnister eller buer ved normal drift og har ikke overflater varme nok til å forårsake antennelse. En enklere konstruksjonsstandard enn Ex e, akseptabelt for klemskasser, koblingsbokser og noen styringskomponenter kun i Sone 2. Ikke tillatt i Sone 1.
- Ex nR (begrenset pust). Begrenser inntregningshastigheten av den omgivende atmosfæren inn i kapslingen. Den indre atmosfæren kan bli brennbar over tid, men ikke med en hastighet som skaper antenningsrisiko under normal drift. Kun Sone 2.
- Ex ec (økt sikkerhet, kategori 3). Konseptuelt tilsvarende Ex e men til Sone 2-(kategori 3-)standarden — færre feilbetingelser tas hensyn til. Gir utstyrskonstruktører mer fleksibilitet enn Ex e mens genuine beskyttelsestiltak utover Ex nA fortsatt gis.
- Ex ic (iboende sikkerhet, nivå ic). En feilbetingelsestoleranse i stedet for de to som kreves for Ex ia. Akseptabelt for signalkretser og instrumentering i Sone 2. I praksis bruker mange systemkonstruktører Ex ia gjennom hele systemet i stedet for å blande ia og ic, siden barrierekostnadsforskjellen er marginal og bruk av ett enkelt beskyttelseskonsept forenkler installasjonsdokumentasjonen.
Utstyr sertifisert for Sone 1 (kategori 2) kan også brukes i Sone 2 uten begrensning. Det omvendte er ikke sant: utstyr sertifisert kun for Sone 2 (kategori 3) kan ikke installeres i Sone 1.
Plassering av styringskomponenter relativt til sonegrenser
Enhver komponent med elektrisk innhold som kan fungere som en antenningskilde, må ha sertifisering som tilsvarer sonen den er plassert i. Den mest praktiske måten å håndtere dette på for regulatorer, HMI-er og overvåkningsutstyr er å plassere dem helt utenfor den klassifiserte sonen — der ingen ATEX-klassifisering kreves.
En temperaturregulator installert på veggen utenfor Sone 1-grensen krever ingen ATEX-sertifisering. Sensorkablene som løper fra den inn i sonen krever imidlertid passende behandling: Ex ia iboende sikre kretser med en sertifisert sikkerhetsbarriere eller galvanisk isolator plassert på den trygge siden av grensen. Dette er standardpraksis og legger til moderate kostnader. Alternativet — å installere regulatoren inne i Sone 1 i en sertifisert Ex d- eller Ex p-kapsling — er vesentlig dyrere, tyngre og begrenser hva som kan installeres inne i panelet.
I Sone 2 er alternativene bredere. Ex nA- og Ex ec-kapsler er tillatt for kategori 3-styringskomponenter, noe som reduserer kostnads- og vektstraffen ved å plassere regulatorer i sonen sammenlignet med Sone 1. Likevel er det reneste designet i de fleste installasjoner fortsatt å plassere regulatorer og indikatorer utenfor sonegrensen der kabelføringen tillater det.
Sonegrenseoverganger for kraftkabler og signalkabler krever sertifiserte kabelgjennomføringer som samsvarer med beskyttelseskonseptet til kapslingen de betjener. En Ex d-kapsling utstyrt med en standard PG-gjengekabelgjennomføring er ikke lenger Ex d-kompatibel — gjennomføringen må være sertifisert for Ex d-tjeneste og korrekt tiltrekket. Dette er en av de vanligste installasjonsfeilene som finnes under siteinspeksjoner.
Sonegrensebeslutninger som må løses i designfasen — ikke under installasjon
- Hvor regulatorer og sikkerhetsenheter fysisk plasseres relativt til sonegrenselinjer
- Hvilke signalkretser som krysser sonegrenser og hvilket beskyttelseskonsept (Ex ia/ic) som brukes
- Kabelføringsstier gjennom sonegrenser og kabelgjennomføringsspesifikasjonen for hvert kryss
- Om utstyr som opprinnelig var ment for utenfor sonen i praksis havner innenfor den under installasjon
Relaterte ressurser
Sonespesifikke varmesystemer — designet og sertifisert internt
HeatXperts designer og produserer ATEX-sertifiserte varmeelementer og integrerte varmesystemer for Sone 1 og Sone 2. Utstyrvalg, beskyttelseskonsept og systemarkitektur bestemmes av soneklassifiseringen, stoffdata og installasjonsoppsett for hvert prosjekt — ikke av hva som tilfeldigvis er tilgjengelig fra hylla.
Der Sone 1 kategori 2-sertifisering kreves for en ikke-standardkonfigurasjon, arbeider vi innenfor det tekniske kontrollorgan-sertifiseringsrammeverket fra designfasen — ikke som en ettertanke.