STUDIJNÍ MATERIÁL
Úvod do problematiky Ex prostředí
Tento průvodce shrnuje klíčové informace pro návrh, výběr a instalaci elektrických i neelektrických zařízení v prostředí s nebezpečím výbuchu plynu, par nebo hořlavého prachu.
Cíl: Pomoci při správném dimenzování a označování zařízení tak, aby byla zajištěna bezpečnost a soulad s platnou legislativou (směrnice ATEX 2014/34/EU a 1999/92/ES, normy řady ČSN EN IEC 60079).
Důležité: Tento materiál slouží výhradně pro studijní a informační účely. Při skutečném návrhu vždy konzultujte aktuální znění norem a v případě potřeby spolupracujte s autorizovanou osobou.
KAPITOLA 1
Skupiny zařízení a teplotní třídy používaných hořlavých materiálů
Plyny a páry
| Látka | Třída | Skupina |
|---|
| Kyselina octová | T1 | IIA |
| Aceton | T1 | IIA |
| Acetylen | T2 | IIC |
| Čpávek | T1 | IIA |
| Butan | T2 | IIA |
| Cyklohexan | T3 | IIA |
| Dietyleter | T4 | IIB |
| Etanol | T2 | IIA |
| Etylen | T2 | IIB |
| Benzin | T3 | IIA |
| Vodík | T1 | IIC |
| Petrolej | T3 | IIA |
| Metan, zemní plyn (nedůlní) | T1 | IIA |
| Metyalkohol | T2 | IIA |
| Metyletylketon (MEK) | T2 | IIB |
| Propan | T1 | IIA |
| N-propyl alkohol | T2 | IIB |
| Iso-propyl alkohol | T2 | IIA |
| Toluen | T1 | IIA |
| Xylen | T1 | IIA |
Prachy
| Prach | Mrak (°C) | Vrstva (°C) |
|---|
| Hliník | 590 | >450 |
| Úhelný prach | 380 | 225 |
| Mouka | 490 | 340 |
| Obilný prach | 510 | 300 |
| Metylcelulóza | 420 | 320 |
| Fenolová pryskyřice | 530 | >450 |
| Polyetylen | 420 | (měkne) |
| PVC | 700 | >450 |
| Saze | 810 | 570 |
| Škrob | 460 | 435 |
| Čukr | 490 | 460 |
Skupiny zařízení pro prachy
IIIB
Hořlavé nevodivé prachy
IIIC
Hořlavé vodivé prachy
Teplotní třídy pro skupinu II
| Teplota (°C) | Třída |
|---|
| 450 | T1 |
| 300 | T2 |
| 200 | T3 |
| 135 | T4 |
| 100 | T5 |
| 85 | T6 |
Dodatek pro skupinu I (důlní prostředí): Teplotní limit 150 °C pro uhelný prach a 450 °C pro metan. Tyto limity se používají častěji než rozlišení dle teplotní třídy.
Elektrická ochrana – plyny
| Typ ochrany |
Označení |
EPL |
Zóna |
Norma (2009) |
Způsob ochrany |
| Optické záření | Op pr | Ga | 0,1,2 | IEC 60079-28 | Ochrana vnitřní bezpečnosti |
| Zajištěné provedení | Op sh | Gb | 0,1,2 | IEC 60079-28 | Ochrana vypnutím |
| Zajištěné provedení | e | Gb | 1,2 | IEC 60079-7 | Bez oblouků, jisker a vysokých teplot |
| Typ „n“ (nejiskrící) | nA | Gc | 2 | IEC 60079-15 | Krytí IP54 nebo vyšší |
| Pevný závěr | d | Gb | 1,2 | IEC 60079-1 | Zadržení a uhašení výbuchu |
| Typ „n“ (hermetický kryt) | nC | Gc | 2 | IEC 60079-15 | — |
| Křemenná / písková náplň | q | Gb | 1,2 | IEC 60079-5 | Uhašení výbuchu |
| Jiskrová bezpečnost | ia / ib / ic | Ga / Gb / Gc | 0,1,2 / 1,2 / 2 | IEC 60079-11 | Omezení energie jiskření a teploty |
| Typ „n“ (omezení energie) | nL | Gc | 2 | IEC 60079-15 | — |
| Přetlakování | p / px / py / pz | Gb / Gb / Gb / Gc | 1,2 / 1,2 / 1,2 / 2 | IEC 60079-2 | Udržení plynu mimo zařízení |
| Zalévací hmota | ma / mb | Ga / Gb | 0,1,2 / 1,2 | IEC 60079-18 | Zápalné části v zalévací hmotě |
| Olejový závěr | o | Gb | 1,2 | IEC 60079-6 | Olejová bariéra |
Elektrická ochrana – prachy
| Typ ochrany | Označení | EPL | Zóna | Norma | Způsob ochrany |
|---|
| Závěr | t | Da / Db / Dc | 20,21,22 | IEC 61241-1 | Silně utěsněný závěr |
| Jiskrová bezpečnost | i | Db | 21,22 | IEC 61241-11 | Obdoba „t“ s jiskrově bezpečnými obvody |
| Zalévací hmota | m | Dc | 22 | IEC 61241-18 | Zápalné části v zalévací hmotě |
| Přetlakování | p | Db | 21,22 | IEC 61241-2 | Vnitřní přetlak |
Neelektrická ochrana
| Typ ochrany | Označení | Zóna | Norma | Způsob ochrany |
|---|
| Obecný | — | 0,1,2 | EN 13463-1 | Nízká potenciální energie |
| Závěr omezující průtok | fr | 2 | EN 13463-2 | Omezení dýchání závěru |
| Pevný závěr | d | 1,2 | EN 13463-3 | — |
| Bezpečná konstrukce | c | 0,1,2 | EN 13463-5 | Eliminace zápalu konstrukcí |
| Kontrola zdrojů vznícení | b | 0,1,2 | EN 13463-6 | Kontrolní zařízení pro detekci poruch |
| Přetlakování | p | 1,2 | EN 13463-7 | Čištění a přetlakování závěru |
| Kapalinový závěr | k | 0,1,2 | EN 13463-8 | Kapalina jako bariéra |
KAPITOLA 3
Výběr zařízení a schvalovací postupy
| Zóna |
Prach |
Kategorie |
ATEX přílohy |
Skup. |
Popis nebezpečného prostoru |
| 0 | 20 | 1 | II a IV nebo V | | Trvale nebo opakovaně přítomná atmosféra (>1000 h/rok) |
| 1 | 21 | 2* | III a VII nebo VI | | Při běžném provozu přibližetný výskyt (10–1000 h/rok) |
| 1 | 21 | 2** | VII # | II | Při běžném provozu přibližetný výskyt (10–1000 h/rok) |
| 2 | 22 | 3 | VII | | Malá pravděpodobnost nebo krátkodobý výskyt (<10 h/rok) |
| Důlní průmysl | M1* | III a IV nebo V | I | Zařízení zůstává napájeno i při výbušné atmosféře |
| M2* | III a VII nebo VI | I | Zařízení se při výbušné atmosféře odpojuje |
| M2** | VII # | | Zařízení se při výbušné atmosféře odpojuje |
| Žádná | | Žádná | IX ≠ | — | Možnost nasazení jakéhokoliv výrobku |
Poznámky:
* Pouze elektrická zařízení a spalovací motory
** Pouze neelektrická zařízení
# Konzultace technické dokumentace s úředně oznámeným orgánem
≠ Možnost nasazení jakéhokoliv výrobku
KAPITOLA 4
Stupeň ochrany krytem (IP) a ekvivalenty NEMA
1. číslice – Ochrana před pevnými tělesy
- 0 – nechráněno
- 1 – Ø 50 mm a větší
- 2 – Ø 12,5 mm a větší
- 3 – Ø 2,5 mm a větší
- 4 – Ø 1 mm a větší
- 5 – chráněno před prachem
- 6 – prachotěsné
2. číslice – Ochrana proti vodě
- 0 – nechráněno
- 1 – svisle padající kapky
- 2 – kapky při náklonu max. 15°
- 3 – kropení max. 60°
- 4 – stříkající voda
- 5 – tryskající voda
- 6 – silně tryskající voda
- 7 – krátkodobé ponoření (max. 1 m)
- 8 – trvalé ponoření (> 1 m)
Ekvivalenty NEMA ↔ IP
| NEMA | IP | NEMA | IP |
|---|
| NEMA 1 | IP20 | NEMA 4 a 4X | IP66 |
| NEMA 2 | IP22 | NEMA 5 | IP52 |
| NEMA 3 | IP55 | NEMA 6 a 6P | IP67 |
| NEMA 3R | IP24 | NEMA 12 a 12K | IP52 |
| NEMA 3S | IP55 | NEMA 13 | IP54 |
KAPITOLA 5
Evropa / Severní Amerika – Klasifikační ekvivalenty
Plyny
| EU / IEC zóna |
US / CA Division |
Plyn |
EU / IEC skupina |
US / CA skupina |
| Zone 0 / 1 / 2 | Division 1 / 2 | Acetylen | IIC | Class I / Group A |
| Zone 0 / 1 / 2 | Division 1 / 2 | Vodík | IIB + H₂ | Class I / Group B |
| Zone 0 / 1 / 2 | Division 1 / 2 | Etylen | IIB | Class I / Group C |
| Zone 0 / 1 / 2 | Division 1 / 2 | Propan | IIA | Class I / Group D |
| Division 1 / 2 | — | Metan | Group I* | Podzemní doly* |
* Není předmětem NEC/CEC – v kompetenci MSHA.
Prachy
| Materiál |
EU (60079-0) |
IEC (61241-0) |
US (NEC 500) |
| Kovový prach | IIIC | D | Class II / Group F |
| Uhelný prach | IIIB | D | Class II / Group F |
| Nevodný prach | IIIB | D | Class II / Group G |
| Vláknina a poletující částice | IIIA | D | Class III |
KAPITOLA 6
Typické značení elektrických přístrojů pro Ex prostředí
Každé zařízení určené pro výbušné prostředí musí nést kompletní označení obsahující kategorii, typ ochrany, skupinu a teplotní třídu.
PŘÍKLAD ZNAČENÍ – XENONOVÝ MAJÁK / SIRÉNA
BEXBG05D
Jádro / typové označení5J XENON BEACON
Proud300 mA
Napětí24 V DC / 115–230 V AC
Teplotní třídaT4 / T5 / T6 (podle modelu)
ATEX certifikátSIRA 09ATEX1234
IECEx certifikátIECEx BAS 10.0012
II 2 G Ex d IIC T5 Gb — Skupina II, kategorie 2, plyny, pevný závěr, skupina IIC, teplotní třída T5, EPL Gb (zóna 1)
Potřebujete pomoc s Ex instalací?
Jako revizní technik a projektant elektro s dlouholetou praxí v průmyslových provozech Vám pomohu s návrhem, posouzením rizik i revizí zařízení v prostředí s nebezpečím výbuchu.