ATEX Ventilatoren 08/02/2008

Transcriptie

1 ATEX Ventilatoren

2 Inleiding 1. Wat is ATEX? 1 2. Zones 1 3. Groepen en Categorieën Groep I Groep II Groep II, Categorie Groep II, Categorie Groep II, Categorie 3 3 Belangrijke Begrippen 1. Vlampunt 4 2. Zelfontstekingstemperatuur 4 3. Onderste en bovenste explosielimiet (LEL & UEL) 4 4. Temperatuurklasse 5 5. Explosiegroep 5 Rechtstreeks Aangedreven Axiaalventilatoren 1. Gebruikscondities 6 2. Types ventilatoren AVK: Ventilator met geïntegreerde aanzuigconus ADK: Korte buisventilator ADL: Lange buisventilator 8 3. Ventilatorhuizen 8 4. Waaiers 9 5. Motoren Drukvaste motoren EExd Verhoogdeveiligheidsmotoren EExe Niet-vonkende motoren EExnA Dust ignition proof (DIP) motoren Materiaalparen Snelheidsregeling Andere voedingsspanningen 13 Documenten 1. ATEX-formulier CE-conformiteitsattest Intern testcertifi caat Handleiding Bevestiging offi cieel orgaan voor Cat. 2 ventilatoren 18 Sterktes Almeco 1. Eigen ontwerp Grote voorraad Engineering en software Samenwerking en ERP 19

3 ATEX Ventilatoren Inleiding

4 Inleiding 1. Wat is ATEX? ALMECO NV bouwt onder andere axiaalventilatoren volgens de ATEX richtlijn. Hiermee wordt bedoeld volgens de economische richtlijn 94/9/EC. ATEX staat voor Atmosphères Explosives (Fr). De richtlijn 94/9/CE, ook wel ATEX 95 genoemd, is van toepassing voor fabrikanten van apparaten (en beveiligingssystemen) die gebruikt worden op plaatsen waar ontploffi ngsgevaar kan heersen. Daarnaast bestaat ook de sociale richtlijn 1999/92/EC, ook bekend als ATEX 137. Deze is van toepassing op werkplekken waar personen werken in een potentieel explosieve omgeving. De nummers 95 en 137 verwijzen naar de corresponderende artikels uit het Verdrag tot oprichting van de Europese Gemeenschap. Een bedrijf waar ontploffi ngsgevaarlijke omgevingen kunnen ontstaan, moet de risico s evalueren en documenteren volgens richtlijn 1999/92/EC. Een dergelijk bedrijf moet een explosieveiligheidsdocument opstellen waar onder andere een zoneringsplan in voorkomt. Daar waar apparaten (en beveiligingssystemen) moeten worden geplaatst binnen explosiegevaarlijke zones (zone 0, 1, 2, 20, 21 & 22), zullen deze moeten voldoen aan de eisen uit de richtlijn 94/9/EC. Opmerkingen: Een richtlijn moet opgevolgd worden alle lidstaten van de Europese Gemeenschap Om de overeenstemming met de essentiële voorwaarden van een richtlijn te bewijzen, mag men een Europese norm gebruiken Dus: als ventilatorfabrikant is men niet verplicht de norm EN Design of fans working in potentially explosive atmospheres te gebruiken, maar door het gebruik ervan binnen zijn vooropgestelde grenzen, is er een vermoeden van overeenstemming 2. Zones Zone 0 Zone 1 Zone 2 Zone 20 Zone 21 Zone 22 Tabel 1 Een plaats waar een explosieve atmosfeer, bestaande uit een mengsel van brandbare stoffen in de vorm van gas, damp of nevel met lucht een explosieve atmosfeer, bestaande uit een wolk brandbare stof in lucht voortdurend, gedurende lange perioden of herhaaldelijk aanwezig is onder normaal bedrijf waarschijnlijk af en toe aanwezig kan zijn onder normaal bedrijf niet waarschijnlijk is en waar, wanneer dit toch gebeurt, het verschijnsel van korte duur is voortdurend, gedurende lange perioden of herhaaldelijk aanwezig is onder normaal bedrijf waarschijnlijk af en toe aanwezig kan zijn onder normaal bedrijf niet waarschijnlijk is en waar, wanneer dit toch gebeurt, het verschijnsel van korte duur is ATEX-1

5 Inleiding 3. Groepen en categorieën In de richtlijn 94/9/EG worden apparaten onderverdeeld in groepen en categorieën. Almeco bouwt en verkoopt enkel ventilatoren van Groep II, Categorie 2 en Categorie 3. Beschermingsniveau Gevaar door mijngas / brandbaar stof Gevaar door gas, damp, nevel, stof Vereist veiligheidsniveau Gebruik Tabel 2 Groep I Groep II Categorie M1 Categorie M2 Categorie 1 Categorie 2 Categorie 3 Zeer hoog Hoog Zeer hoog Hoog Normaal Is gevaarlijk 2 Onafh. Bev. / 2 Onafh. Stor. Mijnen & mijninstallaties Kan gevaarlijk zijn Ook bij moeilijke bedrijfsomst. Mijnen & mijninstallaties Voortdurend, langdurig, dikwijls 2 Onafh. Bev. / 2 Onafh. Stor. Gas: Zone 0, 1 & 2 Stof: Zone 20, 21 & 22 Waarschijnlijk Ook bij frequente storingen / gekende gebreken Weinig waarschijnlijk Enkel bij normaal bedrijf Gas: Zone 1 & 2 Gas: Zone 2 Stof: Zone 21 & 22 Stof: Zone Groep I Apparaten van Groep I: Bedoeld voor ondergrondse werkzaamheden in mijnen en voor delen van bovengrondse installaties daarvan, waar ten gevolge van mijngas en/of brandbaar stof, gevaar kan heersen. Apparaten van Groep I zijn onderverdeeld in 2 categorieën, M1 en M2. Almeco vervaardigt/verkoopt geen ventilatoren voor deze categorieën Groep II Apparaten van Groep II: Bedoeld voor omgevingen waar explosiegevaar kan aanwezig zijn of ontstaan, andere dan mijninstallaties Groep II, Categorie 1 Categorie 1 impliceert dat de ventilator bestemd is voor een omgeving die door de aanwezigheid van mengsels van lucht met gas, damp, nevel of stof/luchtmengsels voortdurend, langdurig of dikwijls explosief is. Almeco vervaardigt/verkoopt geen ventilatoren voor deze categorie. ATEX-2

6 Inleiding Groep II, Categorie 2 Categorie 2 impliceert dat de ventilator bestemd is voor een omgeving die door de aanwezigheid van gas, damp, nevel of stof/lucht mengsels waarschijnlijk explosief kan worden. Categorie 2 omvat apparaten die zo zijn ontworpen dat zij overeenkomstig de door de fabrikant vastgestelde bedrijfsparameters kunnen werken en een hoog beschermingsniveau bieden. De beveiligingsmiddelen bij apparaten van Categorie 2 moeten het vereiste veiligheidsniveau waarborgen, zelfs bij frequente storingen of bij gebreken in de werking van het apparaat waar gewoonlijk rekening mee moeten worden gehouden. Ventilatoren van Categorie 2 zijn geschikt om te plaatsen in zone 1 en 21 (ook 2 en 22) Groep II, Categorie 3 Categorie 3 impliceert dat de ventilator bestemd is voor een omgeving waarin het weinig waarschijnlijk is dat er door de aanwezigheid van gas, damp, nevel of stof/lucht mengsels ontploffi ngsgevaar heerst en waarin een dergelijk gevaar zich naar alle waarschijnlijkheid slechts zelden voordoet en kort duurt. Categorie 3 omvat apparaten die zo zijn ontworpen dat zij overeenkomstig de door de fabrikant vastgestelde bedrijfsparameters kunnen werken en een normaal beschermingsniveau bieden. De apparaten van Categorie 3 waarborgen bij normaal bedrijf het vereiste veiligheidsniveau. Ventilatoren van Categorie 3 zijn geschikt om te plaatsen in zone 2 en 22. ATEX-3

7 ATEX Ventilatoren Belangrijke Begrippen

8 Belangrijke Begrippen 1. Vlampunt Dit is de laagste temperatuur waarbij een vloeistof nog genoeg damp afgeeft (onder specifi eke testomstandigheden) om tot ontbranding te kunnen komen wanneer hij in contact komt met een ontstekingsbron. 2. Zelfontstekingstemperatuur Dit is de minimumtemperatuur nodig om een zelfonderhoudende verbranding van gas of damp of stofwolk zonder contact met een externe vlam of vonk te initiëren. Enkele voorbeelden: GAS Vlampunt Zelfontstekingstemperatuur LEL UEL Aceton - 18 C 465 C 2,6 % 12,8 % Benzine - 43 C 280 C 1,4 % 7,6 % Methaan C 537 C 5,0 % 15,0 % Stof Zelfontstekingstemperatuur stofwolk Zelfontstekingstemperatuur stoflaag (5 mm) Glimtemperatuur Bloem 490 C 340 C Synthetisch rubber 450 C 240 C Zink 570 C 440 C Tabel 3 (indicatief, sommige substanties, bvb. bloem, kunnen erg variëren volgens type) Voor stof dienen 2 verschillende ontstekingstemperaturen gecontroleerd te worden: de zelfontstekingstemperatuur van een stofwolk en de zelfontstekingstemperatuur van een stofl aag (5 mm). 3. Onderste en bovenste explosielimiet (LEL & UEL) Dit zijn de limieten (uitgedrukt in volume % damp of gas, of gram stof per m³) van het explosiegebied. Dit is het concentratiegebied van een ontvlambaar mengsel in lucht waarbinnen een explosie kan plaatsvinden. Onder de LEL is het mengsel te arm. Boven de UEL is het mengsel te rijk (met andere woorden: er is niet genoeg O 2 aanwezig). ATEX-4

9 Belangrijke Begrippen 4. Temperatuurklasse De temperatuurklasse heeft betrekking op de maximale oppervlaktetemperatuur (MST) van het apparaat volgens onderstaande tabel: Temperatuurklasse Max. Oppervlaktetemperatuur T1 450 C T2 300 C T3 200 C T4 135 C T5 100 C T6 85 C Tabel 4 De keuze van de temperatuurklasse of maximale oppervlaktetemperatuur gebeurt als volgt: Voor gas: De temperatuurklasse dient gekozen te worden in functie van de ontstekingstemperatuur van het betreffende gas of damp Bij ventilatoren van Categorie 2 mag de temperatuurklasse niet meer bedragen dan 80% van de ontstekingstemperatuur. Bij Categorie 3 is dit niet het geval Voor stof: De maximale oppervlaktetemperatuur moet gelijk zijn aan of lager zijn dan de laagste waarde van: 2/3 van de ontstekingstemperatuur van een stofwolk De ontstekingstemperatuur van een stofl aag 75 C Bij stof wordt de maximale ontstekingstemperatuur steeds absoluut opgegeven (dus niet de temperatuurklasse) 5. Explosiegroep Groep II, zoals gedefi nieerd in punt 3 hierboven, is onderverdeeld in explosiegroepen. A, B en C zijn een onderverdeling volgens de grensspleetbreedte (MESG: Maximum Experimental Safe Gap). Deze drukt uit hoe klein een opening dient te zijn zodat aan een vlam dusdanig energie onttrokken wordt zodat de vlam dooft. Er bestaat ook een directe relatie met de nodige ontstekingsenergie. Bijvoorbeeld: De minimale ontstekingsenergie (de laagst mogelijke waarde over het ontstekingsgebied): H 2 : 0,01 mj CH 4 : 0,28 mj Voor ventilatoren maakt Almeco geen onderscheid tussen IIA en IIB. Er bestaat wel een apart ontwerp voor waterstof uit explosiegroep IIC. ATEX-5

10 ATEX Ventilatoren Rechtstreeks Aangedreven Axiaalventilatoren

11 Rechtstreeks Aangedreven Axiaalventilatoren Almeco bouwt en verkoopt rechtstreeks aangedreven axiaalventilatoren van Categorie 2 en Categorie 3. Almeco werkt hiervoor volgens de norm EN Design of fans working in potentially explosive atmospheres. De gebruikscondities en beschrijvingen hieronder moeten aangehouden worden. Indien 1 of meer condities variëren, moeten deze bestudeerd worden en dient het technisch dossier aangepast te worden. 1. Gebruikscondities Gassen van explosiegroepen IIA, IIB en waterstof (IIC). De andere gassen van groep IIC zijn uitgesloten De atmosferische druk moet tussen 0,8 en 1,1 bar liggen De temperatuur (omgeving en vervoerd gas/lucht) met tussen - 20 C en + 60 C liggen Het maximum volumedeel zuurstof is 21 % 2. Types ventilatoren 2.1. AVK: Ventilator met geïntegreerde aanzuigconus Direct aangedreven, waaier vast op de motoras Diameters: 315 tot 1800 mm Motoren Eexd, Eexe of Eexn Gebruik: vooral vrije aanzuig toepassingen (type A & B installatie volgens ISO 13349) Figuur 1 ATEX-6

12 Rechtstreeks Aangedreven Axiaalventilatoren 2.2. ADK: Korte buisventilator Direct aangedreven,waaier vast op de motoras Diameters: 315 tot 1800 mm Motoren Eexd, Eexe of Eexn Gebruik: vooral vrij aanzuig en/of uitblaas toepassingen (type A, B & C installatie volgens ISO 13349) Figuur 2 ATEX-7

13 Rechtstreeks Aangedreven Axiaalventilatoren 2.3. ADL: Lange buisventilator Direct aangedreven, waaier vast op de motoras Diameters: 315 tot 1800 mm Motoren Eexd, Eexe of Eexn Gebruik: vooral aangesloten aanzuig en uitblaas toepassingen (type D installatie volgens ISO 13349) Figuur 3 3. Ventilatorhuizen De ventilatorhuizen zijn vervaardigd uit: Staal, warmbadverzinkt (stuksverzinkt) na constructie Staal, warmbadverzinkt (stuksverzinkt) na constructie met top coating (Duplex) Roestvast staal 304L of 316L, gebeitst en gepassiveerd Inlaatconussen worden geforceerd. Flenzen worden geforceerd (fi g 4) of lasergesneden en gelast (fi g 5) ATEX-8

14 Rechtstreeks Aangedreven Axiaalventilatoren Figuur 4 Figuur 5 Het chassis voor de motor wordt steeds gelast aan het ventilatorhuis. Pas nadien wordt de corrosiebescherming aangebracht. 4. Waaiers Figuur 6 Figuur 7 De waaiers van Almeco zijn vervaardigd met schoepen met draagvleugelprofi el. Voor ventilatoren uit Categorie 2 en 3 zijn de schoepen uit gietaluminium of glasvezelversterkte elektrisch geleidende polyamide. Figuur 8 ATEX-9

15 Rechtstreeks Aangedreven Axiaalventilatoren Figuur 9 Figuur 10 De schoephoek is instelbaar bij stilstand, wat gemakkelijker is om het vereiste debiet en druk in te stellen. Onze waaiers zijn gebalanceerd volgens kwaliteitsklasse 6,3 ISO Na montage van de volledige ventilator wordt er nog een trillingsmeting gedaan op het volle toerental (ISO 14694). 5. Motoren Verschillende beschermingswijzes kunnen toegepast worden op motoren. In de tabel hieronder kun je zien welk type bescherming er nodig is volgens de verschillende zones van Groep II. Zone 0 en 20 komen niet voor in de tabel. In deze zones kunnen geen motoren ingezet worden. Type Gebruik Bescherming Zones Aanduiding Groep Aanduiding Temperatuur EExd II 2 G Drukvast 1 & 2 IIA, IIB of IIC, apart vermeld TC moet vermeld worden EExe II 2 G Verhoogde veiligheid 1 & 2 II volstaat (geen opsplitsing A, B of C) TC moet vermeld worden Uitschakeltijd t E EExnA II 3 G Niet vonkend 2 II volstaat (geen opsplitsing A, B of C) TC moet vermeld worden DIP IP 65 II 2 D Dust ignition proof 21 & 22 Niet van toepassing T (absoluut) moet vermeld worden DIP IP 55 II 3 D Dust ignition proof Tabel 5 22 (only conductive dust) Niet van toepassing T (absoluut) moet vermeld worden ATEX-10

16 Rechtstreeks Aangedreven Axiaalventilatoren 5.1. Drukvaste motoren EExd Deze motoren zijn zo gemaakt dat ze een vlam (intern) kunnen tegenhouden: In een EExd motor mogen spleten (fl amepaths) nooit de vereiste afmetingen overstijgen. Gassen en dampen zijn verdeeld volgens de Maximum Experimental Safety Gap (zie punt 2.5). Er bestaan verschillende EExd motoren afhankelijk van de gebruikte gassen van Groep IIA, IIB of IIC. De motor is fysisch in staat een interne explosie te weerstaan zonder deze over te dragen aan de omgeving Voorbeeld: II 2G EEx d II B T Verhoogdeveiligheidsmotoren EExe Deze verhoogde veiligheid bestaat uit: Bescherming tegen te hoge temperaturen Bescherming tegen vonken en bogen Beide beschermingen gelden voor: Binnen- en buitenkant van de motor Normale dienst maar op opstarten en bij geblokkeerde rotor Voor de laatste eis wordt er een tijd t E gedefi nieerd. Dit is de uitschakeltijd van een speciale motorbeveiliging, noodzakelijk voor dergelijke motoren. Voorbeeld: II 2G EEx e II T Niet-vonkende motoren EExnA Deze motoren zijn zo ontworpen dat er geen vonken kunnen voorkomen in normale omstandigheden en bij gebruik binnen de specifi caties van de fabrikant. Voorbeeld: II 3G EEx na II T Dust ignition proof motoren (DIP) Deze motoren zijn zo gemaakt dat: Geen explosiegevaarlijke atmosfeer kan de motor binnendringen. Het binnendringen wordt verhinderd door de IP-graad (IP 55 of IP 65) De maximale oppervlaktetemperatuur buiten de motor mag de temperatuur waarvoor de motor gecertifi ceerd is niet overschrijden Er mogen geen vonken voorkomen buiten het motoromhulsel ATEX-11

17 Rechtstreeks Aangedreven Axiaalventilatoren De meeste fabrikant van DIP-motoren certifi ceren hun motoren voor 125 C. Hierin bestaan 2 types: II 2D T125 C IP 65 Moet gebruikt worden voor zone 21 Moet gebruikt worden voor zone 22 als het stof geleidend is Mag gebruikt worden voor zone 22 als het stof niet geleidend is II 3D T125 C IP 55 Moet gebruikt worden voor zone 22, als het stof niet geleidend is 6. Materiaalparen Gezien de mogelijke wrijving die men kan verwachten bij foute of verkeerde werking (zelfs indien dit slechts zelden voorkoomt), moeten de mogelijke contactvlakken tussen draaiende en statische delen vervaardigd worden van materialen waarbij het risico op ontsteking door wrijving of impact of hete plekken wordt geminimaliseerd. Almeco kan zijn ventilatoren AVK, ADK & ADL vervaardigen met de volgende combinaties: Waaier (schoepen) Ventilatorhuis Opmerking Voor IIA & IIB Gietaluminium Zeewaardig messing Het messing wordt aangebracht in de vorm van een binnenkleding in een stalen huis Kunststof Zeewaardig messing Het messing wordt aangebracht in de vorm van een binnenkleding in een stalen huis Kunststof Staal of gietijzer Kunststof Roestvast staal Enkel austenitisch RVS Voor waterstof (IIC) Kunststof Staal Gietaluminium Tabel 6 Zeewaardig messing Het messing wordt aangebracht in de vorm van een binnenkleding in een stalen huis ATEX-12

18 Rechtstreeks Aangedreven Axiaalventilatoren Indien een messing lining wordt voorzien, wordt deze bevestigd met een hydraulische stempel/matrijs pers. Dit resulteert in een stevige verbinding die de schade aan de corrosiebescherming tot een minimum herleidt. 7. Snelheidsregeling Figuur 11 Figuur 12 Almeco ATEX ventilatoren mogen geregeld worden in snelheid aan de hand van een frequentieomvormer. Deze snelheidsregeling heeft echter zijn condities en limieten: Almeco moet op de hoogte gebracht worden van deze snelheidsregeling op het moment van de prijsvraag en ten laatste bij de offerte (zie ATEX-formulier verder) De temperatuursonde van de windingen (PTC) moet altijd geïntegreerd worden in het stuurcircuit In bepaalde gevallen is het verplicht een sturing en motor van hetzelfde merk te kiezen Snelheidsregeling van verhoogdeveiligheidsmotoren EExe is heel gecompliceerd en daarom niet aan te raden Er dienen maximale snelheden te worden bepaald om te verzekeren dat het motorvermogen en de maximum waaiersnelheid niet wordt overschreden Het nominale motorkoppel (en dus vermogen) is lager Opmerkingen: Almeco ondersteunt geen enkele andere methode van regeling voor zijn ATEX-ventilatoren. Een regeling door insnoeren kan alleszins niet gebruikt worden. 8. Andere voedingsspanningen ATEX ventilatoren met andere voedingen (440 V 60Hz, 480 V 60 Hz, 400 V 60 Hz, ) kunnen worden geleverd. Dit gaat in veel gevallen wel ten koste van een langere levertermijn. UL-gecertifi ceerde motoren kunnen ook worden geleverd. Het Amerikaanse systeem (klassen, onderverdelingen en groepen) overlapt echter niet exact met het Europese systeem (groepen en categorieën). Bijgevolg kan Almeco in dit geval geen CE-conformiteitsattest schrijven. De Amerikaanse spark resistant construction AMCA is tot op heden niet geïmplementeerd bij onze ATEX ventilatoren ATEX ventilatoren worden in enkele gevallen aanvaard in de VS ATEX ventilatoren worden in de meeste gevallen aanvaard in het Midden-Oosten ATEX-13

19 ATEX Ventilatoren Documenten

20 Documenten 1. ATEX-formulier ATEX-14

21 Documenten 2. CE-conformiteitsattest ATEX-15

22 Documenten 3. Intern testcertificaat ATEX-16

23 Documenten 4. Manual ATEX-17

24 Documenten 5. Bevestiging officieel orgaan voor Cat. 2 ventilatoren ATEX-18

25 ATEX Ventilatoren Sterktes Almeco

26 Sterktes Almeco 1. Eigen ontwerp Technische kennis in het bedrijf aanwezig Snelle respons, ook bij speciale vereisten Accuraat antwoord op klantenvragen Grote voorraad Onderdelen worden in voorraad gehouden volgens de wensen van de klant In staat om op noodgevallen en last-minute aanvragen te reageren Reserve-onderdelen kunnen in veel gevallen direct geleverd worden Verpakking volgens de wensen van de klant 3. Engineering en software Ontwerp door ervaren ingenieurs Selecties en offertes door ervaren ingenieurs Up-to-date 3D modeling software (Solid Works) Up-to-date FEA (Finite Elements Analysis - Cosmos) Alle noodzakelijke meetinstrumenten (trillingen, geluid,...) Communicatie en ERP Directe communicatie tussen sales en engineering ERP (Enterprise Resource Planning) helpt vanaf de aanvraag tot aan de levering en de after sales ATEX-19