Fläktar för ATEX (Explosiva miljöer)

Det är inte alltid helt enkelt att förstå sig på hela ATEX-direktivet och vad som gäller för just er applikation.
Som en del i fläktskolan så har vi här en kort kurs i av ATEX är och vad som gäller i samband med installation av fläktar i explosiva miljöer.

ATEX är egentligen en förkortning och står för ”Atmosphére Explosible” vilket är franska för explosiv atmosfär.
ATEX-klassningen togs fram för att kunna klassificera maskiner och utrustning som kan användas i explosionsfarliga miljöer, som till exempel gruvor, raffinaderier, offshore-plattformar och en mängd andra industriella applikationer.

En explosiv atmosfär uppstår när det finns risk att en blandning med luft och brandfarlig gas/stoft skapas. Gasblandningen skulle vid antändning sprida en förbränning i blandningen vilket leder till explosion.

En explosiv miljö behöver inte enbart uppkomma i samband av en gasblandning i luft utan kan också bestå av vätskor eller damm och för dessa finns det separata indelningar i direktivet.

Fläktar och annan utrustning som är ATEX-klassade är anpassade för att inte skapa antändningar i explosionsfarliga områden. Det innebär i vårt fall att våra fläktar inte ska kunna alstra gnistor, ha några heta ytor, ljusbågar eller statisk elektricitet som kan leda till antändning och därmed en explosion.

ATEX Zoner

Beroende på hur applikationen är utformad och vart den är placerad råder det givetvis olika hög risk för att det ska uppstå en explosiv atmosfär.
Detta ger oss även möjlighet att anpassa fläktarna efter rådande parametrar och därmed slippa att överkompensera med onödigt avancerade lösningar för applikationer med relativt låga risker.

De zoner som explosionsfarliga områden delas in i är enligt nedan för gaser:

Samt enligt nedan för stoft/damm:

Exempel på Zon 0 / Zon 20 är inuti cisterner eller kärl.

Exempel på Zon 1 / Zon 21 är pumprum, provtagningsrum, påfyllnadsplatser etc.

Exempel på Zon 2 / Zon 22 är ofta utomhus runt t.ex. ventiler, pumpar eller i närheten av Zon 1 / Zon 21 ytor.

Temperaturklasser för gaser

På samma sätt som att applikationen delas in i olika zoner beroende på driftsituation så delas även applikationen in i olika temperaturklasser beroende på vilket ämne som är aktuellt. Tändtemperaturen är den lägsta temperatur som en yta kan ha och skapa en självantändning av ämnet eller gasen när det kommer i kontakt med ytan.
Högre temperaturklass innebär att det krävs en lägre yttemperatur för självantändning, dvs större risk.
Brandfarliga gaser delas in i följande klasser:

Explosionsgrupp

Förutom temperaturklasser så delas även brandfarliga produkter in i explosionsgrupper som anger hur explosionsfarliga de är. Grupperna är IIA, IIB och IIC, där lägre antändningsenergi ger högre explosionsgrupp.
Det finns även ytterligare en explosionsgrupp I, som används för kolgruvor där det kan förekomma metan och koldamm i luften.
Genom att dela in brandfarliga material i explosionsgrupper är det möjligt att standardisera egenskaperna i fläktarna mot en viss grupp utan att behöva göra nya utredningar för varje applikation.

Några exempel på material och explosionsgrupper är enligt nedan:

Gruppindelning för stoft och damm

Damm och stoft klassas på liknande sätt som gaser genom att undersöka om det är brännbart och bland annat vid vilken inblandning, temperatur och partikelstorlek.
Sedan delas dessa in i dammgrupperna enligt nedan:

Anpassning av fläktar för ATEX

När det kommer till vår design av fläktar för drift i ATEX-zoner så finns det två stora delar som behöver anpassas till applikationen. Dels är det själva utformningen av fläkten och ingående delar som gnistskydd, tätningar och flamfångare. Samt dels är det val av rätt motor och motorleverantör för applikationen.

Motorer

Elmotorer har tydliga standarder när det kommer till miljöer med explosiv atmosfär och det gäller att välja rätt motor till rätt applikation och zon.

Precis som för alla fläktar så är första steget att ta fram rätt dimensionering på fläkten, detta ger oss vårt effektbehov i kW samt hur många poler, dvs hur många rpm, som motorn ska utrustas med.

För att sedan välja rätt specifikation för drift av motorn i ATEX-miljöer så används zonerna, klasserna och grupperna ovan för att hitta rätt utrustningsnivå på motorn enligt nedan:

Utrustningens skyddsnivå (EPL) avgör sedan utförandet på motorn enligt tabellen nedan:

Märkning enligt EPL.

Exempelvis så behöver alltså en motor som ska användas i en fläkt till ett metanolrum i zon 1 minst följande ATEX-klassningar:

Beroende på motorleverantörers standarder så väljer vi närmast tillgängliga standardiserade ATEX-motor, vilket kan innebära att vissa krav uppfylls till högre grad än vad som behövs för applikationen.

Styrning med frekvensomformare

För fläktar som ska användas vid olika driftpunkter och styras med hjälp av frekvensomformare är det extra viktigt att detta nämns tidigt i valet av motor.

Motorer som är klassade Ex ec (tidigare Ex nA) eller Ex e (Förhöjd säkerhet) så gäller temperaturkraven för alla ingående delar i motorn – både insida och utsida.

Detta innebär att dessa motorer inte är anpassade för drift med frekvensomformare om inte det finns tester som godkänner den exakta kombinationen av frekvensomformare och motor.

För motorer med Ex d och Ex t så gäller enbart temperaturkraven för alla yttre ytor, vilket innebär att temperaturskyddet, t.ex. PTC:er i lindningarna eller termistorerna i motorn ger fullgott skydd även vid drift med frekvensomformare.

Därför är vår absoluta rekommendation att motorer till fläktar i ATEX-miljöer med flera driftspunkter måste utrustas med Ex d eller Ex t motorer.

Fläktdesign

Vi designar och tillverkar fläktar för explosiva miljöer i både axial- och radialfläkt-utföranden, det som styr valet av fläkt är applikationens behov och layout.

För riktigt tuffa ATEX applikationer krävs det dock ofta högra systemtryck, flamfångare och liknande tillbehör, vilket innebär att det enbart är radialfläktar som klarar applikationen.

I Witt-gruppen har vi arbetat med ATEX fläktar sedan 1985 och sedan 1999 är ett av våra systerbolag ett av få i världen som tillverkar fläktar godkända för zon 0.

Hoffman La Roche (Basel, CH) – 1985

• Transport av explosiva, giftiga och korrosiva gaser
• 2000 m³/h
• 70 mbar
• T° : – 50°C … + 200°C
• Systemtryck: 8 bar
• 12 bar explosionsresistans

Hofstetter (CH) – 1985

• Transport av biogas (metan)
• Max 2000 m³/h
• 180 mbar
• 6 eller 10 bar explosionsresistans

Sanofi Synthélabo (F) – 1999

• Zon 0
• Transport av ånga från lösningsmedel
• 1500 Nm³/h
• System ER10

Beroende på applikation så kan utförandet på fläktarna varieras i oändlighet med godstjocklekar olika tätningssystem och flamfångare. Men generellt för alla fläktar är två punkter.

Gnistskydd för fläkthjul och axel

• Gnistskydd för fläkthjulet är en koppar- eller mässingsskoning som installeras på insidan av fläktkåpan. Detta innebär att om fläkthjulet av någon anledning skulle slå emot fläktkåpan så uppstår det inga gnistor.
• Gnistskyddet för eventuell axel är en kopparskoning- eller mässingsskoning som ligger mellan motoraxel/kopplingsaxel och fläktkåpa för att undvika att gnistor kan uppstå vid kontakt mellan dessa.
• Om man har mycket låga rotationshastigheter och stora avstånd mellan rörlig och fast del så kan klara sig utan gnistskydd. Vissa kombinationer av material kan innebära att gnistskydd ej behövs.

Axeltätningar

• När det är olika zoner innanför och utanför fläkten måste dessa två zoner separeras med en axeltätning.
• Om möjligt (beroende på vilket ämne det rör sig om) så kan fläkten tillverkas med samma utförande både invändigt och utvändigt och på så sätt slippa axeltätningen.

För axialfläktar så anpassar vi även den externa kopplingslådan för ATEX.

Märkskyltar

Nedan följer en kort guide hur du kan tyda en märkskylt på en befintlig ATEX fläkt.

Grupp II

Insida fläkt:               1G
Utvändigt fläkt:        2G
G:               Gas
IIA                              Explosionsgrupp IIA
T4                              Max yttemperatur 135 °C
Motor:                       EEx d IIB T3     
(EEx d är med nya benämningen Ex eb db)

D.v.s. bättre krav än vad applikationen kräver = Ok

Atex-Checklista

För varje fläkt vi tillverkar som är certifierad enligt ATEX behöver vi en signerad ATEX-checklista som ni hittar på vår hemsida.
Detta för att ha garantier på att fläkten kommer användas enligt det den är designad för och inte utanför dess prestanda- och säkerhetsnivå.
När det gäller ATEX är det alltid extra viktigt att göra rätt direkt och se till att er utrustning är anpassad för era driftsförhållanden.

Kontakta oss på FläktComp så hjälper vi er med ATEX.

Eller läs mer om våra ATEX-fläktar.