In den Produktionsprozessen der petrochemischen, pharmazeutischen, chemischen, Energie- und anderen Industrien sind brennbare und explosionsfähige Gase wie Methan, Ethanol, Wasserstoff und Aceton beteiligt. Das Gemisch dieser Gase mit Luft kann bei Kontakt mit Funken und hohen Temperaturen zu Explosionen führen. Elektrische Komponenten, Kompressoren, elektrische Steuerkästen, elektrische Heizgeräte und andere Bauteile industrieller Chiller erzeugen während des Betriebs Lichtbögen und Wärme, was ein Sicherheitsrisiko darstellt. Daher müssen in diesen Umgebungen eingesetzte Chiller explosionsgeschützt konstruiert sein.
 
Also, was sind explosionsgeschützte Standards? Wie liest man das Typenschild eines explosionsgeschützten Chillers? Dieser Artikel erläutert die explosionsgeschützten Standards in Nordamerika, um Ihnen bei der richtigen Entscheidung beim Kauf eines Kühlsystems zu helfen.
 
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Explosionsgeschützte Standards

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In the United States and Canada, the explosion-proof certification system for industrial equipment is composed of a standard system (UL/CSA), an environmental classification system (Class/Division/Group), and a certification and listing mechanism (NRTL).
 
UL (Underwriters Laboratories) ist die maßgeblichste Sicherheitszertifizierungsorganisation in den Vereinigten Staaten, und viele elektrische explosionsgeschützte Produktstandards werden von ihr festgelegt. CSA (Canadian Standards Association) ist für die Zertifizierung elektrischer Produkte in Kanada verantwortlich. CSA und UL erkennen sich im Wesentlichen gegenseitig inhaltlich an, legen jedoch bei einigen technischen Details unterschiedliche Schwerpunkte, z. B. legt CSA mehr Wert auf die Betriebssicherheit in extrem kalten Regionen.
 
Beide sind Teil des NRTL-Systems (Nationally Recognized Testing Laboratory), das von der OSHA (Occupational Safety and Health Administration) anerkannt ist. OSHA zertifiziert Geräte nicht direkt. Sie erkennt lediglich an, welche Zertifizierungen gültig sind. Erst nach Bestehen der NRTL-Zertifizierung kann ein Gerät als OSHA-konform angesehen werden, und Unternehmen dürfen diese Geräte legal in industriellen Anwendungen einsetzen, andernfalls drohen Bußgelder, Produktionsstillstand und Korrekturmaßnahmen oder sogar rechtliche Haftung.
 
Das Klasse/Abteilung/Gruppe-System stammt vom NEC (National Electrical Code) Amerikanischen Nationalen Elektrischen Code und dient als Referenz für die Auswahl explosionsgeschützter Kühler.

Explosion-Proof standards – Classes

Klasse bezeichnet die Art der Umgebung, in der das Gerät betrieben wird. Explosionsgeschützte Chiller sind typischerweise für Klasse-I-Umgebungen ausgelegt.

Klasse	Bedeutung	Beispielumgebungen
Klasse I	Vorhandensein von brennbaren Gasen oder Dämpfen	Petrochemische Anlagen, Erdgasanlagen, Lackierkabinen
Klasse II	Vorhandensein von brennbarem Staub	Mehlmühlen, Holzverarbeitungsbetriebe, Kohlenstaubbereiche
Klasse III	Vorhandensein von entzündbaren Fasern oder Flugaschen	Textilfabriken, Möbelwerke

Explosion-Proof standards – Divisions

Division stellt den Gefährdungsgrad der Umgebung dar, in der die Ausrüstung betrieben wird.

Division	Bedeutung	Vorhandensbedingung
Division 1	Gefährliche Stoffe sind unter normalen oder häufigen Bedingungen vorhanden	Explosionsgefährliche Gase können während des Normalbetriebs vorhanden sein
Division 2	Gefährliche Stoffe sind nur gelegentlich oder unter abnormalen Bedingungen vorhanden	Explosionsgefährliche Gase treten nur bei Lecks oder Fehlfunktionen auf

Gruppen von Explosionsschutzstandards

Gasumgebungen der Klasse I werden je nach Art des explosionsfähigen Gases ebenfalls in Gruppen A bis D unterteilt.

Gruppe	Gasart	Explosionsrisiko	Beschreibung
A	Wasserstoff	Sehr hoch	Sehr niedrige Zündenergie, hoher Druck
B	Ethylencarbonoxid, Acetylen	Sehr hoch	Hoch reaktiv, extrem explosiv
C	Ethen	Mittel	Gewöhnliches Gas mittlerer Gefahr
D	Propan, Benzindampf	Gewöhnlich	Am häufigsten vorkommende Gefahrenumgebung, viele Fabriken fallen unter diese Gruppe

Zum Beispiel, wenn ein Kühler in einer Ethylen-Umgebung eingesetzt werden soll, bedeutet dies, dass auch bei normalem Betrieb gefährliches explosionsfähiges Gas in der Umgebung vorhanden ist. Dann muss der Kühler die Konstruktionsanforderungen von Klasse I/Abteilung 1/Gruppe C erfüllen.

Temperaturklasse

Bei explosionsgeschützten Kühlern können Sie nach der Gruppe Bezeichnungen wie T4 oder T1 sehen. Dies stellt die maximal zulässige Oberflächentemperatur des Geräts dar, die sicherstellen soll, dass die maximale Oberflächentemperatur des Geräts immer unter dem Selbstentzündungspunkt des brennbaren Gases liegt. Dabei eignet sich T1 für Gase mit hohem Selbstentzündungspunkt, und T6 wird für extrem entzündliche Materialien (wie CS₂) verwendet.

Temperaturklasse	Maximum Surface Temperature (°C)	Beispiele für brennbare Materialien
T1	≤ 450	Methan, Benzin, Butan
T2	≤ 300	Ethylen, Cyclohexan
T2A	≤ 280
T2B	≤ 260
T2C	≤ 230
T2D	≤ 215
T3	≤ 200	Aceton, Benzol, Ethanol, Benzin
T3A	≤ 180
T3B	≤ 165
T3C	≤ 160
T4	≤ 135	Acetaldehyd, Ethylenoxid
T4A	≤ 120
T5	≤ 100	Diethylether, Pentan
T6	≤ 85	Kohlenstoffdisulfid (CS₂)

Wie liest man das Typenschild von explosionsgeschützter Ausrüstung?

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Das Typenschild der Ausrüstung ist wie Ihr Ausweis. Jedes Feld gibt die Umgebung an, in der die Ausrüstung sicher betrieben werden kann. Nach dem Verständnis des Klasse/Abteilung/Gruppe-Systems und der Temperaturklasse ist es einfach, das Typenschild des explosionsgeschützten Kühlers zu verstehen.
 
Nehmen wir zum Beispiel Klasse I, Division 1, Gruppe B, T3. Dies bedeutet, dass dieses Gerät:
 
• Class I: There are flammable gases or vapors in the use environment.
• Division 1: Unter normalen Arbeitsbedingungen können explosionsfähige Gas-/Dampfmischungen in der Umgebung auftreten.
• Gruppe B: Die brennbaren Gase in der Umgebung haben ein hohes Explosionsrisiko und eine niedrige Zündenergie.
• T3: The surface of the equipment will not exceed 200°C.

Übliche Bezeichnungen auf dem Typenschild

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Zusätzlich zu den oben genannten Informationen können auf dem Typenschild weitere Markierungen vorhanden sein.

Abkürzung	Bedeutung
Ex	Explosionsgeschützt
XP	Explosionsgeschütztes Gehäuse
IS	Eigensicher
DIP	Staubexplosionsgeschützt
GP	Allgemeiner Zweck
NEMA	National Electrical Manufacturers Association (verwendet für Gehäusebewertungen)
ENC	Gehäuse