Geräten, die optische Strahlung aussenden

Neue Norm zu explosionsgefährdeten Bereichen

23. Mai 2016

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Der gesamte Titel der Norm DIN EN 60079-28 (VDE 0170-28): 2016-04 lautet »Explosionsgefährdete Bereiche – Teil 28: Schutz von Geräten und Übertragungssystemen, die mit optischer Strahlung arbeiten«. Sie beschreibt die Anforderungen, die Prüfung und Kennzeichnung von Geräten, die optische Strahlung aussenden und für den Gebrauch in explosionsfähigen Atmosphären vorgesehen sind. Als Beispiel für diese Geräte dienen Lampen, Laser, LEDs oder Lichtwellenleiter.

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Beschrieben sind auch Geräte, die selbst außerhalb der explosionsgefährdeten Bereiche angeordnet sind oder durch eine aufgeführte Zündschutzarten geschützt sind, deren emittierte optische Strahlung jedoch bestimmungsgemäß in derartige explosionsfähige Atmosphären eindringt. Sie deckt die Gruppen I, II und III ab sowie die EPLs Ga, Gb, Gc, Da, Db, Dc, Ma und Mb ab.

Optische Gerätewerden zunehmend für Kommunikations-, Überwachungs-, Sensor- und Messaufgaben eingesetzt. In der Werkstoffbearbeitung wird dabei die optische Strahlung mit hoher Bestrahlungsstärke angewendet.

Erfolgt die Installation innerhalb oder in der Nähe von explosionsgefährdeten Bereichen, könnte die Strahlung von solchen Geräten in diese explosionsgefährdeten Bereiche eindringen. Dadurch besteht die Möglichkeit, dass die Strahlung eine umgebende explosionsfähige Atmosphäre zünden kann. Das Vorhandensein oder das Fehlen eines zusätzlichen Absorbers, wie z. B. eines Partikels, beeinflusst die Zündung wesentlich.

Dabei unterscheidet man vier mögliche Zündmechanismen. Die Zündung durch eine optische Strahlung, die thermische Zündung, die photochemische Zündung oder die durch einen laserinduzierten Durchschlag.

Der in der Praxis am wahrscheinlichsten auftretende Fall der Zündung mit der niedrigsten Strahlungsleistung des Zündvermögens ist die optische Zündung. Unter bestimmten Bedingungen wird die laserinduzierte Zündung bei gepulster Strahlung ebenso relevant. Diese beiden Fälle werden in dieser Norm behandelt.

Die optische Strahlung wird von Oberflächen oder Partikeln absorbiert, welche sich dadurch erwärmen und unter bestimmten Umständen eine Temperatur annehmen können, die eine umgebende explosionsfähige Atmosphäre zünden kann.

In seltenen Spezialfällen kann der direkte laserinduzierte Durchschlag eines Gases im Brennpunkt eines starken Strahles und Erzeugung von Plasma oder einer Stoßwelle möglicherweise als Zündquelle wirken. Diese Prozesse können durch einen Feststoff begünstigt werden, der sich in der Nähe des Durchschlagpunktes befindet.

Durch diese Norm werden Anforderungen an Geräte festgelegt, deren Einsatz unter atmosphärischen Bedingungen vorgesehen ist.

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