Einsatz von Ventilen in industriellen Bereichen

ARGO-HYTOS produziert seit fast einem Jahrzehnt Hydraulikventile für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen (kurz: Ex-Ventile). Die Ventile werden zur Steuerung der Hydraulikkreise von Bergbaumaschinen (Gruppe I), von Anlagen in der chemischen und petrochemischen Industrie, in denen die explosionsfähige Atmosphäre aus Gasen besteht (Gruppe II oder IIG), und in Kalköfen, Zementwerken, Mühlen und in der Textilindustrie, in denen die explosionsfähige Atmosphäre aus Staub oder brennbaren Fasern besteht (Gruppe III oder IID), eingesetzt.

Einsatz von Ventilen in verschiedenen Zonen

Die Ventile haben eine Schutzart nach EPL b. Sie sind daher für den Einsatz in den Zonen 1 und 2 von explosionsgefährdeten Bereichen, die aus Gasen bestehen, und in den Zonen 21 und 22, die aus Staub bestehen, vorgesehen. In Bergwerken unter Tage sind die Ventile für den Einsatz in Geräten der Kategorie M2 geeignet, die bei Auftreten einer explosionsfähigen Atmosphäre abgeschaltet werden.

Drei Ausführungen von EX-Ventilen

Auf dem Markt gibt es drei wesentliche Ausführungen von elektromagnetisch betätigten Ex-Ventilen.
Zur ersten Gruppe gehören Schieber-Wegeventile mit Gehäuse und Anschlussbild DN 06 nach ISO 4401, auch proportional gesteuert.
Die zweite Gruppe besteht aus Schieberventilen der Größen DN 10, DN 16 und DN 25 mit einem Vorsteuerventil von DN 06 zur Regelung großer Volumenströme bis 600 l/min.
Die dritte Gruppe umfasst Ventile, die in Blöcke eingeschraubt werden. Dabei handelt es sich um Einschraubventile, Sitzventile und Proportionaldruckminderer.
Jedes Ventil besteht aus einem elektrischen Teil, der Magnetsteuerspule, und einem mechanischen Teil, der das Magnetsteuersystem und den hydraulischen Teil des Ventils umfasst.

Schutz der elektrischen Komponenten

Die grundsätzliche Schutzart für die Magnetspule ist die Verkapselung der Spule mit Isoliermaterial (Schutzart "m" EN 60079-18). Der Klemmenblock für den elektrischen Anschluss der Spule und die Kabelverschraubung sind mit "e" (EN 60079-7) zertifiziert. Bei Verwendung von Wechselstrom ist in der Klemmleiste ein Diodengleichrichter eingebaut, der ebenfalls mit Isolierstoff gekapselt ist. Daher werden Ex-Ventile mit AC-Spulenversorgung nur mit einem angeschlossenen, nicht abnehmbaren Kabel geliefert.

Die verwendete Schutzart "m" ist in der Höhe vergleichbar mit dem fest geschlossenen "d" (EN 60079-1) und bietet dem Anwender Vorteile bei der Verdrahtung des Ventils. Weder eine Kabelverschraubung mit "d"-Zertifizierung noch ein Rückhaltemechanismus gegen Kabelverschiebung durch Gasdruck sind erforderlich.

Für staubexplosionsgefährdete Bereiche wird der Schutz durch einen feststehenden "t"-Verschluss (EN 60079-31) gewährleistet.

ExProof-Spulen-Zertifizierungen

Die Spulen verfügen über eine ATEX-Zertifizierung gemäß der europäischen Richtlinie 2014/34/EU, eine international gültige IECEx-Zertifizierung gemäß IEC-Normen sowie einige lokale Zertifizierungen, z. B. die IECEx-Zertifizierung für Australien und Neuseeland oder die EAC-Zertifizierung gemäß TS 012 / 2011, gültig für die Eurasische Wirtschaftsunion (EAEU), d. h. für die Russische Föderation, Weißrussland, Armenien, Kasachstan und Kirgisistan.

Einsatz von Ventilen in verschiedenen Temperaturklassen

Zusätzlich zu den unterschiedlichen DC- und AC-Nennspannungen der Spulen sind zwei Leistungsbereiche verfügbar, 10W und 18W. Die Nennleistung der Spule steht im Zusammenhang mit der maximalen Oberflächentemperatur der Spulen in Temperaturklassen. Ventile mit einer 10-W-Spule können in den Temperaturklassen T4 (135 °C), T5 (100 °C) oder T6 (85 °C) eingesetzt werden, sofern die angegebenen elektrischen Parameter der Stromversorgung, der Umgebungstemperatur und der maximalen Flüssigkeitstemperatur (70 °C) nicht überschritten werden. Die 18-W-Spule hat einen höheren Wärmeverlust und kann nur in der Klasse T4 verwendet werden. Die Spule mit der höheren Leistung 18 W wird für die Steuerung von Schieberventilen mit Schieberstellungssperre und Proportionalventilen der Klasse T4 verwendet.

Zusätzliche Notfunktion

Die Ventile können mit einer manuellen Notbetätigung ausgestattet werden, die es ermöglicht, den Schieber/Kegel bei einem Ausfall des Magneten oder der Stromversorgung bis zu 25 bar im Steuersystem zu verstellen. Es sind zwei Ausführungen erhältlich: stiftbetätigt und mit Rastung. Ein elektromagnetisch betätigtes Wegeventil mit eingebautem Handhebelmechanismus ermöglicht die manuelle Ventilsteuerung bis zu einem Druck von 100 bar im "T"-Anschluss. Der Mechanismus hat keinen Einfluss auf die Funktion des Ventils, wenn es durch Magnete betätigt wird.

Fazit

Erfahrungen aus Anwendungen in verschiedenen Industrien und Ländern auf der ganzen Welt bestätigen, dass die Ventile ausreichenden Schutz gegen Explosionsauslösung bieten, funktionssicher, korrosionsbeständig und widerstandsfähig gegen mechanische Beschädigungen sind, selbst unter schweren Betriebsbedingungen in Bergwerken.