EX-Gaswarntransmitter an SPS anschließen

Unser allseits geschätzter Fachausschuss MEWAGG (Mess- und Warngeräte für gefährliche Gaskonzentrationen) der BG-RCI hat eine Empfehlung unter der DGUV- FBRCI-018 veröffentlicht mit dem Titel: „SPS als Steuereinheiten von ortsfesten Gaswarneinrichtungen“.

Dabei ist es etwas erstaunlich, dass man sich bewusst auf das Wort „SPS“ festgelegt hat, denn dieses Thema betrifft alle anderen Möglichkeiten oder technischen Auswerte-Produkte dieser Art, genauso.

In dieser Empfehlung wird schwerpunktmäßig auf die TRGS 722 von 2021 (Vermeidung oder Einschränkung gefährlicher explosionsfähiger Gemische) und TRGS 725 von 2023 (Gefährliche explosionsfähige Gemische – Mess-, Steuer- und Regeleinrichtungen im Rahmen von Explosionsschutzmaßnahmen) Bezug genommen.

Zitat:
Die TRGS 722 sieht in Abschnitt 4.7 zur Überwachung der Konzentration in der Umgebung von Anlagen oder Anlagenteilen den Einsatz von Gaswarneinrichtungen vor. Die Steuereinheit kann bei Betrieb zusammen mit den Gastransmittern zur Bereitstellung einer Messwertanzeige, von Alarmfunktionen, Ausgangskontakten, Alarmsignalausgängen oder Kombinationen davon dienen.

Dabei geht es um die Thematik, wenn die Gaswarntransmitter direkt an eine SPS angeschlossen und betrieben werden. Nicht jedoch geht es um den Fall, wenn eine Gaswarnzentrale dazwischen „hängt“.

Dazu hat man drei Szenarien aufgegriffen, welche draußen im Feld am häufigsten auftreten:

Fall 1: Gaswarneinrichtung bestehend aus ATEX-konformitätsbewertetem Gasmesstransmitter und einer nicht oder nicht vollständig ATEX-konformitätsbewerteten SPS;

Fall 2: Gaswarneinrichtung als Gesamteinrichtung konformitätsbewertet und geliefert von einem Hersteller;

Fall 3: Gaswarneinrichtung bestehend aus Gasmesstransmitter und getrennt konformitätsbewerteter SPS.

Am interessantesten ist hierbei der „Fall 1“, da dieser häufig anzutreffen und oftmals nicht einfach umsetzbar ist bzw. auch nur annähernd so umgesetzt wurde. Bisher ist bei unseren Überprüfungen noch kein Fall vorgekommen, wo beim Einsatz einer externen Auswerteeinheit, diese Vorgaben vollständig erfüllt wurden. Selbst Teile davon sind selten.
Damit ist jedoch belegt, dass es sich hierbei um eine sinnvolle Empfehlung handelt, welche entsprechend publik gemacht werden sollte. Ob der Stellenwert einer „Mitteilung“ dem gerecht wird, wäre zu prüfen.

Auszug aus FBRCI-018 Stand 08_2023:

Für eine Betreiberbewertung sind folgende Bedingungen zu erfüllen:

1. In einer Gefährdungsbeurteilung durch den Betreiber ist für den konkreten Anwendungsfall das durch die Gaswarneinrichtung zu beherrschende Risiko bewertet und dokumentiert. Dabei ist auch die erforderliche Klassifizierungsstufe der Ex-Einrichtung für das Gesamtsystem aus Gaswarneinrichtung und SPS ermittelt worden.

2. Bei der Bewertung der SPS, einschließlich ihrer gaswarnspezifischen Software, können Hinweise des Herstellers zur Bewertung der Steuerung entsprechend der Klassifizierungsstufen nach TRGS 725 oder Informationen über Eigenschaften zur funktionalen Sicherheit von Hardware und Software, z. B. SIL-Klassifizierung, Hilfestellung geben.

3. Die Installations- und Instandhaltungshinweise einschließlich notwendiger wiederkehrender Prüfungen der SPS bzw. der Gasmesstransmitter nach Vorgabe des Herstellers sind, soweit für den sicheren Betrieb erforderlich, vom Betreiber zu beachten.

4. Die Steuerung (SPS) muss für die technische Kommunikation mit den Gasmesstransmittern geeignet sein.

5. Bei der Softwareerstellung sind folgende Punkte zu berücksichtigen:

5.1. Die in der Gefährdungsbeurteilung festgelegten (Sicherheits-)Funktionen (Alarmierung, Ansteuerung bzw. Abschaltung weiterer Aktoren bei festgelegten Grenzwerten usw.) müssen mit der festgelegten Zuverlässigkeit ausgeführt werden.

5.2. Die sicherheitsrelevanten Anforderungen und Informationen des Herstellers zur sicheren Verwendung der Gasmesstransmitter sind zu berücksichtigen.

5.3. Anforderungen, die sich aus den mit der Richtlinie 2014/34/EU harmonisierten Normen EN 60079-29-1 [7], EN 50104 [8] und EN 50271 [9] mit Bezug auf die Messfunktion von Gaswarneinrichtungen ergeben, müssen erfüllt sein (siehe auch TRGS 722). Zu diesen Anforderungen gehören insbesondere:

a) Anzeigen von Betrieb, Alarm und Sonderzustand

b) Anzeige des gewählten Messbereiches, sofern wählbar

c) Alarmschwellen dürfen nur im Messbereich gesetzt werden.

d) Alarme müssen aktiv bleiben, solange die Ursache vorhanden ist.

e) Selbsthaltung von Alarmen (mindestens Hauptalarm)

f) Werden Alarmvorrichtungen z. B. zu Kalibrierzwecken deaktiviert, muss dies durch ein Signal angezeigt und zusätzlich durch ein Relais oder anderes übertragbares Ausgangssignal mitgeteilt werden. Relaisschaltung oder Ausgangssignal sind nicht erforderlich, wenn die Alarme innerhalb von 15 Minuten wieder automatisch aktiviert werden.

g) Funktionen zur Unterdrückung der Anzeige- müssen parametrier- und abschaltbar sein.

h) Sicherung von Bedienelementen, sofern nicht auf anderem Wege umgesetzt.

i) Verhalten bei Messbereichsüberschreitung (nicht selbsthaltende Transmitter beachten!)

j) Störungsmeldung bei Messbereichsunterschreitung unter einen Grenzwert

k) Selbstdiagnose (Programm- und Parameterspeicher, flüchtige Speicher…)

6. Die sichere Funktion der Gaswarneinrichtung ist vor der Erstinbetriebnahme dahingehend zu bewerten, ob die geforderte Klassifizierungsstufe nach TRGS 725 erreicht wird.

7. Die Dokumentation zur SPS, die Bestandteil des Explosionsschutzdokuments ist, umfasst mindestens die

7.1. Beschreibung der funktionalen Anforderungen nach 5.1

7.2. Typbezeichnung der SPS

7.3. Informationen über die Systemkonfiguration der SPS einschließlich der Ein- und Ausgangsperipherie

7.4. Eingestellten Systemparameter (z. B. maximale Zykluszeit)

7.5. Dokumentation des gaswarngerätespezifischen Anwenderprogramms

7.6. Dokumentation der Software-Versionsnummern für das Betriebssystem und das Anwenderprogramm

7.7. Dokumentation der erreichten Zuverlässigkeit (Klassifizierungsstufe, …)

7.8. Festlegung der Prüfanforderungen (vor Inbetriebnahme/wiederkehrend) entsprechend TRBS 1201-1 und TRBS 1115 .

Verantwortlich für die gesamte Funktionalität der Gaswarneinrichtung ist der Betreiber

Wenn man sich diesen Auszug (und man sollte bedenken es ist hier nur ein Auszug) anschaut, dann dürfte klar sein, dass nur wenige Betreiber dazu in der Lage sein dürften. Sofern es also andere Lösungsansätze gibt wie z. B. eine Gaswarnzentrale „dazwischen zu schalten“, dann macht es immer Sinn diesen Weg zu beschreiten.
Einige unsere Konzern-Kunden sind diesen Weg des “Fall 1” bereits gegangen, es ist also umsetzbar, allerdings bedarf es viel Zeit, Geld und externem Know-How.
Was Sie aber auf keinen Fall machen sollten, ist ohne weitere Maßnahmen Gaswarntransmitter für Ex-Zonen einfach an eine SPS anzuschließen, auch wenn es eine Sicherheits-SPS ist.

Gerne stehen wir auch Ihnen beratend und prüfend zur Seite, kontaktieren Sie uns einfach.