Petrochemische Anlagen spielen besonders im Kunststoff- und Energiesektor eine wichtige Rolle. Sie wandeln Bestandteile von Erdöl und Erdgas wie Ethan, Propan und Methan in Chemikalien wie Ethylen, Propylen und Methanol um. Diese Chemikalien sind die Bausteine für Materialien und Gegenstände, die für viele Menschen lebenswichtig sind: Kunststoffe, Medizinprodukte, Elektronik und sogar grüne Technologien wie Windkraftanlagen und Solarzellen.
Unsere starke Abhängigkeit von diesen Produkten hat dazu geführt, dass mehr petrochemische Anlagen gebaut wurden, besonders in den USA. Und obwohl solche Anlagen viele positive Aspekte mit sich bringen, sind leider auch eine Reihe internationaler Vorfälle im Zusammenhang mit petrochemischen Anlagen aufgetreten. Brände und Explosionen haben zum Verlust von Menschenleben und zur Zerstörung von Sachwerten geführt. Das Priorisieren der Sicherheit ist die beste Möglichkeit, um solche Vorfälle zu verhindern, und dazu gehört auch die Verwendung geeigneter elektrischer Steckverbinder.
Herausforderungen für Steckverbinder
Petrochemische Anlagen stellen aufgrund des hohen Volumens flüchtiger Chemikalien eine schwierige industrielle Umgebung für elektrische Steckverbinder dar. Sie müssen daher speziell für diese Anwendungen konstruiert und eingehend getestet werden, um in derart gefährlichen Umgebungen sicher eingesetzt werden zu können. Entzündbare Gase und Staub in Verbindung mit hohen Temperaturen können bedeuten, dass selbst kleinere Fehlfunktionen zu gefährlichen Explosionen führen.
Aus diesem Grund müssen diese elektrischen Steckverbinder eine Reihe strenger Anforderungen erfüllen. Beispielsweise könnten bei Ein-/Ausgangssteckern, die nicht ordnungsgemäß abgedichtet sind, Chemikalien, brennbarer Staub und andere Substanzen in das Gerät eindringen. Dies würde nicht nur die elektrische Leistung der Kontakte beeinträchtigen, sondern es könnte auch eine Umgebung schaffen, in der ein einzelner Funke eine Explosion verursacht. Steckverbinder können Teil einer Schutzbarriere bilden und einen Flammenpfad zur Kontrolle einer Explosion bereitstellen.
Da die Dämpfe und Gase in dieser Umgebung einen Zündpunkt haben, ist auch die Temperaturregelung wichtig, um Sicherheit zu gewährleisten. Wenn die Oberfläche eines Steckverbinders zu heiß wird, könnten sich die umgebenden flüchtigen Gase entzünden. Das bedeutet, dass es nur eine begrenzte Anzahl von Steckverbindern gibt, die für Anwendungen dieser Art eingesetzt werden können, da sie in der Lage sein müssen, gefährlichsten Umgebungsbedingungen zu widerstehen.
Compliance
Hersteller, die in diesem Sektor aktiv sind, müssen elektrische Steckverbinder und andere Geräte regelmäßig prüfen und proaktiv warten, um die Risiken im Zusammenhang mit explosionsfähigen Atmosphären zu verringern. ATEX ist eine europäische Binnenmarktrichtlinie, die für elektrische und mechanische Geräte sowie Schutzsysteme gilt. Wenn Geräte in einem explosionsgefährdeten Bereich wie zum Beispiel einer petrochemischen Anlage eingesetzt werden, müssen sie nach ATEX geprüft und zertifiziert sein. Die Zertifizierung bestimmt, wo und wie die Geräte verwendet werden können, und ATEX-Klassifizierungen sind auf Geräten deutlich ausgezeichnet.
Während ATEX die verbindliche Richtlinie für Europa ist, gibt es darüber hinaus IEC Ex, eine weiter verbreitete internationale Zertifizierung für Geräte, die in gefährlichen explosionsfähigen Atmosphären eingesetzt werden. Beide Zertifizierungen gewährleisten, dass die Herstellung, der Betrieb und die Wartung zertifizierter Geräte für den Einsatz in gefährlichen Umgebungen geeignet sind.
Herausforderungen bewältigt
Geräten, die in gefährlichen Anwendungen verwendet werden, müssen strengen Tests unterzogen werden, um ihre Eignung sicherzustellen. Die Temperatur, auf die das Außengehäuse eines Steckverbinders unter normalen Betriebsbedingungen ansteigen kann, ist ein wichtiger Aspekt, der für alle Kontaktpunkte sorgfältig ausgewertet werden muss. Um Funkenbildung zu vermeiden, ist möglicherweise eine Vergießung um die Kontakt-Kabel-Anschlüsse erforderlich. Verriegelungsmechanismen müssen sicher sein, können aber so ausgelegt werden, dass sie einen effektiven Flammenweg bieten. Darüber hinaus müssen Steckverbindermaterialien sowohl arktischen Wetterbedingungen als auch Wüstenhitze standhalten können.
Konstruktion und Leistung des Steckverbinders sollten von einer vertrauenswürdigen Zertifizierungsstelle unabhängig getestet werden und auch für die Fertigungsprozesse sind regelmäßige Prüfungen verbindlich, um sicherzustellen, dass sie strengste Anforderungen erfüllen. Beispielsweise wurde die Serie Star-Line EX speziell für ATEX-Zone-1-Anwendungen entwickelt und sie ist die robusteste und anpassungsfähigste Serie von Steckverbindern im Angebot von PEI-Genesis. Dieser große Steckverbinder für den Schwereinsatz kann Starkstrom von bis zu 1.000 Ampere übertragen. Er ist außerdem nach IP68 zertifiziert, was bedeutet, dass er vor dem Eindringen von Wasser, Staub und anderen Substanzen geschützt ist.
Zukünftige Entwicklungen
Steckverbinder wie die der Serie Amphe-EX erfreuen sich zunehmender Beliebtheit. Sie haben einen kompakteren Formfaktor als Star-Line EX-Produkte, was größere Flexibilität für kleine Kontakte bietet. Außerdem ist die Nachfrage nach Ethernet- und Lichtwellenleitervarianten dieser Steckverbinder stark angestiegen, da sie für die Übertragung von Daten aus Sensoren und Kameras benötigt werden. Lichtwellenleiter bieten höhere Geschwindigkeiten und sind weniger riskant als elektrischer Strom, was sie für gefährliche Anwendungen wie in petrochemischen Anlagen attraktiv macht.
Obwohl die ATEX- und IEC Ex-Vorschriften für diese Geräte sehr ähnlich sind, verlangen viele Beteiligte in diesem Feld eine übergreifende und allgemeingültige Zertifizierung. Aber obwohl der Wille zur Standardisierung durchaus gegeben ist, wird es sich dabei um einen langwierigen Prozess handelt, besonders angesichts der hohen Risikoaversion in einer derart gefährlichen Branche.
