Ex-vatverwarmers: explosieveilig vaten verwarmen

Wat is een Ex-vatverwarmer?

Een Ex-vatverwarmer is een vatverwarmer die is gecertificeerd volgens richtlijn 2014/34/EU en zelf geen ontstekingsbron vormt in een explosieve atmosfeer van gas, damp, nevel of stof. "Ex" staat voor explosieveilig. De basisuitvoeringen zijn dezelfde als bij vatverwarming zonder certificering: een flexibele mantel, een inductiering of een bodemverwarmer.

Het verschil zit in wat de Ex-uitvoering toevoegt. De oppervlaktetemperatuur is begrensd, het mantelmateriaal voert statische lading af, de aansluiting is in een Ex-beschermingswijze uitgevoerd en de constructie is stofdicht.

Wanneer heb je een explosieveilige vatverwarmer nodig?

Een explosieveilige vatverwarmer heb je nodig zodra het vat staat in een ruimte die als gevarenzone is ingedeeld volgens richtlijn 1999/92/EG. Voor gas, damp en nevel zijn dat zone 0, 1 en 2; voor brandbaar stof zone 20, 21 en 22.

Zone 0 en 20 betekenen dat een explosieve atmosfeer voortdurend, langdurig of vaak aanwezig is, zone 1 en 21 dat die bij normaal bedrijf af en toe voorkomt, zone 2 en 22 dat die zelden en kort optreedt. De werkgever bepaalt de zone in het explosieveiligheidsdocument, in Nederland verplicht via het Arbobesluit. De leverancier van de vatverwarmer doet de zonering niet.

Gas en stof komen vaak samen voor, zoals oplosmiddeldamp en pigmentpoeder in een verfmengruimte. Een IBC naast een tankpark buiten valt vaak in zone 2, een harsmengruimte met epoxy is een klassieke zone 1.

Meer over zonering en de andere Ex-uitvoeringen lees je in het overzicht van explosieveilige verwarming.

Hoe lees je de ATEX-markering op een Ex-vatverwarmer?

De ATEX-markering op een Ex-vatverwarmer lees je van links naar rechts: waar mag hij hangen, hoe is hij beschermd, tegen welke stoffen en hoe heet wordt hij. Een gangbare markering op een 200-litermantel is II 2 G Ex e IIC T3 Gb voor gas en II 2 D Ex tb IIIC T200 °C Db voor stof.

Voor categorie 2 is een EU-typeonderzoek door een aangemelde instantie verplicht; het certificaatnummer staat op het typeplaatje. Een verwijzing naar richtlijn 94/9/EG is verouderd: die is in 2016 vervangen door 2014/34/EU.

Wat betekent de apparatuurcategorie II 2 G en II 2 D?

De apparatuurcategorie II 2 G betekent: groep II (bovengronds, niet voor mijnbouw), categorie 2, geschikt voor gas, damp en nevel. Bij II 2 D staat de D voor stof.

Categorie 2 mag in zone 1 en 21, en daarmee ook in de lichtere zone 2 en 22. Categorie 3 mag alleen in zone 2 en 22, categorie 1 in zone 0 en 20. Het beschermingsniveau Gb of Db aan het eind van de markering zegt hetzelfde als categorie 2: nooit in zone 0 of 20.

Wat betekenen Ex e, Ex tb en Ex i?

Ex e, Ex tb en Ex i zijn beschermingswijzen: de manier waarop het apparaat voorkomt dat het een ontstekingsbron wordt. Ex e staat voor verhoogde veiligheid volgens EN 60079-7, een constructie zonder vonken of hete plekken bij normaal bedrijf. Dit is de gangbare beschermingswijze voor het verwarmingsdeel van een mantel.

Ex tb volgens EN 60079-31 is stofexplosiebescherming door het omhulsel en hoort bij de D-markering. Ex i, intrinsieke veiligheid volgens EN 60079-11, kom je tegen bij de sensorkring van de begrenzer.

Tussen de beschermingswijze en de temperatuurklasse staat de gas- of stofgroep. Gasgroep IIC dekt ook IIA en IIB en is de veiligste keuze; stofgroep IIIC (geleidend stof) dekt IIIA en IIIB.

Welke temperatuurklasse heeft een Ex-vatverwarmer nodig?

Welke temperatuurklasse een Ex-vatverwarmer nodig heeft, hangt af van de zelfontbrandingstemperatuur van de stof die in de zone kan voorkomen. De klassen lopen van T1 (maximaal 450 °C oppervlaktetemperatuur) tot T6 (85 °C). Voor vatverwarmers zijn T3 (200 °C) en T4 (135 °C) gangbaar.

Bij stof staat de maximale oppervlaktetemperatuur direct in de markering, bijvoorbeeld T200 °C. De zelfontbrandingstemperatuur van je medium vind je in rubriek 9 van het veiligheidsinformatieblad. Verwar die niet met het vlampunt: dat is de temperatuur waarbij een vloeistof genoeg damp afgeeft om met een vonk te ontsteken, terwijl de zelfontbrandingstemperatuur aangeeft wanneer die damp zonder vonk ontsteekt.

Een strengere klasse kost vermogen en eindtemperatuur: dezelfde mantel levert bij T4 flink minder vermogen dan bij T3, bij sommige uitvoeringen ongeveer de helft. Bij inductie vatverwarmers hangt de klasse vaak af van de voedingsspanning: op 240 V is dat T3, bij lagere spanning T4 tot T6.

Welke uitvoeringen Ex-vatverwarmers zijn er?

Ex-vatverwarmers zijn er in vier uitvoeringen: een flexibele verwarmingsmantel, een inductie vatverwarmer, een bodemverwarmer en een IBC-mantel. Rokoma levert de eerste drie in een uitvoering die is gecertificeerd voor ATEX en IECEx zone 1 en 2, en kijkt met je mee naar vat, medium, zone en het vermogen dat binnen de temperatuurklasse haalbaar is.

Ex-verwarmingsmantel voor stalen en kunststof vaten

Een Ex-verwarmingsmantel geeft warmte af via geleiding naar de vatwand, waarna het medium door vrije convectie opwarmt. Het medium staat stil, dus zonder roerwerk blijft de kern achter op de wand. Daarom is de mantel geschikt voor zacht opwarmen en vorstvrij houden, niet voor snel smelten.

De mantel bestaat uit siliconen of elastomeer gecoat glasweefsel met glasvezelisolatie, in een dissipatieve uitvoering die statische lading afvoert. Spanbanden met snelsluiters trekken hem om het vat. Hij is er voor stalen én kunststof vaten, in maten van ordegrootte 25 tot 220 liter.

Het vermogen ligt bij een 200-litervat tussen ordegrootte 600 en 1.200 W, bij kleinere vaten tussen 400 en 800 W. Een zelfbegrenzende uitvoering haalt afhankelijk van het type 55 tot 80 °C; een uitvoering met regelaar en begrenzer bij staal tot ordegrootte 180 °C, binnen de vereiste T-klasse. Bij een kunststof vat ligt de grens rond 70 °C.

De Ex-verwarmingsmantel van Rokoma is een zelfbegrenzende uitvoering van 720 W voor stalen en kunststof vaten tot 210 liter, bedoeld voor opwarmen en vorstvrij houden tot circa 55 °C.

Ex-inductie vatverwarmer voor stalen vaten

Een Ex-inductie vatverwarmer wekt met een wisselend magneetveld wervelstromen op in de stalen vatwand. De wand wordt zelf de warmtebron, zonder contact en zonder verwarmingselement dat heet wordt. De inductie vatverwarming van Rokoma is in deze Ex-uitvoering leverbaar.

De fysieke grens is het vat: inductie is gecertificeerd voor magnetisch stalen vaten. Kunststof en niet-magnetische vaten zijn alleen bij sterk verlaagde spanning toegestaan en daarmee in de praktijk geen optie.

Het vermogen ligt rond 2.250 W in bedrijf, met een inschakelvermogen tot ordegrootte 2.750 W op een 200-litervat. De certificering is T3 (maximaal 170 °C oppervlaktetemperatuur) op 240 V. Een organische vloeistof warmt met ordegrootte 15 °C per uur op, wat inductie de keuze maakt voor smelten en snel opwarmen.

Ex-bodemverwarmer

Een Ex-bodemverwarmer verwarmt het vat via geleiding door de bodem. De inductieve bodemverwarmer van Rokoma, een inductiespoel in glasvezelversterkte hars met een verwarmingsplaat erop, is gecertificeerd voor zone 1 en 2 en werkt op stalen én kunststof vaten. Resistieve bodemverwarmers zijn meestal alleen voor metalen vaten vrijgegeven.

De bodemverwarmer werkt zelfstandig bij lage warmtevraag, of naast een mantel of inductiering om de opwarmtijd te verkorten.

Het vermogen ligt bij een inductieve bodemplaat rond 500 W voor een 200-litervat. De certificering is T3 met maximaal 200 °C oppervlaktetemperatuur.

Ex-IBC-verwarmer

Een Ex-IBC-verwarmer is een mantel om de vier zijden van een container van circa 1.000 liter, optioneel met isolatiedeken op de bovenkant. Het vermogen en de haalbare temperatuur hangen aan de temperatuurklasse en aan de HDPE-binnencontainer. De standaarduitvoering vind je bij IBC-verwarming; de Ex-uitvoering, specificaties en keuzehulp staan op Ex-IBC verwarmers.

Hoe werkt de temperatuurbegrenzing bij een Ex-vatverwarmer?

De temperatuurbegrenzing bij een Ex-vatverwarmer werkt op twee manieren: zelfbegrenzend, of met een gecertificeerde regelaar en begrenzer. Die begrenzing is de kern van de certificering, want zij houdt de oppervlaktetemperatuur onder de temperatuurklasse.

Een zelfbegrenzende mantel gebruikt een PTC-membraan waarvan de weerstand oploopt met de temperatuur. Hoe warmer het materiaal, hoe minder stroom het doorlaat. Een externe begrenzer is dan niet nodig, maar de eindtemperatuur blijft beperkt, afhankelijk van het type tot ordegrootte 55 à 80 °C.

Een mantel met regelaar en begrenzer heeft twee Pt100-sensoren, één voor de regeling en één voor de veiligheidsbegrenzing, in Ex e- of Ex i-uitvoering. De begrenzerinstelling bepaalt welke temperatuurklasse het geheel haalt. De regelaar staat bij voorkeur buiten de zone, of is zelf Ex-gecertificeerd.

Hoe kies je de juiste Ex-vatverwarmer?

De juiste Ex-vatverwarmer kies je in zeven stappen: zone, gas of stof, gasgroep, temperatuurklasse, eindtemperatuur en opwarmtijd, type vat, en regeling. Elke stap beperkt de keuze in de volgende.

1. Zone: zone 1 of 2 (gas) en 21 of 22 (stof) vragen categorie 2, herkenbaar aan "II 2". Zone 0 of 20: geen vatverwarmer.
2. Gas of stof: kies een markering met G én D als beide voorkomen.
3. Gasgroep: IIC dekt alles; bij de meeste oplosmiddelen volstaat IIA of IIB, maar IIC sluit twijfel uit.
4. Temperatuurklasse: zoek de zelfontbrandingstemperatuur van de meest kritische stof op en kies een klasse die daar ruim onder ligt.
5. Eindtemperatuur en opwarmtijd: vorstvrij houden of zacht opwarmen tot circa 55 à 80 °C: zelfbegrenzende mantel. Hogere wandtemperatuur of smelten: mantel met begrenzer, of inductie bij een stalen vat.
6. Type vat: kunststof: mantel of inductieve bodemplaat. Staal: mantel, inductie of bodemverwarmer. IBC: IBC-mantel.
7. Regeling: is er al een Ex-gecertificeerde regelaar? Zo niet, dan is een zelfbegrenzend type vaak praktischer.

Staat het vat buiten of in een natte omgeving, kies dan minimaal IP65 en controleer of de omgevingstemperatuur binnen het gecertificeerde bereik valt.

Waar let je op bij montage en gebruik van een Ex-vatverwarmer?

Bij montage en gebruik van een Ex-vatverwarmer let je op de aansluiting, de positie van de mantel en de inspectie. De aansluiting loopt via een Ex-gecertificeerde lasdoos of Ex-connector, nooit via een gewone stekker in de zone. De vaste kabel bescherm je tegen mechanische belasting.

Een mantel schakel je nooit opgevouwen of zonder vat in: de warmte hoopt zich dan op. Een inductiering zonder vat trekt ongeveer het dubbele van de bedrijfsstroom, dus plaats het vat voordat je inschakelt.

Combineer op één vat alleen verwarmers die de fabrikant samen heeft vrijgegeven, zoals een inductiering met een inductieve bodemplaat, en zorg dat het vat kan ontluchten. Installatie gebeurt volgens EN 60079-14, periodieke inspectie volgens EN 60079-17; stem de montage af met de verantwoordelijke voor de Ex-installatie.

Explosieveilig vaten verwarmen met Rokoma

Twijfel je welke uitvoering in jouw zone past, of welk vermogen binnen de temperatuurklasse haalbaar is? De technici van Rokoma denken mee over vat, medium, zone en regeling voordat er iets besteld wordt.

Vatverwarming leveren we standaard en op maat, al vanaf 1 stuk, met inmeetservice op locatie en spoedlevering waar nodig. Neem contact op en stuur de zone-indeling en het veiligheidsinformatieblad van je medium alvast mee.