Brennbare Gasdetektoren — Detektionslösungen mit katalytischem Sensor und Infrarot für die UEG
Explosionsschutz durch katalytische und infrarote UEG-Detektion — Umfang des explosionsgefährdeten Bereichs wird projektbezogen geprüft.
Stationäre und tragbare Detektion brennbarer Gase mit katalytischen und Infrarot-Sensoren zum Explosionsschutz in der Petrochemie, im Bergbau und in industriellen Umgebungen. Katalytische Sensoren sind in Inertgasatmosphären blind, Infrarot-Sensoren gegenüber Wasserstoff — entscheidend ist, das Messprinzip auf die tatsächliche Gefährdung abzustimmen.
Warum herkömmliche UEG-Detektion versagt — die drei unbemerkten Ausfallarten, die jeder Sicherheitsingenieur kennen muss
Ein katalytischer Sensor an einem mit Stickstoff überlagerten Ladetank, einem inertisierten Reaktor oder in einer sauerstoffarmen Atmosphäre zeigt bei einem tatsächlichen Ereignis mit brennbarem Gas den Messwert null an. Der Grund: Die katalytische Oxidationsreaktion im Pellistor benötigt mindestens zehn Prozent Sauerstoff, um abzulaufen. Das Messgerät scheint ordnungsgemäß zu funktionieren — die Störungsanzeige ist aus, die 4–20 mA-Schleife steht stabil bei 4 mA und das Bedienfeld zeigt 0 %LEL an — obwohl die Atmosphäre im Behälter brennbar ist. Dies ist die folgenreichste unbemerkte Ausfallart bei Detektoren für brennbare Gase. Deshalb werden für LNG-Ladetanks auf Schiffen, Sloptanks auf FPSO-Anlagen und inertisierte Reaktoren in Chemieanlagen stationäre IR-UEG-Detektoren statt katalytischer Sensoren spezifiziert. Merken Sie sich für die Auswahl: Katalytische Sensoren sind in Inertgasatmosphären blind. Für solche Anwendungen ist IR vorzusehen.
Ein Infrarotdetektor für Kohlenwasserstoffe zeigt bei einer Wasserstofffreisetzung in einer H₂-Anwendung den Messwert null an. Wasserstoff ist ein homonukleares zweiatomiges Molekül und hat im mittleren Infrarotbereich, den die Zweikanal-Optikbank zur Messung von Kohlenwasserstoffen nutzt, kein Absorptionsband. Diese Einschränkung gilt für alle modernen IR-UEG-Detektoren auf dem Markt — sie ist keine Schwäche eines bestimmten Anbieters, sondern eine Folge der Messphysik. Für einen Wasserstoffverdichter auf einer HDS-Raffineriekufe, eine Brennstoffzellen-Elektrolyseurprüfzelle, einen wasserstoffreichen Reststrom aus der Biogasaufbereitung oder jeden Prozess mit Wasserstoff als primärer Gefahr durch brennbares Gas ist ein stationärer katalytischer UEG-Detektor oder ein spezieller elektrochemischer Wasserstoffsensor erforderlich. Einen IR-Detektor für eine H₂-Anwendung zu spezifizieren, ist eine Täuschung in Sachen funktionale Sicherheit, die jeden Ansprechtest besteht — bis zu dem Tag, an dem es darauf ankommt.
Katalytische Sensoren werden dauerhaft geschädigt, wenn sie vier gut dokumentierten Giftstoffklassen ausgesetzt sind: Silikone (RTV-Dichtstoffe, Silikonfette, Laborschmierstoffe), Organophosphorverbindungen (bestimmte Herbizide, Flammschutzmittel, Weichmacher), Bleiverbindungen (Pb) (alternde Fahrzeugflotten mit verbleitem Benzin, Lötflussmittel) sowie Schwefelwasserstoff in hoher Konzentration ab 20 ppm (Sauergasanwendungen, Kopfraum von Faulbehältern). Ein vergifteter Sensor fällt nicht sofort aus: Seine Ansprechkurve flacht ab, seine T90 verlängert sich und sein %LEL-Messwert driftet über Wochen oder Monate nach unten. Die Anlage entdeckt das Problem erst beim nächsten Ansprechtest. Eine vergiftungsbeständige Seltenerd-Katalysatorformulierung im stationären katalytischen UEG-Detektor verlängert die Lebensdauer unter geeigneten Betriebsbedingungen auf mehr als vier Jahre, beseitigt den Mechanismus aber nicht. Regelmäßige Verifizierung durch Ansprechtests und eine veröffentlichte Liste zu überwachender Giftstoffe bleiben erforderlich.
Drei unbemerkte Ausfallarten
Katalytischer Sensor blind bei Stickstoffüberlagerung und Inertbetrieb
Ein katalytischer Sensor an einem mit Stickstoff überlagerten Ladetank oder inertisierten Reaktor zeigt bei einem tatsächlichen Ereignis mit brennbarem Gas null an, weil die Oxidationsreaktion im Pellistor ≥10 % O₂ benötigt. Typische Anwendungen: LNG-Schiffe, Sloptanks auf FPSO-Anlagen und inertisierte Reaktoren in Chemieanlagen. Für alle Inertanwendungen ist ein stationärer IR-UEG-Detektor vorzusehen — IR ist hier die richtige Wahl für die Gefährdung.
IR blind gegenüber Wasserstoff (H₂)
Ein IR-UEG-Detektor in einer H₂-Anwendung zeigt bei einem Ereignis null an — H₂ hat bei den von der IR-Optik genutzten Wellenlängen kein Absorptionsband. Typische Anwendungen: Wasserstoffverdichter in HDS-Raffinerien, Brennstoffzellenprüfzellen und Elektrolyseurräume. Für Anwendungen mit Wasserstoff als primärem Gefahrstoff ist ein stationärer katalytischer UEG-Detektor (oder ein spezieller elektrochemischer H₂-Sensor) vorzusehen.
Vergiftung katalytischer Sensoren — langsame, unbemerkte Drift
Silikone, Organophosphorverbindungen, Blei (Pb) und H₂S in Konzentrationen über 20 ppm verringern dauerhaft das Ansprechverhalten katalytischer Pellistor-Sensoren. Ein vergifteter Sensor driftet über Wochen unbemerkt zu niedrigen Messwerten; die Anlage entdeckt den Verlust erst beim nächsten Bump-Test. Der stationäre katalytische LEL-Gasdetektor mit Pellistor verwendet eine gegen Katalysatorgifte beständige katalytische Formulierung. Unter geeigneten Betriebsbedingungen ist eine Lebensdauer von mehr als vier Jahren vorgesehen. Silikone, Bleiverbindungen, Organophosphorverbindungen und Schwefel- bzw. H2S-Exposition können den Pellistor jedoch weiterhin vergiften oder hemmen; anhand der Bump-Test-Protokolle wird entschieden, ob der Sensor noch betriebstauglich ist.
Für Wasserstoff behandelt diese Seite den Sicherheitsmesspfad in %LEL – stationäre katalytische LEL-Gasdetektoren und tragbare Gasdetektoren für brennbare Gase. Für die H2-Reinheitsmessung im Prozess oder die Messung des Volumenanteils in % finden Sie hier unsere Wasserstoff-Gasanalysatoren. Für die Überwachung von O2 / LEL / CO / H2S mit PSA für Arbeiten in engen Räumen finden Sie hier den Messbereich der Mehrgaskomponenten-Gasanalysatoren.
Funktionsweise der katalytischen und infraroten UEG-Detektion im direkten Vergleich der Messphysik
Katalytischer Sensor — Oxidation am beheizten Sensor (stationärer katalytischer UEG-Detektor)
Beheizter Sensor im Messgasweg
Eine in einen Seltenerd-Katalysator eingebettete Platindrahtwendel wird elektrisch auf etwa 450 °C erhitzt und über eine gesinterte Flammensperre dem Umgebungsmessgas ausgesetzt. Ein baugleicher Referenzsensor, der durch Passivierung keine brennbaren Gase oxidiert, befindet sich direkt neben dem aktiven Sensor in derselben thermischen Umgebung. So folgen beide Sensoren Änderungen der Umgebungstemperatur und Feuchte gleichermaßen.
Bei der Oxidation brennbarer Gase entsteht Wärme
Wenn brennbares Gas in Gegenwart von Sauerstoff den aktiven Sensor erreicht, setzt die katalytische Oxidation an dessen Oberfläche Wärme frei, deren Menge proportional zur Brennstoffkonzentration ist. Die Temperatur des Sensors steigt, ebenso der Widerstand seines Platindrahts. Die Wheatstone-Brückenschaltung erfasst die Differenzspannung zwischen aktivem und passiviertem Referenzsensor. Die Reaktion benötigt ≥10 % O₂. Deshalb ist dieses Messprinzip in stickstoffüberlagerten oder inertisierten Atmosphären blind.
Signalaufbereitung, Alarmauslösung und Störungsanzeige
Die Differenzspannung der Brücke wird anhand einer Kalibrierkurve für Methan in Luft linearisiert (rückführbarer Werksstandard bei 50 %LEL) und über eine 4–20 mA-HART 7-Schleife mit zwei SPDT-Alarmrelais ausgegeben. Die %LEL-Alarmschwellen lassen sich vor Ort konfigurieren. OSHA 1910.146 verlangt die atmosphärische Prüfung von Räumen mit Genehmigungspflicht und stuft brennbare Gase bzw. Dämpfe über 10 Prozent LFL als gefährliche Atmosphäre ein. Alarmschwellen und Häufigkeit der Ansprechtests müssen dem Genehmigungsplan des Standorts, den Herstelleranweisungen und dem Verfahren zur funktionalen Sicherheit entsprechen. Bei einem Ausfall des Sensors oder einem Messwert außerhalb des Messbereichs wird eine Störung angezeigt und kein irreführender Nullwert als sicherer Zustand ausgegeben.
Infrarot-Punktmessung — Absorption bei zwei Wellenlängen (stationärer IR-UEG-Detektor)
Breitbandige IR-Quelle und Detektoren für zwei Wellenlängen
Ein langlebiger breitbandiger Infrarotstrahler sendet einen modulierten Strahl durch einen kurzen optischen Weg im Messvolumen auf zwei Detektorkanäle. Der Messkanal ist auf etwa 3,4 µm gefiltert, wo aliphatische Kohlenwasserstoffe absorbieren. Der Referenzkanal ist auf eine benachbarte Wellenlänge gefiltert, bei der Kohlenwasserstoffe transparent sind. Beide Kanäle nutzen dieselbe Quelle, dasselbe Fenster und denselben optischen Weg. Optische Verunreinigungen schwächen daher beide Signale gleichermaßen ab.
Das Verhältnis der beiden Wellenlängen gleicht optische Drift aus
Die Firmware setzt das Signal des Messkanals ins Verhältnis zum Signal des Referenzkanals. Verschmutzungen am Fenster, Alterung der Quelle und Aufwärmen des Detektors schwächen beide Kanäle gleichermaßen ab und werden durch die Verhältnisbildung ausgeglichen. Nur die für Kohlenwasserstoffe spezifische Absorption bei 3,4 µm erzeugt einen Unterschied zwischen den beiden Kanälen. Nach dem Beer-Lambert-Gesetz ist dieses Verhältnis proportional zu %LEL. Die Messung benötigt keinen Sauerstoff. IR ist unempfindlich gegenüber Giftstoffen katalytischer Sensoren, da kein Katalysator vorhanden ist, der deaktiviert werden könnte. Verunreinigungen am optischen Fenster, Quellenalterung und die Detektordiagnose erfordern weiterhin regelmäßige Prüfungen und eine angemessene Störungsbehandlung. Deshalb eignet sich IR für stickstoffüberlagerte und vergiftungsgefährdete Anwendungen. Der Nachteil: Wasserstoff, der im IR-Bereich kein Absorptionsband aufweist, bleibt für diese Messung unsichtbar.
Sichere Störungsanzeige und Alarmauslösung
Die Überwachung der optischen Integrität prüft kontinuierlich die Quellenintensität und das Ansprechverhalten des Detektors. Bei einer Blockierung des Fensters, einem Quellenausfall oder einem Ungleichgewicht zwischen Referenzkanälen wird eine Störung angezeigt und der 4–20 mA-Ausgang auf einen konfigurierbaren Störungswert gesetzt (typischerweise 3.2 mA), statt einen irreführenden Nullwert als sicheren Zustand auszugeben. Die vor Ort konfigurierbaren Alarmschwellen (Werkseinstellung 20 %LEL / 50 %LEL) lösen bei einem sprunghaften Messwertwechsel aus. Für den optischen IR-Kopf gilt ein angestrebtes Betriebsleben von >10 Jahren bei planmäßigen optischen Prüfungen; ein katalytischer Sensor als Verbrauchsteil entfällt. Das ist der wesentliche Vorteil von IR bei den Lebenszykluskosten.
Ansprechzeit: <10 s T90 katalytisch (stationärer katalytischer UEG-Detektor) · <8 s T90 Infrarot (stationärer IR-UEG-Detektor) · <10 s T90 tragbar (tragbarer Detektor für brennbare Gase)
Der stationäre katalytische LEL-Gasdetektor mit Pellistor verwendet eine gegen Katalysatorgifte beständige katalytische Formulierung. Unter geeigneten Betriebsbedingungen ist eine Lebensdauer von mehr als vier Jahren vorgesehen. Silikone, Bleiverbindungen, Organophosphorverbindungen und Schwefel- bzw. H2S-Exposition können den Pellistor jedoch weiterhin vergiften oder hemmen; anhand der Bump-Test-Protokolle wird entschieden, ob der Sensor noch betriebstauglich ist.
Katalytischer Sensor, IR-Punktmessung, IR-Offenstrecke und tragbarer Hybrid im Vergleich
Drei Bauarten von Detektoren für brennbare Gase prägen den industriellen UEG-Markt und gehören zum selben Entscheidungsbaum: katalytische Pellistoren mit beheizten Sensoren, Infrarot-Punktdetektoren mit Filterphotometrie bei zwei Wellenlängen und tragbare Hybridgeräte, die einen primären katalytischen Sensor mit einem IR-Backupkanal für vergiftungsgefährdete Heißarbeitsanwendungen kombinieren. Die folgende Tabelle zeigt die erfassten Gefährdungen, die dokumentierte unbemerkte Ausfallart je Technologie, die typische Lebensdauer und die passende Detektorbauart. So kann ein Sicherheitsingenieur die tatsächliche Gefährdung — Stickstoffüberlagerung, Wasserstoff, Giftstoffeinwirkung oder Perimeterüberwachung — dem passenden Detektor zuordnen, statt „UEG-Detektor“ als eine einzige, nicht weiter differenzierte Kategorie zu behandeln. Die unbemerkte Ausfallart von Anfang an zu benennen, ist das Auswahlwerkzeug.
| Technologie | Messprinzip | Geeignet für folgende Gefährdungen | Bekannte unbemerkte Ausfallart | Typische Lebensdauer | Detektorbauart |
|---|---|---|---|---|---|
| Katalytischer Sensor (Pellistor) | Brennbares Gas wird an einem erhitzten Platindraht-Katalysator oxidiert. Der Temperaturanstieg verändert den Widerstand des Sensors gegenüber einem passivierten Referenzsensor und erzeugt ein Signal proportional zu %LEL. | Wasserstoffanwendungen und breite Ansprechfähigkeit auf brennbare Gase, wenn die Atmosphäre zuverlässig ≥ 10 % O₂ enthält; die Eignung für eine stationäre Installation in einer bestimmten Zone muss anhand des gelieferten Zertifikatauszugs bestätigt werden. | Messwert null in stickstoffüberlagerten oder inertisierten Atmosphären (benötigt ≥ 10 % O₂); anfällig für Vergiftung durch Silikone, Organophosphorverbindungen, Blei (Pb) und H₂S ≥ 20 ppm. | Der stationäre katalytische LEL-Gasdetektor mit Pellistor verwendet eine gegen Katalysatorgifte beständige katalytische Formulierung. Unter geeigneten Betriebsbedingungen ist eine Lebensdauer von mehr als vier Jahren vorgesehen. Silikone, Bleiverbindungen, Organophosphorverbindungen und Schwefel- bzw. H2S-Exposition können den Pellistor jedoch weiterhin vergiften oder hemmen; anhand der Bump-Test-Protokolle wird entschieden, ob der Sensor noch betriebstauglich ist. | Stationärer katalytischer UEG-Detektor (ATEX-Kennzeichnung für explosionsgefährdete Bereiche gemäß Zertifikatauszug · SIL 2 nach IEC 61508 — projektbezogen bestätigt) |
| Infrarot-Punktmessung (zwei Wellenlängen) | Die Absorption von Kohlenwasserstoffen bei etwa 3,4 µm wird mit einer Referenzwellenlänge verglichen, bei der Kohlenwasserstoffe nicht absorbieren. Das Verhältnis gleicht Drift von Quelle, Fenster und Detektor aus und wird nach dem Beer-Lambert-Gesetz direkt in %LEL umgerechnet. | Stickstoffüberlagerte / inertisierte Behälter, CO₂-reiche Atmosphären, vergiftungsgefährdete Anwendungen (Silikone / Pb / H₂S > 20 ppm), Offshore-FPSO-Anlagen und Schiffsladung. | Messwert null in Wasserstoffanwendungen — H₂ hat im IR-Bereich kein Absorptionsband. In staubigen Umgebungen ist eine vierteljährliche Reinigung des optischen Fensters erforderlich, damit der Messbereich erhalten bleibt. | >10 Jahre angestrebte Lebensdauer des optischen IR-Kopfs bei planmäßigen optischen Prüfungen; kein katalytischer Sensor als Verbrauchsteil. | Stationärer IR-UEG-Detektor (Zone 1 Ex db IIB+H₂ · SIL 2 nach IEC 61508 — projektbezogen bestätigt) |
| Infrarot-Offenstrecke / tragbarer Hybrid (katalytisch + IR) | IR-Offenstreckenstrahl über eine Zaunlinie oder einen Perimeter (technisch ausgelegte stationäre Installation) ODER tragbarer katalytischer Sensor mit IR-Backupkanal (Handgerät mit Korrekturfaktorbibliothek für 60+ Gase). | Überwachung von Perimetern, Zaunlinien und Fackelabgasleitungen auf Leckagen; Verifizierung von Heißarbeitsgenehmigungen; Freimessung enger Räume vor dem Betreten; Auftragnehmerrouten über mehrere Anlagen mit Bedarf an einer breiten Gasauswahl. | Ein tragbarer Hybrid übernimmt beide Ausfallarten: Der primäre katalytische Sensor bleibt in N₂ blind, der IR-Backupkanal weiterhin gegenüber H₂. Vor jedem Einsatz sind eine gefahrenspezifische Gasauswahl und ein Ansprechtest erforderlich. | Tragbar: 16-hr Laufzeit mit Li-Ionen-Akku · 4-yr katalytische Kartusche, im laufenden Betrieb austauschbar | Tragbarer Detektor für brennbare Gase (Zone 0 Ex ia IIC eigensicher · IP67 — projektbezogen bestätigt) |
Wann welche UEG-Technologie auszuwählen ist
Wann welche LEL-Messtechnik gewählt werden sollte: Der stationäre katalytische LEL-Gasdetektor mit Pellistor ist die richtige Wahl, wenn Wasserstoff ein wesentliches Risiko durch brennbare Gase darstellt, wenn das Gefahrenprofil ein breites Ansprechverhalten auf die gesamte Gruppe brennbarer Gase in sauerstoffhaltiger Atmosphäre erfordert und wenn die Kennzeichnung für den explosionsgefährdeten Bereich der Standortklassifizierung entspricht. Unter den LEL-Messpfaden auf dieser Seite ist der katalytische Pellistor für Wasserstoff geeignet; Infrarot-Messkanäle für Kohlenwasserstoffe erfassen H2 nicht. Für Sicherheitsaufgaben mit ausschließlich Wasserstoff kann auch ein spezieller elektrochemischer Wasserstoffdetektor geeignet sein; für die H2-Reinheitsmessung im Prozess führt der Messpfad zur Seite mit Wasserstoff-Gasanalysatoren. Der katalytische Pellistor bietet die breiteste Erfassung für konventionelle Arbeiten mit offener Flamme und Prozesse in sauerstoffhaltiger Umgebung, sofern der Zertifikatsauszug die Installation abdeckt. Der stationäre IR-LEL-Gasdetektor ist die richtige Wahl, wenn die Atmosphäre mit Stickstoff überlagert, inertisiert oder sauerstoffarm ist, wenn die Umgebungsluft Katalysatorgifte enthält (Silikone, Organophosphorverbindungen, Blei, hohe H₂S-Konzentrationen) und wenn eine angestrebte Lebensdauer des IR-Optikkopfs von >10 Jahren mit planmäßigen optischen Prüfungen und ohne Verbrauchsmaterialien für den Pellistor die Lebenszykluskosten der Anlage wesentlich beeinflussen würde – etwa bei LNG-Anlagen auf See, FPSO-Anlagen, CO₂-reichen Rückständen aus der Biogasaufbereitung, HF-Alkylierung und Anlagenbereichen der Schwefelsäureproduktion. Der tragbare Gasdetektor für brennbare Gase eignet sich für die Lecksuche, die Freigabe enger Räume vor dem Betreten und die Überprüfung der Genehmigung für Heißarbeiten, wenn die Bedienperson ein einziges Handgerät für mehr als 60 Gase auf einer Route über mehrere Anlagen benötigt; das tragbare Hybridgerät übernimmt beide Ausfallarten seiner zugrunde liegenden Technologien und erfordert deshalb vor jeder Schicht eine gefahrenspezifische Gasauswahl. Mit jeder höheren Stufe wird Schutz vor einer bestimmten unbemerkten Ausfallart erreicht – die physikalischen Prinzipien bleiben gleich.
Katalytische oder infrarote UEG-Detektion — gefahrenspezifische Auswahl
Die Detektion brennbarer Gase ist keine Aufrüstungskette. Katalytische Sensoren und Infrarot sind alternative Optionen für unterschiedliche Gefährdungen — keine davon ist grundsätzlich überlegen.
| Merkmal | Katalytischer Sensor | Infrarot-Punktmessung | Tragbarer Hybrid |
|---|---|---|---|
| Sauerstoffbedarf | Benötigt ≥ 10 % O₂ | Keiner — optische Messung | Der primäre katalytische Sensor benötigt O₂; der IR-Backupkanal nicht |
| Widerstandsfähigkeit gegen Giftstoffe | Die Seltenerd-Formulierung verlängert die Lebensdauer, beseitigt die Vergiftungsgefahr aber nicht | IR ist unempfindlich gegenüber Giftstoffen katalytischer Sensoren, da kein Katalysator vorhanden ist, der deaktiviert werden könnte. Verunreinigungen am optischen Fenster, Quellenalterung und die Detektordiagnose erfordern jedoch weiterhin regelmäßige Prüfungen und eine angemessene Störungsbehandlung. | Die katalytische Kartusche bleibt vergiftungsanfällig |
| Ansprechverhalten auf Wasserstoff (H₂) | Spricht auf H₂ an — innerhalb der UEG-Detektionsverfahren auf dieser Seite das wasserstofffähige Verfahren | Blind gegenüber H₂ — kein Absorptionsband | Der primäre katalytische Sensor spricht an; der IR-Backupkanal nicht |
Jede Technologie ist für eine andere Gefährdung die richtige Wahl. Die grün markierte Zelle zeigt, welches Messprinzip für den jeweiligen Aspekt geeignet ist.
Nachdem geklärt wurde, welche Detektorvariante zu welcher Gefährdung passt, erläutert der nächste Abschnitt die beiden physikalischen Messprinzipien parallel. So können Sicherheitsingenieure die katalytische Oxidation direkt mit der IR-Absorption vergleichen.
Finden Sie den passenden Detektor für brennbare Gase
Der Entscheidungsbaum berücksichtigt vier Eingaben — Zoneneinteilung des explosionsgefährdeten Bereichs, Messprinzip, Bauform und Zielgasprofil — und führt zu einem von drei Detektionsverfahren oder kennzeichnet einen Fall für eine technische Prüfung. Die Regeln werden in der Reihenfolge ihres ersten Zutreffens angewendet. Deshalb werden die folgenden Grenzfälle vor jeder Standardzuordnung geprüft. Jedes Verfahren ist nach projektbezogener Prüfung erhältlich. Verfügbarkeit, Zulassungen, Messbereich, Zubehör und Dokumentation sind im Projektangebot zu bestätigen.
Wasserstoffhinweis: Wenn nur Wasserstoff gemessen werden soll und keine Prozessgasreinheit erforderlich ist, kann auch ein spezieller Wasserstoff-Sicherheitsdetektor geeignet sein; wenn Reinheit oder hohe H2-Volumenanteile in % erforderlich sind, nutzen Sie den Pfad für Wasserstoffanalysatoren.
Grenzfälle — zuerst prüfen
Infrarot nicht spezifizieren
Infrarotdetektoren sprechen nicht auf Wasserstoff an — H₂ hat im IR-Bereich kein Absorptionsband, und ein stationärer IR-UEG-Detektor in einer H₂-Anwendung würde bei einem Ereignis null anzeigen. Für diese Anwendung ist ein stationärer katalytischer UEG-Detektor oder ein spezieller elektrochemischer Wasserstoffsensor vorzusehen.
Technische Prüfung erforderlich
Ein stationärer Punktdetektor mit zwei Technologien (katalytisch + IR) in einem einzigen Sensorkopf ist keine Standardkonfiguration. Anlagen, die beide Messprinzipien in einem Sensorkopf benötigen, werden als technisch ausgelegtes Systempaket behandelt. Wenden Sie sich an die technische Abteilung, um eine Prüfung der funktionalen Sicherheit und einen Vorschlag für eine kombinierte stationäre katalytische und IR-Messschleife anzufordern.
Zu den Mehrgasanalysatoren
Ein tragbares 4-Gas-PSA-Messgerät (O₂ / LEL / CO / H₂S) für das Betreten enger Räume gehört auf die Seite der Mehrgasanalysatoren, nicht auf diese Seite zu Detektoren für brennbare Gase. Das hier beschriebene Verfahren für tragbare Detektoren für brennbare Gase erfasst nur den UEG-Messbereich. Siehe die Seite zu 4-Gas-Messgeräten für enge Räume.
Häufige Auswahlwege
Tragbarer Detektor für brennbare Gase
Eigensichere Detektion mit einem Handgerät für Lecksuche, Freimessung enger Räume und Heißarbeitsgenehmigungen ist mit dem tragbaren Detektor für brennbare Gase möglich. Er ist in einer eigensicheren tragbaren ATEX-Ausführung Ex ia verfügbar, mit einer Korrekturfaktorbibliothek für 60+ Gase und langer Li-Ionen-Akkulaufzeit für eine Schicht; Grundlage ist ein Falltest nach MIL-STD-810G. Messbereich, Zubehör, Zertifizierungsumfang und Dokumentation werden projektbezogen geprüft.
Stationärer katalytischer UEG-Detektor
Der stationäre katalytische Pellistor eignet sich für Wasserstoff als primäres Risiko und für den Nachweis eines breiten Spektrums brennbarer Gase in sauerstoffhaltiger Atmosphäre. Die ATEX-Kennzeichnung für den explosionsgefährdeten Bereich und die Zoneneignung müssen anhand des mitgelieferten Zertifikatsauszugs bestätigt werden, bevor die Konfiguration für eine Installation in Zone 0 festgelegt wird. Der stationäre katalytische LEL-Gasdetektor mit Pellistor verwendet eine gegen Katalysatorgifte beständige katalytische Formulierung. Unter geeigneten Betriebsbedingungen ist eine Lebensdauer von mehr als vier Jahren vorgesehen. Silikone, Bleiverbindungen, Organophosphorverbindungen und Schwefel- bzw. H2S-Exposition können den Pellistor jedoch weiterhin vergiften oder hemmen; anhand der Bump-Test-Protokolle wird entschieden, ob der Sensor noch betriebstauglich ist. Unter den LEL-Messpfaden auf dieser Seite ist der katalytische Pellistor für Wasserstoff geeignet; Infrarot-Messkanäle für Kohlenwasserstoffe erfassen H2 nicht. Für Sicherheitsaufgaben mit ausschließlich Wasserstoff kann auch ein spezieller elektrochemischer Wasserstoffdetektor geeignet sein; für die H2-Reinheitsmessung im Prozess führt der Messpfad zur Seite mit Wasserstoff-Gasanalysatoren.
Stationärer IR-UEG-Detektor
Der fest installierte IR-LEL-Detektor für Punktmessungen in Zone 1 ist für den Einsatz unter Stickstoffüberlagerung, in inerter Atmosphäre, bei hohem CO₂-Anteil oder bei Vergiftungsgefahr ausgelegt: Er verfügt über ein druckfestes Gehäuse für Zone 1, eine Zweikanaloptik mit zwei Wellenlängen, eine angestrebte Lebensdauer des IR-Optikkopfs von >10 Jahren bei planmäßigen optischen Prüfungen und benötigt keine katalytische Perle als Verbrauchsteil. Die Kennzeichnung für explosionsgefährdete Bereiche und die Nachweise für SIL 2 gemäß IEC 61508 werden anhand des Zertifikatsauszugs bestätigt. Wählen Sie diese Ausführung, wenn ein katalytischer Detektor in der Zielatmosphäre blind wäre.
Stationärer IR-UEG-Detektor
Für den Einsatz unter Stickstoffüberlagerung und in inerter Atmosphäre ist Infrarotmessung erforderlich: Katalytische Sensoren sind in diesen Atmosphären blind, da die Oxidationsreaktion des Pellistors ≥ 10 % O₂ voraussetzt. Der fest installierte IR-LEL-Detektor mit Zweikanal-IR-Messkopf ist die richtige, gefahrenorientierte Wahl für Schiffsladeräume, Sloptanks auf FPSO und chemische Reaktoren unter Inertgas.
Tragbarer Detektor für brennbare Gase
Für mobile Lecksuche, die Freigabe von engen Räumen und Arbeiten mit offener Flamme eignet sich der tragbare Detektor für brennbare Gase: mit Korrekturfaktorbibliothek für 60+ Gase, umschaltbarem Pumpen- und Diffusionsbetrieb, Li-Ionen-Akku für eine volle Schicht, eigensicherer Bauform für ATEX-Zone 0 und Fallprüfungsgrundlage nach MIL-STD-810G. Konfiguration und Zertifizierungsumfang werden im Rahmen einer Projektprüfung bestätigt.
Außerhalb der gängigen Auswahlpfade
Die Kombination aus Zone des explosionsgefährdeten Bereichs, Nachweisprinzip, Bauform und Zielgasprofil fällt außerhalb der drei Standardkonfigurationen. Wenden Sie sich für eine funktionale Sicherheitsprüfung mit einer Beschreibung der Gefahren am Standort, der Zoneneinteilung und der Zielgasliste an die GESHINE-Ingenieure. Fest installierte Open-Path-Systeme, fest installierte Systeme mit zwei Technologien und 4-Gas-PPE werden als projektspezifisch ausgelegte Systempakete angeboten, nicht als Katalogausführungen.
Fest installiert katalytisch, fest installiert IR oder tragbar – direkter Vergleich
Alle drei Pfade zum Nachweis brennbarer Gase auf dieser Seite bieten denselben Messbereich von 0–100 %LEL. Welche Ausführung die richtige ist, hängt von der Gefahrenklasse ab: der Zoneneinteilung des explosionsgefährdeten Bereichs, dem Nachweisprinzip, der Bauform und der am Standort maßgeblichen unbemerkten Ausfallart. Der fest installierte katalytische LEL-Detektor mit katalytischer Perle eignet sich für Wasserstoff, ein breites Spektrum brennbarer Gase an Prozessgestellen und Verladeanlagen in sauerstoffhaltiger Atmosphäre. Die Eignung für die jeweilige Zone des explosionsgefährdeten Bereichs wird anhand des mitgelieferten Zertifikatsauszugs bestätigt. Der fest installierte IR-LEL-Detektor für Punktmessungen in Zone 1 überwacht Behälter unter Stickstoffüberlagerung, CO₂-reiche Biogas-Restströme und Anwendungen mit Vergiftungsgefahr, in denen ein katalytischer Detektor unbemerkt blind wäre. Der tragbare Detektor für brennbare Gase ist ein eigensicheres Hybridgerät für Zone 0, das Auftragnehmer, Fachkräfte für Arbeitssicherheit und Instandhaltungstechniker bei der Lecksuche, der Freigabe enger Räume und Arbeiten mit offener Flamme mitführen. Die folgende Matrix vergleicht die Parameter, die bei der Auswahlentscheidung zwischen Sicherheitsingenieur und Einkauf typischerweise ausschlaggebend sind. Alle Pfade sind nach Projektprüfung verfügbar.
| Parameter | Fest installierter katalytischer LEL-Detektor mit katalytischer Perle | Fest installierter IR-LEL-Detektor | Tragbarer Detektor für brennbare Gase |
|---|---|---|---|
| Bauform | Fest installierter Messkopf für Punktmessungen, Wand- oder Rohrmontage | Fest installierter Messkopf für Punktmessungen, Wand- oder Rohrmontage | Tragbares Handgerät, 0,6 kg, mit Clip |
| Messprinzip | Katalytische Perle (Pellistor) | Infrarot mit zwei Wellenlängen | Katalytische Perle + IR-Reservekanal |
| Messbereich | 0 – 100 %LEL | 0 – 100 %LEL | 0 – 100 %LEL |
| Richtigkeit | ± 3 %LEL | ± 5 %LEL | ± 5 %LEL |
| Ansprechzeit | <10 s T90 katalytisch | <8 s T90 Infrarot | <10 s T90 tragbar |
| Zone des explosionsgefährdeten Bereichs | ATEX-Kennzeichnung für explosionsgefährdete Bereiche gemäß Zertifikatsauszug | Zone 1 Ex db IIB+H₂ T4 Gb (druckfest) | II 1G Ex ia IIC T4 Ga (Zone 0) |
| Funktionale Sicherheit | SIL 2 gemäß IEC 61508 | SIL 2 gemäß IEC 61508 | Der tragbare Detektor für brennbare Gase ist ein tragbares PSA-Gerät und nicht als fest installiertes Sensorelement einer SIF nach SIL eingestuft. |
| Schutzart | IP66 | IP66 | IP67 + Fall aus 3 m gemäß MIL-STD-810G |
| Unbemerkte Ausfallarten, die Sie vor der Auswahl kennen sollten | Nullanzeige in N₂-überlagerten oder inerten Atmosphären; vergiftungsanfällig durch Silikone, Pb, Organophosphorverbindungen und H₂S ≥ 20 ppm | Nullanzeige bei Wasserstoff; H₂ weist kein IR-Absorptionsband auf. Bei staubiger Umgebung muss das optische Fenster vierteljährlich gereinigt werden. | Beide Ausfallarten sind möglich: Die Gasauswahl muss auf die jeweilige Gefahr abgestimmt werden; vor jeder Schicht ist ein Anzeigetest erforderlich. |
| Hinweis zum Zielgas | Einsatz mit Wasserstoff – dieser Nachweispfad eignet sich für H₂ und bietet eine breite Ansprechbarkeit auf brennbare Gase in sauerstoffhaltiger Atmosphäre. | N₂-Überlagerung, inerte Behälter, CO₂-reiche Biogas-Restströme, Offshore-FPSO – dieser Nachweispfad eignet sich für den Einsatz in inerter Atmosphäre. | Lecksuche, Arbeiten mit offener Flamme, Freigabe enger Räume – Korrekturfaktorbibliothek für 60+ Gase |
| Lebensdauer des Sensors | > 4 yr (vergiftungsresistente Seltenerdformulierung) | >10 Jahre angestrebte Lebensdauer des optischen IR-Kopfs bei planmäßigen optischen Prüfungen; kein katalytischer Sensor als Verbrauchsteil. | Katalytische Kartusche mit 4-yr-Lebensdauer, im laufenden Betrieb austauschbar + 16-hr Li-Ionen-Betriebszeit |
| Stromversorgung / Ausgänge | 24 VDC, schleifengespeist · 4–20 mA HART 7 · 2 × SPDT-Relais | 24 VDC · 4–20 mA HART 7 · 2 × SPDT-Relais | Li-Ion 3600 mAh · USB-C · Bluetooth · Ereignisprotokoll mit 10 000 Einträgen |
Die Entscheidungsmatrix grenzt die Auswahl prinzipiell auf einen Nachweispfad ein. Die folgenden Karten zu den Entscheidungspfaden fassen die Auswahlroute zusammen – typische Zertifizierungsumfänge, Ein- und Ausgänge sowie Hinweise zur Bauform –, damit die technische Abstimmung und der Einkauf direkt von der Pfadauswahl zu einer konfigurierten Angebotsanfrage übergehen können. Die genaue Konfiguration, der Zertifizierungsumfang und die Dokumentation werden im Rahmen einer Projektprüfung bestätigt.
LEL-Nachweispfade – Auswahl nach Messprinzip
3 Nachweispfade: fest installiert katalytisch, fest installiert mit Infrarot für Zone 1 und tragbar in eigensicherer Bauform. Jeder Pfad ist nach Projektprüfung verfügbar. Beschaffung, Zulassungen, Messbereich, Zubehör und Dokumentation werden im Projektangebot bestätigt.
Fest installiert, katalytischMessprinzip · Katalytische Perle
Fest installierter katalytischer LEL-Detektor mit katalytischer Perle
LEL-Nachweis mit katalytischer Perle zur Verhinderung von Explosionen – der für Wasserstoff geeignete katalytische Pfad unter den LEL-Nachweispfaden auf dieser Seite.
- Messbereich
- 0–100 %LEL
- Richtigkeit
- ±3 %LEL (Spezifikationsbereich)
- Prüfung
- Umfang von Zone und Messschleife
- Angestrebte Lebensdauer
- >4 years
Fest installiert, Infrarot · Zone 1Messprinzip · IR mit zwei Wellenlängen
Fest installierter IR-LEL-Detektor
LEL-Nachweis mit Infrarot – unempfindlich gegenüber Giften für katalytische Perlen, da keine katalytische Perle deaktiviert werden kann; funktioniert in inerter Atmosphäre. Angestrebte Lebensdauer des IR-Optikkopfs von >10 Jahren bei planmäßigen optischen Prüfungen; keine katalytische Perle als Verbrauchsteil.
- Messbereich
- 0–100 %LEL
- Richtigkeit
- ±5 %LEL (Spezifikationsbereich)
- Prüfung
- Umfang von Zone und Messschleife
- Angestrebte Lebensdauer
- >10 years
Tragbar · Ex iaMessprinzip · Katalytisches und IR-Hybridsystem
Tragbarer Detektor für brennbare Gase
Eigensicheres Handgerät mit Korrekturfaktoren für 60+ Gase zur Lecksuche und für Arbeiten in engen Räumen.
- Messbereich
- 0–100 %LEL
- Richtigkeit
- ±5 %LEL (Spezifikationsbereich)
- Gewicht
- ~0,6 kg
- Akku
- Li-Ionen-Akku für eine volle Schicht
Montage von fest installierten katalytischen und Infrarotdetektoren sowie tragbaren eigensicheren Geräten
Fest installierter Messkopf mit katalytischer Perle (fest installierter katalytischer LEL-Detektor)
Fest installierte Konfiguration mit katalytischer Perle aus einer vergiftungsresistenten Seltenerdlegierung. Unter den LEL-Nachweispfaden auf dieser Seite ist die katalytische Perle für Wasserstoff geeignet; Infrarotkanäle für Kohlenwasserstoffe sind gegenüber H₂ blind. Für reine Wasserstoff-Sicherheitsanwendungen kann auch ein spezieller elektrochemischer Wasserstoffdetektor geeignet sein. Für die Reinheitsmessung von Prozesswasserstoff siehe die Seite zum Wasserstoff-Gasanalysator. Der Umfang des Gehäuses für explosionsgefährdete Bereiche wird anhand der Zoneneinteilung am Standort geprüft.
24 VDC, schleifengespeist, 4–20 mA HART 7 mit 2 × SPDT-Relais. Wand- oder Rohrmontage, 3/4″ NPT-Kabeleinführungen, IP66-Gehäuse aus 316SS. Austausch der Perle über Bajonettverschluss im laufenden Betrieb, ohne das Gehäuse zu öffnen.
- Wasserstoffanwendungen – katalytischer Nachweispfad für Wasserstoff
- Zonenklassifizierte Verladeanlagen, Behältereinlässe, Kompressorgestelle
Fest installierter Infrarot-Messkopf (fest installierter IR-LEL-Detektor)
Fest installierte Infrarotkonfiguration mit zwei Wellenlängen, für die kein Sauerstoff erforderlich ist – das richtige Messprinzip für Anwendungen unter Stickstoffüberlagerung, in inerter Atmosphäre und bei Vergiftungsgefahr, mit angestrebter Sensorlebensdauer von > 10 yr. IR ist unempfindlich gegenüber Giften für katalytische Perlen, da keine katalytische Perle deaktiviert werden kann. Verunreinigungen am optischen Fenster, Alterung der Lichtquelle und Detektordiagnosen erfordern weiterhin planmäßige Prüfungen und die Behebung von Fehlern.
24 VDC, 4–20 mA HART 7 mit 2 × SPDT-Relais, IP66-Gehäuse in druckfester Ausführung. Vierteljährliche Reinigung des optischen Fensters erhält bei staubiger Umgebung den dynamischen Messbereich. Keine Perle, die vergiftet werden oder ersetzt werden muss.
- N₂-überlagerte / inerte Behälter – Schiffahrt, LNG, FPSO, Reaktoren
- Anwendungen mit Vergiftungsgefahr (Silikone, Pb, H₂S > 20 ppm)
- CO₂-reiche Restströme aus der Biogasaufbereitung
Tragbares eigensicheres Gerät (tragbarer Detektor für brennbare Gase)
Tragbares Hybridgerät mit katalytischer Primärmessung und IR-Reservekanal für Lecksuche, Freigabe enger Räume und Arbeiten mit offener Flamme. Verfügbarkeit und Zertifizierungsumfang müssen technisch geprüft werden.
Betriebszeit des Li-Ionen-Akkus, umschaltbarer Pumpen- oder Diffusionsbetrieb, Ereignisprotokollierung, Schutzart und angestrebte Fallfestigkeit werden vor dem Angebot mit dem Anwendungsteam bestätigt.
- Freigabe der Atmosphäre in engen Räumen vor dem Betreten
- Prüfung der Arbeitsgenehmigung für Arbeiten mit offener Flamme und Lecksuche
- Auftragsnehmer auf Routen durch mehrere Anlagen mit 60+ Gasen
Der fest installierte katalytische LEL-Detektor mit katalytischer Perle verwendet eine vergiftungsresistente Katalysatorformulierung mit einer angegebenen angestrebten Lebensdauer von mehr als vier Jahren bei geeigneten Einsatzbedingungen. Silikone, Bleiverbindungen, Organophosphorverbindungen und Schwefel- bzw. H₂S-Belastung können die Perle dennoch vergiften oder hemmen. Anhand der Anzeigetestprotokolle wird entschieden, ob der Sensor weiterhin einsatzgeeignet ist.
Fest installierter IR-LEL-Detektor: angestrebte Lebensdauer des IR-Optikkopfs von >10 Jahren bei planmäßigen optischen Prüfungen; keine katalytische Perle als Verbrauchsteil.
Tragbarer Detektor für brennbare Gase: Li-Ionen-Betriebszeit für eine volle Schicht mit austauschbarer katalytischer Kartusche. Die Robustheit nach MIL-STD-810G beeinflusst die Kosten für beschädigungsbedingten Ersatz innerhalb einer Flotte von Auftragnehmern.
Einsatz von katalytischen, Infrarot- und tragbaren LEL-Detektoren
Gefahren durch brennbare Gase treten auf einem Industriegelände nicht überall gleichermaßen auf. Der richtige Detektor für die Arbeitsgenehmigung zum Betreten eines engen Raums ist nicht automatisch auch für einen Behälter unter Stickstoffüberlagerung geeignet. Die sieben folgenden Karten beschreiben Szenarien mit brennbaren Gasen anhand der Kriterien, mit denen ein Ingenieur für funktionale Sicherheit tatsächlich arbeitet: Zone des explosionsgefährdeten Bereichs, Zielgas, maßgebliche unbemerkte Ausfallart bei Wahl des falschen Messprinzips und passender Nachweispfad – fest installiert katalytisch, fest installiert IR oder tragbar. Die Szenarien sind nach Gefahrenlage und nicht nach Branche geordnet. Deshalb ist ATEX-Zone 0 eine eigene Karte, obwohl sie sich an manchen Standorten mit Zone 1 überschneidet: Der Explosionsschutz ist unterschiedlich (Zone 0 erfordert Geräteschutzniveau Ga; bei Zone 1 reicht Gb), was sich auf Nachweispfad und Konfiguration auswirkt.
Betreten enger Räume – Prüfung zur Freigabe der Atmosphäre
OSHA 29 CFR 1910.146 verlangt vor dem Betreten eines genehmigungspflichtigen engen Raums eine Prüfung zur Freigabe der Atmosphäre: Sauerstoffgehalt, Anteil brennbarer Gase in %LEL und Belastung durch toxische Gase müssen von außerhalb des Raums mit einem tragbaren Gerät im Pumpenbetrieb geprüft werden, bevor Beschäftigte die Zugangsebene überschreiten.
Ein tragbarer Detektor für brennbare Gase saugt im Pumpenbetrieb über eine Sonde mit 500 mL/min von außerhalb des Raums Messgas an, protokolliert den Messwert zum Genehmigungsschein und überwacht nach der Freigabe beim Betreten weiterhin die persönliche Atmosphäre im Diffusionsbetrieb. Die eigensichere Zulassung Zone 0 Ex ia deckt die ungünstigste Atmosphäre ab, die in der Genehmigung beschrieben werden kann; dies wird anhand des Zertifikatsauszugs bestätigt.
Genehmigungspflichtiger enger Raum gemäß OSHA 29 CFR 1910.146
N₂-Überlagerung / inerte Behälter – Schiffahrt, LNG, FPSO, Reaktoren
Ladetanks auf LNG-Trägern, Sloptanks auf FPSO-Plattformen und chemische Reaktoren unter Inertgas werden aus Brandschutzgründen bei < 10 % O₂ betrieben. Ein hier installierter Detektor mit katalytischer Perle würde bei einer tatsächlichen Freisetzung Null anzeigen, weil die Oxidationsreaktion des Pellistors Sauerstoff benötigt.
Ein fest installierter IR-LEL-Detektor mit Infrarotmessung bei zwei Wellenlängen liefert unabhängig vom Sauerstoffgehalt einen korrekten %LEL-Messwert – IR beruht auf einer optischen Messung, nicht auf einer Oxidationsreaktion. Wählen Sie diesen Pfad für jeden Behälter, Reaktor und jede Rückführungsleitung im Inertbetrieb, wo ein katalytischer Detektor unbemerkt blind wäre.
EN 60079-29-1 + Zulassung für den Schiffbau gemäß mitgeliefertem Zertifikatspaket
Wasserstoffanwendungen – HDS-Raffinerie, Brennstoffzelle, Elektrolyseur
Wasserstoff ist das Hauptrisiko durch brennbare Gase an Kompressorgestellen von HDS-Raffinerien, in Testzellen für Polymer-Elektrolyt-Brennstoffzellen, in Räumen mit alkalischen und PEM-Elektrolyseuren sowie in Restströmen aus der Biogasaufbereitung. Infrarotdetektoren sind gegenüber H₂ blind, da Wasserstoff im IR-Fenster kein Absorptionsband aufweist.
Für Anwendungen mit Wasserstoff als Hauptrisiko ist ein fest installierter katalytischer LEL-Detektor die richtige Wahl. Unter den LEL-Nachweispfaden auf dieser Seite ist die katalytische Perle für Wasserstoff geeignet; Infrarotkanäle für Kohlenwasserstoffe sind gegenüber H₂ blind. Die Gasgruppe IIC auf dem ATEX-Kennzeichnungsschild bestätigt die Abdeckung der MESG-Klasse für Wasserstoff gemäß Zertifikatsauszug. Für reine Wasserstoff-Sicherheitsanwendungen kann auch ein spezieller elektrochemischer Wasserstoffdetektor geeignet sein. Für die Reinheitsmessung von Prozesswasserstoff siehe die Seite zum Wasserstoff-Gasanalysator.
Gasgruppe IIC für Wasserstoff gemäß IEC 60079-20-1
Dauerhafte Gefährdung in ATEX-Zone 0 – Verladeanlage, Behältereinlass
ATEX-Zone 0 ist die strengste Klassifizierung: Eine explosionsfähige Gasatmosphäre ist ständig oder über längere Zeiträume vorhanden. Verladeanlagen, Behältereinlässe und Abgasstapel mit hohen Entlüftungsraten für Propylen, Ethylen und Butadien werden routinemäßig als Zone 0 eingestuft und erfordern Explosionsschutz der Geräteschutzstufe Ga.
Verwenden Sie für diese Anwendung ausschließlich einen Detektor, dessen mitgelieferter Zertifikatsauszug die Kennzeichnung und das EPL für die Standortzone 0 ausdrücklich bestätigt. Der fest installierte katalytische LEL-Detektor mit katalytischer Perle bleibt der fest installierte katalytische Pfad für Anwendungen mit Wasserstoff als Hauptrisiko und sauerstoffhaltige Atmosphären mit hohen Kohlenwasserstoffkonzentrationen. Vor dem Einsatz in einer fest installierten Zone-0-Anlage muss jedoch die genaue ATEX-Kennzeichnung anhand des Zertifikatsauszugs abgeglichen werden. Der vergiftungsresistente Seltenerdkatalysator ist für Umgebungen mit hohen Kohlenwasserstoffkonzentrationen an Verladestellen vorgesehen, wo ältere katalytische Formulierungen schnell an Leistungsfähigkeit verlieren können.
ATEX-Kennzeichnung für explosionsgefährdete Bereiche gemäß Zertifikatsauszug + Nachweis für SIL 2 gemäß IEC 61508 für den fest installierten Messkopf (projektspezifische Bestätigung)
Zeitweise Gefährdung in ATEX-Zone 1 – Kompressorstation, Prozessbereich
ATEX-Zone 1 umfasst Bereiche, in denen bei normalem Betrieb wahrscheinlich eine explosionsfähige Gasatmosphäre auftritt – etwa Kompressorstationen, Prozessbereiche im Windschatten von Flanschen und Wartungskorridore. Für Zone 1 ist nicht derselbe hohe Explosionsschutz wie für Zone 0 erforderlich. Das Zielgasprofil umfasst oft Wasserstoff aus Reformern und Hydrocrackern.
Ein fest installierter IR-LEL-Detektor ist für Zone 1 druckfest ausgeführt und erfüllt die Kennzeichnung Ex db IIB+H₂. Die Gasgruppe IIB+H₂ deckt ausdrücklich wasserstoffhaltige Kohlenwasserstoffströme ab; dies wird anhand des Zertifikatsauszugs bestätigt. Die Infrarotmessung mit zwei Wellenlängen ist unempfindlich gegenüber einer Vergiftung durch Kompressorölnebel, Silikondichtmittel oder H₂S-Rückstände in Sauergasanwendungen, da keine katalytische Perle deaktiviert werden kann.
ATEX 2014/34/EU Zone 1 + SIL 2
Überwachung von Grundstücksgrenzen, Sicherheitszäunen und Fackelanlagen
An LNG-Terminals, Großlagern und entlang der Sicherheitsbereiche von Fackelanlagen muss ein brennbares Gas über eine lange, schmale Geometrie wie einen kilometerlangen Zaun hinweg erfasst werden, nicht nur an einem einzelnen Flansch. Herkömmliche Punktdetektoren im Abstand von 10 m würden Dutzende Messköpfe erfordern, um eine vergleichbare Abdeckung zu erreichen.
Hier ist eine technische Prüfung die richtige Vorgehensweise: Sowohl ein dichtes Netz fest installierter IR-LEL-Punktdetektoren als auch eine IR-Open-Path-Konfiguration sind möglich. Welche Lösung passt, hängt von Windrose, Zaungeometrie und zulässiger Ansprechzeit ab. GESHINE legt die Open-Path-Anlage als Systempaket aus, einschließlich ATEX-Abstimmung, Angaben zur SIF-Prüfung am Standort und Inbetriebnahme.
LNG-Sicherheitsbereich gemäß NFPA 59A + API RP 752
Arbeitsgenehmigung für Arbeiten mit offener Flamme und Lecksuche – Wartungsstillstand
Ein Instandhaltungsauftragnehmer, der während eines Wartungsstillstands 15 Anlagen anfährt, benötigt ein einziges tragbares LEL-Messgerät für Methan, Propan, Butan, Wasserstoff und Lösungsmitteldämpfe bei allen Genehmigungen. So muss er weder für jede Anlage ein eigenes Messgerät mitführen noch Korrekturfaktoren zwischen Gasen manuell übertragen.
Mit einem tragbaren Detektor für brennbare Gase und einer vorprogrammierten Korrekturfaktorbibliothek für mehr als 60 Gase kann der Bediener das Zielgas im Menü auswählen; der Detektor wendet automatisch den passenden Faktor an. Die Fallprüfungsgrundlage nach MIL-STD-810G, die Li-Ionen-Betriebszeit für eine volle Schicht und die eigensichere Bauform für Zone 0 decken die gesamte Einsatzroute des Auftragnehmers ab. Bestätigung im Rahmen der Projektprüfung.
Arbeitsgenehmigung für Arbeiten mit offener Flamme gemäß NFPA 51B + OSHA 1910.252
Die sieben Gefahrenkarten oben decken die meisten Installationsszenarien für brennbare Gase ab, die mit diesen Nachweispfaden erfasst werden. Im nächsten Abschnitt geht es um die Zertifizierungsanforderungen, die den Einsatz der einzelnen Nachweispfade bestimmen. Die Zertifizierungsaspekte sind nach Pfad gegliedert, damit keine Zertifizierungsaussage auf einen anderen Messkopf übertragen wird.
Zertifizierungen und Umfang für explosionsgefährdete Bereiche (nach Nachweispfad)
Für Detektoren brennbarer Gase gelten umfangreiche Zertifizierungsanforderungen: ATEX für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen in Europa, IECEx als internationales Pendant, CSA und FM für Zulassungen in Nordamerika, MSHA für den Untertagebau, DNV / DNV GL für den Schiffbau, IEC 61508 für funktionale Sicherheit und EN 60079-29-1 für die Leistungsfähigkeit. Ein falscher Zertifizierungsumfang für einen Nachweispfad kann zu einer Lücke bei der Einhaltung von Vorschriften führen, die ein Prüfer bereits in der Woche nach der Inbetriebnahme entdeckt. Die folgenden Zertifizierungsaspekte sind nach Nachweispfad und nicht als pauschale Kategorieaussage gegliedert. So können Käufer die katalytischen, Infrarot- und tragbaren Pfade getrennt bewerten, bevor der Einkauf sie festlegt, statt sich auf eine kategorieweite Behauptung zu verlassen, die einer Prüfung durch eine benannte Stelle nicht standhalten würde. Diese Seite garantiert keine mitgelieferte Zertifizierung. Der geltende Umfang muss geprüft werden und wird nur im mitgelieferten Angebot, Zertifikatspaket oder Zertifikatsauszug für die tatsächlich gelieferte Konfiguration bestätigt.
Zertifizierungsaspekte für die verschiedenen Nachweispfade
Dies sind die Zertifizierungsmerkmale, die bei der Festlegung des Umfangs für einen Detektor für brennbare Gase geprüft werden sollten. Die folgenden Hinweise beschreiben, welche Zulassung typischerweise für welchen Detektionspfad gilt. Sie dienen als Prüfpunkte für die RFQ und sind keine Garantie dafür, dass eine bestimmte Konfiguration mit dem aufgeführten Umfang geliefert wird. Die geltenden Zulassungen werden erst im gelieferten Angebot oder Zertifikatspaket bestätigt.
- ATEX 2014/34/EU — Europäische Richtlinie für explosionsgefährdete Bereiche. Fester katalytischer Pfad mit Pellistor: ATEX-Kennzeichnung für explosionsgefährdete Bereiche gemäß Zertifikatsauszug bestätigt · Fester IR-Pfad: typischerweise Zone 1 (II 2G Ex db IIB+H₂ T4 Gb) · Tragbarer Pfad: typischerweise eigensicher für Zone 0 (II 1G Ex ia IIC T4 Ga).
- IECEx — internationales Äquivalent zu ATEX. Typischerweise für alle drei Detektionspfade verfügbar; Bestätigung projektbezogen.
- CSA + FM — nordamerikanische Zulassungen für explosionsgefährdete Bereiche. Typischerweise für alle drei Detektionspfade verfügbar; Bestätigung projektbezogen.
- MSHA — Zulassung der US-amerikanischen Bergbau- und Arbeitsschutzbehörde für den Einsatz im Untertagebau. Dem tragbaren Detektionspfad zugeordnet, sofern bestätigt.
- SIL 2 nach IEC 61508 — Der IEC 61508 SIL-2-Nachweis gilt für feste katalytische und feste IR-Detektionsköpfe; die abschließende SIF-Verifizierung erfolgt anhand des Sicherheitslebenszyklus am Standort. Der tragbare Detektionspfad ist tragbare persönliche Schutzausrüstung (PSA) und nicht als festes SIF-Sensorelement SIL-zertifiziert.
- EN 60079-29-1 — Leistungsnorm für Detektoren für brennbare Gase. Gilt ausschließlich im Leistungsumfang für brennbare Gase (LEL); Bestätigung je nach Konfiguration.
- DNV / DNV GL Marinezulassung — dem festen katalytischen Pfad mit Pellistor zugeordnet, sofern das gelieferte Zertifikats- oder Datenblattpaket den Umfang der Marinezulassung enthält.
- CE + UKCA — Konformität in Europa und im Vereinigten Königreich. Typischerweise für alle drei Detektionspfade verfügbar; Bestätigung projektbezogen.
- INMETRO — brasilianische Zulassung für explosionsgefährdete Bereiche. Dem festen katalytischen Pfad mit Pellistor zugeordnet, sofern bestätigt.
Zertifizierungsmerkmale der einzelnen Detektionspfade
Fest installierter katalytischer LEL-Detektor mit katalytischer Perle
- ATEX-Kennzeichnung für explosionsgefährdete Bereiche gemäß Zertifikatsauszug
- SIL 2 gemäß IEC 61508
- EN 60079-29-1
- DNV / DNV GL Marinezulassung — sofern das gelieferte Zertifikats- oder Datenblattpaket den Umfang der Marinezulassung enthält
- IECEx · CSA · FM · UKCA · INMETRO
Fest installierter IR-LEL-Detektor
- ATEX Zone 1 (II 2G Ex db IIB+H₂ T4 Gb)
- SIL 2 gemäß IEC 61508
- EN 60079-29-1
- IECEx · CSA · FM · UKCA
Tragbarer Detektor für brennbare Gase
- Eigensicher für ATEX Zone 0 (II 1G Ex ia IIC T4 Ga)
- IP67 + Fall aus 3 m gemäß MIL-STD-810G
- MSHA-Zulassung für den Einsatz im Untertagebau
- EN 60079-29-1
- IECEx · CSA · FM
- Der tragbare Detektor für brennbare Gase ist ein tragbares PSA-Gerät und nicht als fest installiertes Sensorelement einer SIF nach SIL eingestuft.
Zulassungsumfang und Konformitätsdetails
Zwei Unterscheidungen zwischen den Detektionspfaden bestimmen die meisten Konformitätsfragen, die Käufer in einer RFQ stellen. Erstens ist Zone 0 gegenüber Zone 1 keine Qualitätsstufe, sondern eine andere Zündschutzanforderung, die davon abhängt, wie dauerhaft die explosionsfähige Atmosphäre vorhanden ist. Ein fest installierter IR-LEL-Detektor in einem Bereich der Zone 0 hätte nicht das passende Zertifikat, auch wenn sein Detektionskopf mechanisch robust ist. Zweitens gilt SIL 2 für die sicherheitstechnische Funktion, an der ein fest installierter Detektionskopf beteiligt ist, nicht für das tragbare PSA-Gerät eines Auftragnehmers. Der tragbare Detektor für brennbare Gase ist nicht SIL-zertifiziert und darf nicht als SIL-Komponente spezifiziert werden, auch wenn er eigensicher für Zone 0 ist. Diese Grenzen werden auf der Seite bewusst deutlich benannt: Eine Zertifizierungsangabe, die Detektionspfade vermischt, ist eine Falschangabe zur Konformität. Sie kann sich vom Datenblatt über das Angebotspaket bis in die Akte der benannten Stelle fortpflanzen und zu einem Fehler führen, der die Safety Operating Envelope einer Anlage gefährdet. Jede Zertifizierungsaussage auf dieser Seite, die sich an Käufer richtet, muss auf das Datenblatt des gelieferten Produkts, einen Zertifikatsauszug oder das Projektdokumentationspaket der ausgewählten Konfiguration zurückführbar sein.
Nach den Zertifizierungsmerkmalen der einzelnen Detektionspfade behandelt der nächste Unterpfeiler die darüberliegende Ebene der funktionalen Sicherheit: wie Abstimmungsarchitekturen, SFF und Prüfintervalle für Wiederholungsprüfungen den SIL-2-Nachweis eines fest installierten Detektionskopfs zu Eingangsgrößen für die SIF-Verifizierung am Standort machen.
SIL-2-Abstimmungsarchitektur: vom Nachweis des fest installierten Detektionskopfs bis zur SIL-Verifizierung auf Schleifenebene
Das Detektorzertifikat ist eine Eingangsgröße für die SIF; die abschließende SIL-Verifizierung hängt von der Abstimmung, dem Prüfintervall, der Diagnose, den Annahmen zu Fehlern gemeinsamer Ursache, dem Logiksystem, dem abschließenden Element und der LOPA am Standort ab. Die funktionale Sicherheit nach IEC 61508 ist eine Eigenschaft der gesamten Schleife und hängt von drei Architekturentscheidungen oberhalb des Sensorelements ab: der Abstimmungsarchitektur (wie viele Detektoren parallel eingesetzt werden und wie ihre Ausgänge kombiniert werden), dem Anteil sicherer Ausfälle (SFF) des Sensors samt diagnostischer Abdeckung (DC) im Verhältnis zur Rate gefährlicher unerkannter Ausfälle sowie dem Prüfintervall, in dem die Schleife anhand einer bekannten Referenz verifiziert wird. Die Tabelle unten führt die vier standardmäßigen Abstimmungsarchitekturen auf — 1oo1, 1oo2, 2oo2, 2oo3 — jeweils mit der PFD-/HFT-Regel und dem Gefahrenszenario, für das sie die richtige Spezifikation ist. So kann eine Fachkraft für funktionale Sicherheit die Architektur an das Ausfallfolgenprofil anpassen, statt Redundanz übermäßig zu spezifizieren, deren Kosten sich im Voraus nicht rechtfertigen.
| Abstimmung | Zweck | PFD-/HFT-Regel | Einsatzkriterien |
|---|---|---|---|
| 1oo1 | Ein Detektormesskanal steuert die Auslöseentscheidung. | HFT 0. Der Basiswert PFDavg wird anhand der Geräteausfalldaten, der diagnostischen Abdeckung, der Abdeckung durch Wiederholungsprüfungen, des Prüfintervalls und der Annahmen zu Fehlern gemeinsamer Ursache berechnet. Weisen Sie nicht allein aufgrund der Architektur pauschal einen SIL-Bereich zu. | Nur verwenden, wenn die LOPA am Standort einen einzelnen Sensormesskanal akzeptiert oder wenn der berechnete PFDavg der Schleife zusammen mit dem übrigen Teil der SIF weiterhin den Zielwert erfüllt. |
| 1oo2 | Zwei Detektormesskanäle parallel; jeder Detektor kann die SIF auslösen. | HFT 1 bei einem einzelnen gefährlichen Kanalausfall, sofern die Kanäle unabhängig sind. Der PFDavg verbessert sich im Allgemeinen gegenüber 1oo1, aber die Häufigkeit unnötiger Auslösungen steigt, da jeder Kanal auslösen kann. | Verwenden, wenn das Übersehen einer tatsächlichen Freisetzung brennbarer Gase schwerwiegendere Folgen hat als eine Fehlauslösung: Hochdruck-Wasserstoff, Beschickung in Zone 0, Kompressorskids und vergleichbare Freisetzungen mit schwerwiegenden Folgen. |
| 2oo2 | Zwei Detektormesskanäle parallel; beide müssen übereinstimmen, bevor ausgelöst wird. | HFT 0 bei einer Logik, die gefährliche Erkennungsfehler übersehen kann. Unnötige Auslösungen werden seltener, aber die Abdeckung gefährlicher Ausfälle ist schlechter als bei 1oo2 und kann schlechter als bei 1oo1 sein, wenn jeder Kanal die Auslösung unterdrücken kann. | Nur verwenden, wenn unnötige Auslösungen ein außergewöhnliches Prozessrisiko darstellen und eine unabhängige Schutzebene oder die LOPA den Nachteil übersehener Erkennungen ausdrücklich akzeptiert. Nicht als standardmäßige SIL-2-Gasdetektionsarchitektur darstellen. |
| 2oo3 | Drei Detektormesskanäle; zwei übereinstimmende Kanäle lösen die SIF aus. | HFT 1 mit höherer Störfestigkeit gegenüber unnötigen Auslösungen als bei 1oo2. Der PFDavg muss mit Beta-/Fehlern-gemeinsamer-Ursache-Faktoren, Diagnosen und Annahmen zu Wiederholungsprüfungen berechnet werden. Das SIL-2-Ziel für geringe Anforderungsrate liegt bei 10⁻³ bis unter 10⁻²; 10⁻⁴ bis unter 10⁻³ gehört zum SIL-3-Bereich. | Für Anwendungen mit schwerwiegenden Folgen oder hohen Verfügbarkeitsanforderungen einsetzen, bei denen sowohl eine übersehene Erkennung als auch eine unnötige Abschaltung relevant sind: LNG-Verladung, Wasserstoff in großen Mengen, HDS-Anlagen in Raffinerien und dichte Schutzbereichsnetze nach Prüfung der Platzierung. |
Gesamtbetriebskosten
Über einen mehrjährigen Flottenzeitraum sollten katalytische und Infrarot-Detektionsköpfe zuerst anhand der Gefahren und danach anhand des Lebenszyklusaufwands verglichen werden. IR kann den Austauschaufwand für Pellistoren bei inerten oder vergiftungsgefährdeten Kohlenwasserstoffanwendungen verringern. Bei LEL-Sicherheitsanwendungen mit Wasserstoff als primärem Messgas in sauerstoffhaltiger Atmosphäre ist der katalytische Pfad weiterhin erforderlich.
Fest installiert, katalytisch (fester katalytischer LEL-Detektor mit Pellistor)
Fest installierte katalytische Detektionsköpfe haben üblicherweise zunächst einen geringeren Hardwareumfang, verursachen jedoch Aufwand für den Austausch des katalytischen Pellistors, Funktionstests, die Korrektur für das Zielgas und die Dokumentation der Wiederholungsprüfungen. Bei LEL-Sicherheitsanwendungen mit Wasserstoff als primärem Messgas in sauerstoffhaltiger Atmosphäre sind sie weiterhin der richtige Pfad.
Fest installiert, Infrarot (fester IR-LEL-Detektor)
Angebote für fest installierte IR-Detektionsköpfe liegen üblicherweise über denen für katalytische Detektionsköpfe, dafür entfallen Verbrauchsmaterialien wie katalytische Pellistoren. Der Lebenszyklusaufwand verlagert sich auf die Inspektion der optischen Fenster, die Diagnose von Quelle und Detektor sowie die Dokumentation der Wiederholungsprüfungen. Sie werden für inerte oder vergiftungsgefährdete Kohlenwasserstoffanwendungen ausgewählt, nicht für Wasserstoff.
Tragbares Hybridsystem (tragbarer Detektor für brennbare Gase)
Die Kosten einer tragbaren LEL-Flotte hängen vor allem vom Ablauf an der Dockingstation oder beim Funktionstest, vom Kalibriergas, den Kartuschen, Batterien, Ladestationen, der Aufbewahrungsdauer von Aufzeichnungen und der Anwenderschulung ab, nicht allein vom Gerätepreis.
Die tatsächlichen Lebenszykluskosten hängen von der Anzahl der Detektoren, der Belastung durch Katalysatorgifte, der Vorgabe für Wiederholungsprüfungen, dem Aufwand für die Reinigung der Optik, den Arbeitskosten, der Ersatzteilstrategie und den Dokumentationsanforderungen am Standort ab. Einsparungen oder eine Abnahme werden nicht garantiert.
Preise, Lieferzeit und Kundendienst
Preisgestaltung: RFQ-Umfänge in Einstiegs-, Mittel- und Premiumklasse
RFQ-Einstiegsklasse – tragbarer LEL-Sicherheitsdetektor
Ein tragbarer Detektor für brennbare Gase zur Lecksuche, Freigabe von engen Räumen und für Genehmigungen von Heißarbeiten. Das Budget richtet sich nach dem Ablauf mit Pumpe oder Diffusion, Docking- oder Funktionstest-Zubehör, Flottengröße, Anforderungen an die Datenaufzeichnung, Ladestationen, Ersatzkartuschen und regionaler Dokumentation für explosionsgefährdete Bereiche.
RFQ-Mittelklasse – fest installierter katalytischer oder Infrarot-Detektionskopf für die Punktmessung
Angebote für feste katalytische Detektionsköpfe mit Pellistor und feste IR-LEL-Detektoren richten sich nach der Kennzeichnung für explosionsgefährdete Bereiche, dem Messprinzip, den Schleifen-E/A, dem Umfang der Dokumentation zur funktionalen Sicherheit des festen Detektionskopfs, der regionalen Dokumentation, der Kalibrierhardware, der Unterstützung bei der Inbetriebnahme und dem Umfang der Wiederholungsprüfungen. Der feste katalytische LEL-Detektor mit Pellistor ist der katalytische Pfad für Wasserstoff; der feste IR-LEL-Detektor ist der Infrarotpfad für inerte oder vergiftungsgefährdete Kohlenwasserstoffanwendungen.
RFQ-Premiumklasse – projektiertes Systempaket mit offenem Messpfad oder dichtem Detektornetz
Konfigurationen für den Anlagenumfang, Zaunlinien und Fackelschornsteine werden als projektierte Systeme angeboten: mit Infrarotmessung über offenen Messpfad, sofern verfügbar, oder mit einem dichten Netz fester Detektionsköpfe samt Visualisierung und Alarmintegration. Das Budget richtet sich nach der Zoneneinteilung, der Studie zu Detektorabständen, der Prüfung von Wind und Ausbreitungsfahne, der ATEX-/IECEx-Abstimmung, den Eingangsgrößen für die SIF-Prüfung am Standort, der Inbetriebnahme und dem Umfang der Abnahme am Standort.
Welche Faktoren den Preis beeinflussen
Den größten Einfluss auf den Preis eines Angebots für einen Detektor für brennbare Gase hat der am Standort geforderte Zertifizierungsumfang, nicht das Basisgerät. Für einen festen katalytischen LEL-Detektor mit Pellistor sind die ATEX-Kennzeichnung für explosionsgefährdete Bereiche gemäß Zertifikatsauszug, IECEx, CSA, FM, UKCA, INMETRO und die DNV-/DNV-GL-Marinezulassung verfügbar, sofern sie projektbezogen bestätigt wurden. Eine Konfiguration nachträglich um MSHA, eine zusätzliche Akte der benannten Stelle oder eine Erweiterung der DNV-/DNV-GL-Typzulassung zu ergänzen, obwohl diese nicht mitgeliefert wird, erfordert einen mehrwöchigen technischen und gebührenpflichtigen Prozess und ist kein Upgrade per Einzelposten. Der zweite Kostentreiber ist der Umfang der Dokumentation zur funktionalen Sicherheit des festen Detektionskopfs: Der IEC 61508 SIL-2-Nachweis gilt für feste katalytische Detektionsköpfe mit Pellistor und feste IR-LEL-Detektoren. SFF, PFDavg-Budget, Prüfintervall und Unterlagen zur Abstimmungsarchitektur werden anhand des Plans für funktionale Sicherheit am Standort geprüft und nicht als SIL-Zusage auf Schleifenebene verkauft. Der dritte Kostentreiber ist der Umfang der Sensormischung: Der katalysatorgiftbeständige Seltenerdkatalysator des festen katalytischen LEL-Detektors mit Pellistor ist eine Premium-Mischung. Der Aufpreis gegenüber generischen Pellistoren lohnt sich, wenn Silikone, Pb oder H₂S ≥ 20 ppm in der Umgebungsluft vorhanden sind und wenn das Arbeitskostenbudget für den Sensoraustausch die Sensorkosten übersteigt. Zubehör für die Messgashandhabung (Staubschutzkappen mit Flammensperre, Kalibrierhaube, BT-200-Dockingstation für Funktionstests) verursacht moderate Zusatzkosten. Optionale Komponenten — HART 7-Konfigurationskit, Modbus-Gateway, giftbeständige Ersatzkartuschen, erweiterte Garantie — addieren sich, bestimmen das Angebot jedoch selten maßgeblich.
Hinweis für Käufer
Verwenden Sie RFQ-Budgetstufen ausschließlich zur Planung. Das endgültige Angebot hängt von der Zone des explosionsgefährdeten Bereichs, der Liste der Zielgase, dem Messprinzip, der Bauform, dem Umfang des SIL-Nachweises, der Abstimmungsarchitektur, dem Rhythmus der Wiederholungsprüfungen, der regionalen Dokumentation und der Anlagenintegration ab. Die Auswahl muss sich vorrangig an den Gefahren orientieren, nicht am Kaufpreis: Das falsche Messprinzip kann einen unbemerkten Ausfallpfad schaffen, den kein Zubehörteil nach der Inbetriebnahme beheben kann.
Lieferzeit
- Standardkonfiguration
- Die Lieferzeit ist ein typischer Prüfpunkt in der RFQ und keine feste Zusage aus dem Katalog. Für Basiskonfigurationen der katalytischen, infraroten und tragbaren Detektionspfade wird der Umfang üblicherweise in Wochen ab Auftragsbestätigung festgelegt. Der verbindliche Termin, die Werkskalibrierungsreferenz und der Umfang der Produktionsprüfung werden im gelieferten Angebot bestätigt.
- Dokumentationspaket für explosionsgefährdete Bereiche
- Wenn für den Auftrag ein Paket mit ATEX-/IECEx-Zertifikatsauszügen, ein DNV-/DNV-GL-Marinezulassungsschreiben für den festen katalytischen LEL-Detektor mit Pellistor, sofern mitgeliefert, oder INMETRO-Dokumentation für den Einsatz in Brasilien erforderlich ist, werden Abruf, Übersetzung und Prüfzeitplan mit dem Auftragsumfang bestätigt.
- Dokumentation zur funktionalen Sicherheit
- Der Dokumentationsumfang für den festen katalytischen Detektor mit Pellistor oder den festen IR-LEL-Detektor wird je RFQ bestätigt. Dazu gehören Daten zu SFF, PFDavg und Prüfintervall sowie Unterlagen zur Abstimmungsarchitektur, die anhand des Plans für funktionale Sicherheit am Standort geprüft werden. Fertigungszeit und Bearbeitungszeit der Dokumentation werden mit dem Auftragsumfang bestätigt.
- Mindestbestellmenge
- Die Bestellmenge ist ein Prüfpunkt und keine feste Vorgabe: Einzelgeräte werden üblicherweise als Evaluierungs- oder Pilotbestellungen behandelt und eignen sich zur Prüfung der Dokumentation zur funktionalen Sicherheit fester Detektionsköpfe. Für Flotten an mehreren Standorten und die Beschaffung von Turnaround-Paketen gelten Mengen- und Rahmenvertragspreise. Die geltenden Bedingungen werden im gelieferten Angebot bestätigt.
Garantie
- Standard-Werksgarantie
- Laufzeit und Umfang der Garantie sind typische Prüfpunkte, die im gelieferten Angebot bestätigt werden; sie sind keine feste Zusage aus dem Katalog. Eine Standardlaufzeit beginnt üblicherweise mit der Inbetriebnahme, mit einem Versanddatum als spätester Beginn. Sie deckt Elektronik, katalytische Messzelle oder optische IR-Messeinheit, Gehäuse, Schleifenklemmen und Sensorwechselhalterung ab. Für Sensorverbrauchsmaterialien (katalytische Pellistoren, tragbare Kartuschen) gilt üblicherweise ein kürzerer, separat angegebener Garantiezeitraum.
- Erweiterte Garantieoptionen
- Bedingungen für eine erweiterte Garantie können bei der Bestellung festgelegt werden. Termine für vorbeugende Wartung, Ersatzteilpriorität und Unterstützung bei Wiederholungsprüfungen werden je Flotte und Servicevereinbarung festgelegt. Für größere Flotten, bei denen ungeplante Ausfallzeiten das Verfügbarkeitsbudget der SIF beeinträchtigen, wird üblicherweise eine erweiterte Garantie gewählt. Die verfügbaren Bedingungen werden im gelieferten Angebot bestätigt.
- Rückverfolgbarkeit der Zertifizierung
- Sofern im gelieferten Angebot oder Zertifikatspaket bestätigt, kann eine Konfiguration mit einem Werkskalibrierzertifikat geliefert werden, das auf nationale metrologische Normale zurückführbar ist, sowie mit dem maßgeblichen Zertifikatsauszug der benannten Stelle (ATEX, IECEx, CSA, FM, UKCA, INMETRO, MSHA). Bestellungen mit Dokumentation zur funktionalen Sicherheit fester Detektionsköpfe können ein SFF-/PFDavg-Arbeitsblatt und ein Prüfprotokoll zur Integration in den Plan für funktionale Sicherheit am Standort enthalten. Nichts davon ist garantiert, bevor es für die gelieferte Konfiguration bestätigt wurde.
- Service außerhalb der Garantie
- Für feste Detektionsköpfe werden Überholungen der optischen Messeinheit zum Festpreis, der Austausch katalytischer Pellistorkartuschen und Firmware-Upgrade-Programme angeboten. So bleiben die Detektionsköpfe über 10+ Jahre in Betrieb. Das ist für Installationen in Zone 0 wichtig, in denen die Akte der benannten Stelle an eine bestimmte Seriennummer gebunden ist und ein unkoordinierter Austausch das Prüfprotokoll zurücksetzt.
Kundendienst
Beständigkeit gegen Katalysatorgifte und Kalender für Funktionstests
Bei Detektoren für brennbare Gase ist der Rhythmus der Funktionstests entscheidend für den Betrieb und keine bloße Formalität. Die veröffentlichte Beobachtungsliste für Katalysatorgifte — Silikone (RTV-Dichtstoffe, Silikonfette), Organophosphorverbindungen (Herbizide, Flammschutzmittel, Weichmacher), Bleiverbindungen (Pb) und H₂S ab 20 ppm — bestimmt gemäß den meisten Betriebsanweisungen tägliche Funktionstests oder Tests vor Schichtbeginn. Alle Detektoren für brennbare Gase müssen mit Methan in Luft oder einem Referenzgas des Zielgases verifiziert werden. Der Rhythmus richtet sich nach den Herstelleranweisungen, der Betriebsanweisung am Standort und dem Plan für funktionale Sicherheit. Bei fest installierten Detektionsköpfen umfassen die Abläufe die Nullpunkt- und Messspannenprüfung bei der Inbetriebnahme, die Einrichtung der Zielgaskorrektur, Prüfungen der Alarmrelais und der 4-20 mA-Schleife sowie regelmäßige Prüfprotokolle. Tragbare Detektoren für brennbare Gase werden je nach Verfahren am Standort vor jedem Gebrauch oder täglich an einer Dockingstation für Funktionstests geprüft. Nach einem nicht bestandenen Funktionstest, einem Sensoraustausch, dem Überschreiten des Prüfintervalls oder bei einer Audit-Anforderung ist eine vollständige Kalibrierung erforderlich. Der automatische Funktionstestablauf der BT-200-Station ermöglicht eine freihändige Gut-/Schlecht-Verifizierung mit einer Methanflasche mit 50 %LEL. Das Schnellwechselverfahren für die katalytische Kartusche (Bajonettanschluss am festen katalytischen LEL-Detektor mit Pellistor gemäß Servicehandbuch) ermöglicht den Austausch des Sensors ohne Gasfreiheitszertifikat oder Zerlegen des Gehäuses. GESHINE unterstützt diese Abläufe mit dokumentierten Aftermarket-Programmen.
Protokoll für Wiederholungsprüfungen fester Detektionsköpfe
Wiederholungsprüfungen in dem im Plan für funktionale Sicherheit am Standort festgelegten Rhythmus bilden nach IEC 61508 die Grundlage für die Auslegung der sicherheitstechnischen Funktion. Wenn der Auftrag den Dokumentationsumfang für die funktionale Sicherheit fester Detektionsköpfe enthält, kann ein konfigurationsspezifisches Prüfverfahren mit Angaben zu SFF und PFDavg, einer unterschriftsfertigen Vorlage für das Prüfbuch und einer Kurzübersicht zu den Optionen der Abstimmungsarchitektur (1oo1 / 1oo2 / 2oo2 / 2oo3) geliefert werden. Wiederholungsprüfungen vor Ort durch das technische Werksteam sind verfügbar. Neuberechnungen von SFF / PFDavg nach einem Sensoraustausch oder Änderungen der Abstimmungsarchitektur werden anhand des Plans für funktionale Sicherheit am Standort festgelegt.
Regelmäßige Inspektion nach ATEX und IECEx
Regelmäßige Inspektionen nach IEC 60079-17 erfolgen üblicherweise in Abständen von höchstens drei Jahren bei Installationen in Zone 0 und Zone 1, es sei denn, eine dokumentierte sachverständige Bewertung begründet ein längeres Intervall. Der Ablauf vor Ort umfasst die Prüfung des Spalts an druckfesten Verbindungen anhand des Zertifikatsauszugs, die Kontrolle des Anzugsmoments der Kabelverschraubungen, die Prüfung der Lackschicht am Gehäuse und die Messung des Verschleißes an zementierten Verbindungen. Für Installationen mit festen Detektionsköpfen kann eine Checkliste für die regelmäßige Inspektion bereitgestellt werden. GESHINE unterstützt Inspektionen vor Ort.
Ersatzteile und Schnellwechselkartuschen
Für katalytische Pellistorkartuschen, optische IR-Fenstereinheiten, BT-200-Schlauchsätze und Sensorhalterungen werden Ersatzteile mit Priorität ab Werk versandt. Der Versandzeitpunkt wird mit dem Service- oder RFQ-Umfang bestätigt. Das ist entscheidend, wenn die Verfügbarkeit für Wiederholungsprüfungen zum Verfügbarkeitsbudget der SIF am Standort gehört. Beim festen katalytischen LEL-Detektor mit Pellistor (Bajonettanschluss gemäß Servicehandbuch) und bei den Kartuschen tragbarer Detektoren für brennbare Gase erfolgt der Austausch standardmäßig ohne Werkzeug und ohne Zerlegen des Gehäuses. Der Austausch erfolgt unter Genehmigung und ohne Gasfreiheitszertifikat. Die Logistikstelle stellt die Zolldokumentation für grenzüberschreitende Sendungen im Voraus zusammen.
Fernüberwachung und Fehlerdiagnose
Die Fehleranzeige über HART 7 und Modbus RTU meldet in Echtzeit Verunreinigungen der Optik, den Zustand des Pellistors, Drift in der Schleife und Fehler an der Kabelintegrität an die Anlagen-DCS- oder SIS-Leittechnik. Bei einem Fehler wechselt das System in einen Fehlerstatus und zeigt einen Schleifenwert von 3.2 mA an, statt einen fälschlich sicheren Nullwert auszugeben. Ein Techniker wird erst entsandt, nachdem der Fehler aus der Ferne bestätigt wurde. Dadurch halbiert sich bei Problemen mit festen Detektionsköpfen üblicherweise die mittlere Diagnosezeit und unnötige Genehmigungen für Heißarbeiten bei Einsätzen ohne festgestellten Fehler werden vermieden.
Schulungen für EHS- und Technikpersonal
Im Funktionstest-Workshop vor Ort werden EHS-Mitarbeitende mit den Anforderungen aus OSHA 1910.146 für die atmosphärische Prüfung genehmigungspflichtiger Räume, dem durch den Genehmigungsplan am Standort vorgegebenen Rhythmus für Funktionstests, den Herstelleranweisungen, dem Verfahren für funktionale Sicherheit und dem Ablauf mit der BT-200 vertraut gemacht. Eine Auffrischung zur funktionalen Sicherheit behandelt SIL-2-Nachweise fester Detektionsköpfe, die SIF-Verifizierung am Standort, SFF-/PFDavg-Berechnungen und die Abstimmungsentscheidungen 1oo1 / 1oo2 / 2oo3. Ein Workshop zur ATEX-Zoneneinteilung nach IEC 60079-10-1 behandelt die Festlegung der Zonengrenzen und die Methodik zur Platzierung von Detektoren. Alle drei Module sind auch als Fernschulungen mit aufgezeichneten Inhalten und Teilnahmezertifikat verfügbar.
Anwendungsingenieure unterstützen bei der Prüfung von RFQs, bei Ferndiagnosen, sofern eine Verbindung verfügbar ist, bei der Ersatzteilplanung und bei der Dokumentation von Wiederholungsprüfungen. Reaktionszeiten, Ersatzteilversand, Zollabwicklung und Bearbeitungszeit für Angebote werden mit dem Service- oder RFQ-Umfang bestätigt. Weitere Fragen zu kaufmännischen Themen, Integration, Zertifizierung und funktionaler Sicherheit werden in den folgenden FAQ behandelt. Wird eine konkrete Frage dort nicht beantwortet, bringt das RFQ-Formular einen GESHINE-Anwendungsingenieur in den Austausch ein.
Fragen zu Detektoren für brennbare Gase – beantwortet
Von der Auswahl zwischen katalytisch und Infrarot über die Grundlagen zu %LEL bis hin zu Ex-Zonen, Intervallen für Funktionstests, SIL-Zielwerten und Katalysatorgiften.
Wie wähle ich für meinen Einsatz zwischen katalytischem Sensor und Infrarot?
Die Entscheidung hängt von drei Gefahrenmerkmalen ab. Erstens: der Sauerstoffgehalt. Katalytische Sensoren benötigen mindestens 10 % O₂, um brennbare Gase zu oxidieren. In einer stickstoffüberlagerten, inertisierten oder sauerstoffarmen Atmosphäre ist daher ein Infrarot-LEL-Gasdetektor erforderlich. Zweitens: das Zielgas. Wasserstoff absorbiert keine Infrarotstrahlung. Für Einsätze, bei denen H₂ das primäre Zielgas ist, benötigen Sie daher einen katalytischen LEL-Gasdetektor oder einen speziellen elektrochemischen H₂-Sensor. Drittens: die Belastung durch Katalysatorgifte. Sind Silikone, phosphororganische Verbindungen, Blei oder H₂S ≥ 20 ppm in der Umgebungsluft vorhanden, ist die Infrarottechnik nicht durch Katalysatorgifte gefährdet, da sie keinen Katalysator enthält. Verschmutzungen am optischen Fenster, Alterung der Strahlungsquelle und die Detektordiagnose erfordern dennoch regelmäßige Inspektionen und eine Fehlerbehandlung. Auch bei katalytischen Sensoren mit Giftbeständigkeit sind regelmäßige Funktionstests erforderlich. Die Gefahr hat Vorrang, die Betriebskosten kommen an zweiter Stelle.
Reagiert ein Infrarot-Gasdetektor für brennbare Gase auf Wasserstoff?
Nein. Wasserstoff ist ein zweiatomiges Molekül ohne Schwingungsabsorptionsband im mittleren Infrarotbereich bei 3,4 µm, den IR-Detektoren mit zwei Wellenlängen zur Messung von Kohlenwasserstoffen nutzen. Ein fest installierter IR-LEL-Detektor würde bei einem tatsächlichen H₂-Austritt im Wasserstoffeinsatz null anzeigen. Das ist ein unbemerkter Ausfall, den auch ein Funktionstest mit einer Methanflasche nicht erkennen würde. Für Einsätze mit Wasserstoff als primärem Zielgas sind feste katalytische LEL-Detektorköpfe vorgesehen – etwa für HDS-Raffineriekompressoren, Brennstoffzellen-Prüfstände, Elektrolyseur-Räume und Rückstände aus der Biogasaufbereitung. Wenn Wasserstoff das einzige Zielgas ist, ist auch ein spezieller elektrochemischer Wasserstoffsensor eine geeignete Alternative.
Was genau bedeutet %LEL? Wie verhält sich 100 %LEL zur Gaskonzentration in Volumenprozent?
Die untere Explosionsgrenze (LEL) ist die Mindestkonzentration eines brennbaren Gases in Luft, bei der sich nach einer Zündung eine Flamme ausbreitet. Sie ist vom Gas abhängig: 100 %LEL entsprechen bei Methan etwa 5 %vol in Luft, bei Propan etwa 2,1 %vol und bei Wasserstoff etwa 4 %vol. Ein LEL-Gasdetektor gibt die Konzentration als Prozentsatz der jeweiligen unteren Explosionsgrenze an. 20 %LEL bedeutet, dass die Atmosphäre ein Fünftel der unteren Explosionsgrenze erreicht – unabhängig davon, welches brennbare Gas vorhanden ist. Korrekturfaktoren in der Gasauswahlliste tragbarer Gasdetektoren für brennbare Gase rechnen einen auf Methan kalibrierten Messwert für die über 60 weiteren erfassten brennbaren Gase in den passenden %LEL-Wert um.
Was bedeuten ATEX-Zone 0, Zone 1 und Zone 2, und wann brauche ich Ex ia oder Ex d?
ATEX-Zone 0 ist die strengste Einstufung: Eine explosionsfähige Gasatmosphäre ist ständig oder über längere Zeit vorhanden, etwa an Verladestationen und Behältereinlässen. In Zone 1 tritt sie gelegentlich auf und ist im Normalbetrieb wahrscheinlich, zum Beispiel an Kompressorstationen und in Prozessbereichen. In Zone 2 ist sie selten und nur bei Störungen vorhanden, etwa in Räumen mit Peripheriegeräten. Ex d (druckfeste Kapselung) hält eine interne Explosion in einem robusten Gehäuse zurück und wird bei fest installierten Detektorköpfen eingesetzt. Ex ia (Eigensicherheit) begrenzt die elektrische Energie auf einen Wert unterhalb der Zündschwelle und ist die übliche Wahl für tragbare Geräte. Stimmen Sie das Schutzkonzept bei der technischen Prüfung auf die Zoneneinstufung des Standorts ab.
Wie oft muss ich einen Funktionstest am Gasdetektor für brennbare Gase durchführen? Reicht wöchentlich für das Audit meiner Anlage?
Alle Gasdetektoren für brennbare Gase müssen mit Methan in Luft oder einem Referenzgas des Zielgases überprüft werden. Die Intervalle richten sich nach den Herstellerangaben, der Standardarbeitsanweisung des Standorts und dem Plan zur funktionalen Sicherheit. Bei fest installierten Detektorköpfen gehören Nullpunkt- und Messspannenabgleich bei der Inbetriebnahme, die Einrichtung der Zielgaskorrektur, Prüfungen von Alarmrelais und 4-20-mA-Schleifen sowie regelmäßige Nachweise der Funktionsprüfung dazu. Tragbare Gasdetektoren für brennbare Gase werden, sofern das Standortverfahren es verlangt, vor der Verwendung oder täglich mit einer Docking- oder Funktionsteststation geprüft. Nach einem nicht bestandenen Funktionstest, einem Sensortausch, Ablauf des Prüfintervalls oder auf Audit-Anforderung ist eine vollständige Kalibrierung erforderlich.
OSHA 1910.146 schreibt für genehmigungspflichtige enge Räume eine Prüfung der Atmosphäre vor und stuft einen Anteil brennbarer Gase oder Dämpfe von über 10 Prozent LFL als gefährliche Atmosphäre ein. Alarmsollwerte und Intervalle für Funktionstests müssen dem Genehmigungsplan des Standorts, den Herstellerangaben und dem Verfahren zur funktionalen Sicherheit entsprechen.
Wöchentliche Funktionstests werden in der Regel nur akzeptiert, wenn ein standortspezifischer Plan zur funktionalen Sicherheit die Begründung dokumentiert und historische Nachweise belegen, dass die Detektoren innerhalb eines festgelegten Zeitraums keinen Funktionstest nicht bestanden haben. Das ist bei fest installierten Anlagen mit geringer Belastung üblich, bei tragbarer persönlicher Schutzausrüstung hingegen selten. Die automatische Funktionsteststation BT-200 prüft freihändig mit einer Methanflasche mit 50 %LEL und protokolliert das Ergebnis für das Audit.
Reicht SIL 2 für meine sicherheitsgerichtete Funktion oder brauche ich einen höheren SIL-Zielwert?
SIL 2 ist ein gängiger Zielwert für sicherheitsgerichtete Funktionen mit Gasdetektoren für brennbare Gase. Der Zielwert muss jedoch aus der standortspezifischen LOPA und dem Lebenszyklus der funktionalen Sicherheit nach IEC 61508 / IEC 61511 abgeleitet werden. Höhere SIL-Zielwerte sind in der Regel Fällen mit katastrophalen Folgen und hoher Anforderungsrate vorbehalten, etwa dem Abblasen von LNG-Ladetanks, großen Entlastungsleitungen von Fackelanlagen oder dem Schutz vor einer unkontrollierten Reaktorüberhitzung mit irreversiblen Folgen. Der Nachweis nach IEC 61508 für SIL 2 gilt für fest installierte katalytische LEL-Detektorköpfe und feste IR-LEL-Detektorköpfe. Die abschließende Verifizierung der SIF erfolgt anhand des Sicherheitslebenszyklus des Standorts. Das Detektorzertifikat ist nur ein Eingangswert für die SIF. Die abschließende SIL-Verifizierung hängt von der Abstimmungsarchitektur, dem Funktionsprüfintervall, der Diagnose, den Annahmen zu Ausfällen gemeinsamer Ursache, dem Logiksystem, dem Schaltelement und der standortspezifischen LOPA ab. GESHINE bewirbt keine Konfiguration auf dieser Seite mit einem SIL-Zielwert über SIL 2. Für jede Schleife mit einem Zielwert über SIL 2 ist vor einem Angebot eine gesonderte Prüfung der funktionalen Sicherheit erforderlich. So werden Abstimmungsarchitektur, Diagnoseabdeckung und Funktionsprüfintervall anhand der standortspezifischen LOPA ausgelegt und nicht aus einem Datenblattpunkt abgeleitet.
Welche Verbindungen vergiften katalytische Sensoren, und wie verlängert eine giftbeständige Formulierung die Lebensdauer?
Vier Stoffklassen vergiften katalytische Pellistor-Sensoren: Silikone (RTV-Dichtstoffe, Silikonfette, Laborschmierstoffe), Organophosphorverbindungen (bestimmte Herbizide, Flammschutzmittel, Weichmacher), Bleiverbindungen (Pb) (alternde Fahrzeugflotten mit verbleitem Benzin, Lötflussmittel) und Schwefelwasserstoff ab 20 ppm (Sauergasanlagen, Kopfraum von Faultürmen). Ein vergifteter Sensor driftet über Wochen unbemerkt zu niedrigen Messwerten, bis der nächste Bump-Test den Verlust aufdeckt. Der stationäre katalytische LEL-Gasdetektor mit Pellistor verwendet eine gegen Katalysatorgifte beständige katalytische Formulierung. Unter geeigneten Betriebsbedingungen ist eine Lebensdauer von mehr als vier Jahren vorgesehen. Silikone, Bleiverbindungen, Organophosphorverbindungen und Schwefel- bzw. H2S-Exposition können den Pellistor jedoch weiterhin vergiften oder hemmen; anhand der Bump-Test-Protokolle wird entschieden, ob der Sensor noch betriebstauglich ist.
Welches Kalibriergas verwende ich für einen Gasdetektor für brennbare Gase?
Der primäre Kalibrierstandard ist Methan in Luft bei 50 %LEL (2,5 %vol CH₄). Dies ist die Referenzgasflasche, die das Werk verwendet und mit der die Funktionsteststation BT-200 ausgeliefert wird. Für eine zielgasspezifische Kalibrierung mit Propan, Butan, Pentan oder Wasserstoff verwenden Sie eine Flasche mit dem jeweiligen Gas bei 50 %LEL und zertifizierter Luft als Restgas. Der tragbare Gasdetektor für brennbare Gase wendet den passenden Korrekturfaktor aus der Gasauswahlliste automatisch an, sobald die Bedienperson das Zielgas im Menü auswählt. Bei fest installierten Detektorköpfen – dem katalytischen und dem IR-LEL-Detektor – wird der Korrekturfaktor einmal bei der Inbetriebnahme eingestellt und erneut geprüft, wenn sich das vorherrschende Zielgas an der Skid-Anlage ändert.
Bei fest installierten Detektorköpfen gehören Nullpunkt- und Messspannenabgleich bei der Inbetriebnahme, die Einrichtung der Zielgaskorrektur, Prüfungen von Alarmrelais und 4-20-mA-Schleifen sowie regelmäßige Nachweise der Funktionsprüfung dazu. Tragbare Gasdetektoren für brennbare Gase werden, sofern das Standortverfahren es verlangt, vor der Verwendung oder täglich mit einer Docking- oder Funktionsteststation geprüft. Nach einem nicht bestandenen Funktionstest, einem Sensortausch, Ablauf des Prüfintervalls oder auf Audit-Anforderung ist eine vollständige Kalibrierung erforderlich.
Wie funktioniert der Sensortausch im laufenden Betrieb, und brauche ich eine Gasfreiheitsbescheinigung?
Der katalytische Sensor des fest installierten LEL-Detektors sitzt in einem Bajonett-Schnellverschluss am Detektorkopf. Durch Drehen und Ziehen wird der alte Sensor gelöst; der neue rastet werkzeuglos und ohne Demontage des Gehäuses ein. Die Elektronik erkennt den Austausch, führt eine Selbstprüfung durch und schaltet die Messschleife innerhalb von Sekunden wieder frei. Da das Gehäuse nicht geöffnet wird, ist bei den meisten Heißarbeitsgenehmigungen keine Gasfreiheitsbescheinigung erforderlich – der Sensortausch gilt als Kaltarbeit. Deshalb eignet sich der fest installierte katalytische LEL-Detektor für Anlagen mit vielen Sensoren: Ein sonst nötiger Zugang zum Gehäuse würde bei jedem Austausch stundenlange Anlagenstillstände verursachen.
Wie stimme ich CSA / FM mit ATEX / IECEx für eine länderübergreifende Detektorflotte ab?
CSA und FM sind die nordamerikanischen Zulassungsregelwerke für explosionsgefährdete Bereiche, ATEX ist das europäische Regelwerk und IECEx das internationale System zur gegenseitigen Anerkennung, das in den meisten übrigen Ländern akzeptiert wird. In der Regel unterstützen alle drei Detektortypen – fest installierte katalytische Sensoren, feste IR-Detektoren und tragbare Gasdetektoren für brennbare Gase – CSA, FM, ATEX und IECEx. Eine entsprechend spezifizierte Konfiguration kann daher die USA, Kanada, die EU, das Vereinigte Königreich, Australien, Südostasien, den Nahen Osten und den größten Teil Lateinamerikas abdecken. Der anwendbare Umfang wird anhand des mitgelieferten Zertifikatpakets bestätigt und nicht vorausgesetzt. MSHA (Untertagebau) ist dem tragbaren Detektortyp zugeordnet, INMETRO (Brasilien) dem fest installierten katalytischen Detektortyp. Der Abschnitt zu Zertifizierungsaspekten auf dieser Seite ordnet diese Punkte nach Detektortyp, damit die genaue Liste für jedes Projekt bestätigt werden kann.
Gasdetektor oder Gasanalysator – wann reicht ein %LEL-Detektor aus, und wann brauche ich einen Konzentrationsanalysator?
Ein %LEL-Gasdetektor genügt für Sicherheitszwecke. Ein Gasanalysator für Konzentrationsmessungen ist erforderlich, wenn Sie die Gasmenge kennen müssen und nicht nur wissen wollen, ob eine Gefahr besteht. Ein Gasdetektor für brennbare Gase gibt den Anteil an der unteren Explosionsgrenze (%LEL) aus und löst einen Alarm oder eine Abschaltung aus, wenn sich die Atmosphäre einem brennbaren Anteil nähert. Für Lecksuche, das Betreten enger Räume und die Bereichsüberwachung ist er das richtige und ausreichende Messgerät. Ein Nachweis nach IEC 61508 für SIL 2 bei fest installierten Detektorköpfen gilt nur, wenn der Detektor als ein Eingangswert einer standortseitig verifizierten SIF verwendet wird. Ein Konzentrationsanalysator gibt die tatsächliche Gaskonzentration (ppm oder %vol) über einen kalibrierten, rückführbaren Ausgang aus. Er dient der Prozessregelung, Effizienzbewertung oder Emissionsmessung – eine andere Messung mit einer anderen Genauigkeitsklasse. Als Faustregel gilt: Geht es um die Frage „Ist das Betreten sicher oder liegt ein Leck vor?“, reicht ein %LEL-Detektor. Geht es um „Wie hoch ist die Konzentration für Regelung oder Berichterstattung?“, benötigen Sie einen Gasanalysator. Viele Standorte setzen beide Messgerätetypen für unterschiedliche Aufgaben ein.
Wo endet die sicherheitsgerichtete Detektion brennbarer Gase, und wo beginnt die Prozessmessung von Methan?
Die sicherheitsgerichtete Detektion brennbarer Gase beantwortet die Frage „Nähert sich die Atmosphäre der Zündgrenze?“. Die Prozessmessung von Methan beantwortet dagegen die Frage „Wie viel CH₄ enthält dieser Gasstrom?“. Dafür sind unterschiedliche Messgerätetypen erforderlich. Ein %LEL-Gasdetektor behandelt Methan als allgemeine Brand- und Explosionsgefahr und misst den Anteil an der Explosionsgrenze zur Bereichs- oder Lecksicherheit. Er liefert keine quantitative CH₄-Konzentration und ist nicht für Prozessmessungen oder eichpflichtige Anwendungen ausgelegt. Die Prozessmessung von Methan erfasst den tatsächlichen CH₄-Gehalt (ppm bis %vol) mit einer kalibrierten, rückführbaren Ausgabe für die Verbrennungsregelung, die Biogas- / RNG-Qualität oder die Emissionsbilanzierung, in der Regel mit NDIR oder TDLAS. Diese Abgrenzung ist bei der Projektplanung wichtig: Ein Sicherheitsdetektor ersetzt keine Prozessmessung von CH₄, und ein Prozessanalysator ersetzt keinen Gasdetektor für brennbare Gase oder eine standortseitig verifizierte SIF, sofern diese erforderlich ist. Informationen zur quantitativen CH₄-Messung finden Sie unter /gas-analyzers/methane-analyzers.
Normen und Referenzen
- IEC 61508:2010 — Funktionale Sicherheit elektrischer, elektronischer und programmierbarer elektronischer sicherheitsbezogener Systeme (Teile 1–7); grundlegende Norm zur funktionalen Sicherheit als Basis für SIL-2-Nachweise bei fest installierten Detektorköpfen.
- IEC / EN 60079-29-1:2016 (IEC-Änderung 1:2020, sofern in der IEC-Fassung angegeben) — Explosionsfähige Atmosphären — Teil 29-1: Gasdetektoren — Leistungsanforderungen an Detektoren für brennbare Gase; gilt für tragbare, transportable und fest installierte LEL-Geräte zur Messung von Konzentrationen brennbarer Gase oder Dämpfe in Luft.
- IEC 60079-0:2017 — Explosionsfähige Atmosphären — Teil 0: Betriebsmittel — Allgemeine Anforderungen.
- IEC 60079-1:2014 — Explosionsfähige Atmosphären — Teil 1: Geräteschutz durch druckfeste Kapselung „d“; verwenden Sie Ex da/Ga oder Ex db/Gb genau so, wie es im Zertifikat angegeben ist.
- IEC 60079-11:2023 — Explosionsfähige Atmosphären — Teil 11: Geräteschutz durch Eigensicherheit „i“; ältere Zertifikatsunterlagen können IEC 60079-11:2011 anführen. Diese Ausgabe ist weiterhin gültig, wenn sie im mitgelieferten Zertifikat angegeben ist.
- ANSI/ISA-12.13.01 / ISA12.13 — Leistungsanforderungen an Gasdetektoren für brennbare Gase (ANSI/ISA-92.00.01 gilt für Detektoren für toxische Gase und nicht für LEL-Geräte für brennbare Gase).
- ATEX 2014/34/EU — Europäische Richtlinie für Geräte und Schutzsysteme zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen.
- IECEx Scheme — System der Internationalen Elektrotechnischen Kommission zur Zertifizierung von Geräten für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen.
- CSA C22.2 No. 152 + FM Class 3615 / 3600 — Nordamerikanische Zulassungen für explosionsgefährdete Bereiche, die für alle drei GESHINE-Detektortypen gelten.
- MSHA 30 CFR Part 22 — Tragbare Methandetektoren; gilt, sofern durch Zertifikate belegt, für den Anwendungsumfang tragbarer Gasdetektoren für brennbare Gase im Bergbau bzw. als Methandetektoren.
- OSHA 29 CFR 1910.146 — US-Bundesvorschrift für das Betreten genehmigungspflichtiger enger Räume; schreibt eine Prüfung der Atmosphäre vor und stuft einen Anteil brennbarer Gase oder Dämpfe von über 10 Prozent LFL als gefährliche Atmosphäre ein. Alarmsollwerte und Intervalle für Funktionstests müssen dem Genehmigungsplan des Standorts, den Herstellerangaben und dem Verfahren zur funktionalen Sicherheit entsprechen.
- MIL-STD-810G — Umwelttechnische Anforderungen und Laborprüfungen; als Grundlage des Prüfberichts für die angegebene Fallhöhe von 3 m beim tragbaren Gasdetektor für brennbare Gase herangezogen, nicht als Zertifizierungszeichen.
Die Integrationskompetenz hinter diesem Leitfaden
GESHINE macht transparent, wo unsere Kompetenz bei Gasdetektoren für brennbare Gase beginnt und endet. In unserem Werk im Optics Valley in Wuhan fertigen wir weder katalytische Pellistor-Sensoren noch optische Bänke mit zwei Infrarot-Wellenlängen aus Rohmaterialien. Stattdessen beziehen wir hochwertige, giftbeständige Seltenerd-Katalysatorelemente und duale IR-Bänke von etablierten Sensorherstellern und entwickeln die Integration: die Integration druckfester und eigensicherer Gehäuse, das Ex-ia-Gehäuse tragbarer Geräte mit einer Fallfestigkeit von 3 m nach MIL-STD-810G, den Bajonett-Sensorkopf für den schnellen Austausch eines Sensors ohne Gasfreiheitsbescheinigung, die Unterstützung von SIL-2-Nachweisen nach IEC 61508 für fest installierte katalytische und IR-LEL-Detektorköpfe sowie die Koordination der ATEX- / IECEx- / CSA- / FM- / MSHA- / DNV- / DNV GL- / INMETRO-Unterlagen je nach Konfiguration. Diese Integrationskompetenz bildet die Grundlage für alle Empfehlungen auf dieser Seite. Sie ist kein Anspruch auf geistiges Eigentum an Sensoren, das uns nicht gehört, und keine Behauptung über Laser-Spektroskopie, die zu einer anderen Produktklasse gehört. Sie steht für die Integrationskompetenz hinter einer Detektorflotte, die mit den erforderlichen Nachweisen für die erste Prüfung der Funktionssicherheit am Standort geliefert wird.
Warum GESHINE für Gasdetektoren für brennbare Gase
Technische Entwicklung mit Schwerpunkt Integration und funktionale Sicherheit – Auswahl der Sensorelemente, Gehäuseprüfung, Planung des Sensortauschs im laufenden Betrieb und Abstimmung der Dokumentation für Messschleifen.
Integration funktionaler Sicherheit
Bevor ein Gasdetektor für brennbare Gase in eine ESD-Logik eingebunden wird, legt GESHINE Messprinzip, Gehäusekonzept, Wartungsplan für den Sensortausch im laufenden Betrieb und Nachweise für die Sicherheitsschleife in einem technischen Paket fest.
Dokumentationsprüfung für jedes Projekt
Zulassungen für explosionsgefährdete Bereiche, funktionale Sicherheit, Marine, Bergbau und bestimmte Regionen werden nicht pauschal für eine ganze Produktkategorie beansprucht. Die jeweils geltenden Nachweise werden vor dem Angebot für jede Konfiguration und Installation geprüft.
Auswahl mit Blick auf unbemerkte Ausfälle
Wir benennen den Ausfallmodus vor dem Verkauf: katalytische Sensoren sind in inertisierten Atmosphären blind, Infrarotsensoren reagieren nicht auf Wasserstoff und katalytische Sensoren können durch Silikone, Blei und H₂S ≥ 20 ppm vergiftet werden. Eine Auswahl nach Gefahrenlage stellt sicher, dass der Detektor dann funktioniert, wenn es darauf ankommt.
Direkt vom Hersteller
Direkter Kontakt zum Entwicklungsteam, das Ihren Detektor und sein Ex-Gehäuse entwickelt. Kürzere Lieferzeiten, wettbewerbsfähige Preise und Unterstützung auf Werksebene – einschließlich austauschbarer Sensoren, Ersatzkartuschen und Vor-Ort-Service.
Möchten Sie einen Gasdetektor für brennbare Gase spezifizieren?
Nennen Sie uns die Zoneneinstufung des explosionsgefährdeten Bereichs, die Zielgase (Wasserstoff? Stickstoffüberlagerung? Gefahr durch Katalysatorgifte?) sowie den Umfang der Nachweise für fest installierte Detektorköpfe mit SIL und der SIF-Prüfung am Standort. Unsere Anwendungstechniker erstellen dann ein konfiguriertes Angebot, in dem der Umfang der Dokumentation zur funktionalen Sicherheit separat ausgewiesen ist. Unsere Anwendungstechniker unterstützen Sie bei der Prüfung von Angebotsanfragen, bei Ferndiagnosen, sofern eine Verbindung verfügbar ist, sowie bei der Ersatzteilplanung und Dokumentation der Funktionsprüfung. Reaktionszeiten, Ersatzteillieferungen, Zollabwicklung und Dauer der Angebotserstellung werden entsprechend dem Service- oder Anfrageumfang bestätigt. Die Gefahr hat Vorrang vor dem Preis: Wird das falsche Messprinzip gewählt, um scheinbar beim Kaufpreis zu sparen, kann das zu einem unbemerkten Ausfall führen. Damit wir den passenden Detektor konfigurieren können, halten Sie bitte folgende Angaben bereit:
- Gefahrenart und vorherrschendes brennbares Gas (Wasserstoff, Kohlenwasserstoffe, Lösungsmittel)
- Zoneneinstufung des explosionsgefährdeten Bereichs (ATEX-Zone 0 / 1 / 2)
- Zielgase und Risiko einer gegenseitigen Sensorvergiftung (Silikone, Pb, H₂S, Sauerstoffgehalt)
- SIL-Anforderung und Abstimmungsarchitektur (1oo1 / 1oo2 / 2oo3)
- Standortspezifisch einstellbare %LEL-Alarme; OSHA 1910.146 schreibt für genehmigungspflichtige enge Räume eine Prüfung der Atmosphäre vor und stuft einen Anteil brennbarer Gase oder Dämpfe von über 10 Prozent LFL als gefährliche Atmosphäre ein. Alarmsollwerte und Intervalle für Funktionstests müssen dem Genehmigungsplan des Standorts, den Herstellerangaben und dem Verfahren zur funktionalen Sicherheit entsprechen.
- Bauform: fest installiert, katalytisch oder infrarot, tragbar oder mit offener Messstrecke
- Integration in DCS / SIS (4-20 mA HART, Modbus, Relaisausgänge)
- Intervall der Funktionsprüfung und Dokumentationsziel (ATEX, IECEx, CSA/FM, MSHA)
- Budgetstufe (Einstiegsanfrage – tragbarer LEL-Sicherheitsdetektor / mittlere Anfrage – fest installierter katalytischer oder Infrarot-Punktdetektor / Premiumanfrage – projektiertes Offenpfad- oder dichtes Messnetzpaket)
Fachberatung zu Gasdetektoren für brennbare Gase
Unsere Anwendungstechniker sind auf die Auswahl zwischen katalytischer und Infrarottechnik, die Abstimmung für explosionsgefährdete Bereiche und die Prüfung der Integration in Sicherheitsschleifen spezialisiert.
