Leitfaden zur Auswahl explosionsgeschützter Brückenkrane: Vergleichstabelle der für Explosionsschutzbereiche geeigneten Typen LB/LXB

Übersicht über explosionsgeschützte Brückenkrane

Explosionsgeschützte BrückenkraneEs handelt sich um eine speziell für brennbare und explosionsgefährdete Umgebungen entwickelte Spezialhebevorrichtung, deren Kernmerkmal darin besteht, dass alle elektrischen und mechanischen Komponenten in explosionsgeschützter Bauweise ausgeführt sind, sodass ein sicherer Betrieb in Umgebungen mit explosiven Gasen oder Staub gewährleistet ist. Im Gegensatz zu herkömmlichen Brückenkranen sind bei explosionsgeschützten Brückenkranen alle Komponenten, die Lichtbögen oder hohe Temperaturen erzeugen könnten – vom Motor über den Schaltschrank bis hin zu den Bedienhebeln und Endschaltern – explosionsgeschützt oder mit einer erhöhten Sicherheitsauslegung versehen, um sicherzustellen, dass die Anlage während des Betriebs keine Zündquelle darstellt.

Explosionsgeschützte Brückenkrane finden breite Anwendung in Branchen mit Explosionsgefahr, wie beispielsweise in der chemischen Industrie, der petrochemischen Industrie, der Kohlechemie, der Lackindustrie, der Pharmaindustrie, der Getreideverarbeitung und der Rüstungsindustrie. In den Produktionsumgebungen dieser Branchen sind häufig brennbare Gase (wie Wasserstoff, Acetylen, Methan, Benzindämpfe usw.) oder brennbarer Staub (wie Aluminiumpulver, Kohlenstaub, Mehl, Kunststoffpulver usw.) vorhanden. Sollten im elektrischen System des Krans Funken entstehen oder heiße Oberflächen die Zündtemperatur erreichen, wären die Folgen unvorstellbar. Daher ist der Einsatz von explosionsgeschützten Kranen, die den nationalen Normen entsprechen, in explosionsgefährdeten Bereichen nicht nur eine Sicherheitsanforderung, sondern auch eine gesetzliche Vorschrift – die Normenreihe GB 3836 legt eindeutig die Auswahl- und Installationsvorschriften für elektrische Geräte in explosionsgefährdeten Umgebungen fest.

Grundlagen der Explosionsschutzklassen

Zoneneinteilung für explosionsgefährdete Bereiche

Die Auswahl eines explosionsgeschützten Krans hängt in erster Linie von der Zoneneinteilung der Einsatzumgebung ab. Gemäß GB 3836.1-2021 „Explosionsgefährdete Bereiche – Teil 1: Geräte – Allgemeine Anforderungen“ werden explosionsgefährdete Bereiche je nach Gefährdungsgrad wie folgt in Zonen unterteilt:

Explosionsgefährdete Bereiche mit Gasen/Dämpfen:

• Zone 0: Hier herrschen dauerhaft oder über einen langen Zeitraum (mehr als 1.000 Stunden pro Jahr) explosionsfähige Gasatmosphären vor, was die höchste Gefahrenstufe darstellt. In diesem Bereich ist die Installation gewöhnlicher elektrischer Geräte in der Regel nicht zulässig, und selbst explosionsgeschützte Geräte unterliegen strengen Einschränkungen.
• Bezirk 1: Im Normalbetrieb kann eine explosionsfähige Gasatmosphäre auftreten (10 bis 1.000 Stunden pro Jahr). Dies ist der Bereich, in dem explosionsgeschützte Krane am häufigsten zum Einsatz kommen; Krane des Typs LB sowie bestimmte Modelle des Typs LXB sind für diesen Bereich geeignet.
• Bezirk 2: Im Normalbetrieb ist es unwahrscheinlich, dass eine explosionsfähige Gasatmosphäre auftritt, oder sie besteht, falls doch, nur für kurze Zeit (nicht mehr als 10 Stunden pro Jahr). Für diesen Bereich sind explosionsgeschützte Hängekrane vom Typ LXB geeignet.

Staubexplosionsgefährdete Bereiche:

• Bezirk 20: Anhaltende oder langfristige Bildung von brennbaren Staubwolken/-schichten (mehr als 1000 Stunden pro Jahr).
• Bezirk 21: Im Normalbetrieb kann es zu einer Umgebung mit brennbarem Staub kommen.
• Bezirk 22: Im Normalbetrieb ist es unwahrscheinlich, dass eine Umgebung mit brennbarem Staub auftritt, oder diese besteht nur für kurze Zeit.

Explosionsschutzart

Die Unterschiede zwischen den gängigen Explosionsschutzarten lassen sich wie folgt zusammenfassen:

Erläuterung der Explosionsschutzkennzeichnungen

Die Kennzeichnungen auf dem Typenschild eines explosionsgeschützten Krans, wie z. B.Ex d IIB T4 Gb, deren Bedeutung von links nach rechts wie folgt lautet:

• Ex: Explosionsschutzkennzeichnung (chinesische und IEC-Normen)
• d: Explosionsschutzart (druckfeste Kapselung)
• IIB: Gasgruppen (IIA – Propan/Aceton; IIB – Ethylen/Ether; IIC – Wasserstoff/Acetylen, wobei IIC die gefährlichste Gruppe ist)
• T4: Temperaturklassen (T1 bis T6, maximal zulässige Oberflächentemperatur bei T6: 85 °C, bei T4: 135 °C)
• Gb: Schutzklasse (Ga – für Zone 0; Gb – für Zone 1; Gc – für Zone 2)

Der technische Leiter von Krude Heavy Industry erklärte: ”Der erste Schritt bei der Auswahl eines explosionsgeschützten Krans besteht nicht darin, die Tragkraft zu betrachten, sondern die Zonenklasse und die Gasgruppe der Einsatzumgebung zu bestimmen. Die Zonenklasse bestimmt die Wahl der Explosionsschutzart, während die Gasgruppe die untere Grenze der Explosionsschutzklasse festlegt – beispielsweise erfordert die Gruppe IIC (Wasserstoffumgebung), dass die Anlage die Schutzklasse IIC erfüllt; Anlagen der Gruppe IIB dürfen nicht in einer IIC-Umgebung eingesetzt werden.”

Explosionsgeschützter Einträger-Brückenkran vom Typ LB

Der explosionsgeschützte elektrisch angetriebene Einträger-Brückenkran vom Typ LB ist eine auf der Grundlage des elektrisch angetriebenen Einträger-Brückenkrans vom Typ LD entwickelte explosionsgeschützte Variante und eignet sich fürZone 1, Zone 2Explosionsgefährdete Bereiche undBezirk 21, Bezirk 22Umgebung mit brennbarem Staub.

Bereich der grundlegenden Parameter

• Tragkraft: 1–20 t
• Spannweite: 7–30 m
• Hubhöhe: 6–30 m
• Dienstgrad: A3 bis A5
• Explosionsschutzklasse: Ex d IIB T4 Gb ~ Ex d IIC T4 Gb

Technische Merkmale

Explosionsgeschützte Motorsysteme: Der Typ LB verfügt über einen konischen Rotormotor in der Zündschutzart Ex d ⅡB T4 oder Ex d ⅡC T4. Das Motorgehäuse wird gemäß der Norm GB 3836.2-2021 gefertigt, wobei der Spalt an den Zündschutz-Anschlussflächen ≤ 0,2 mm beträgt. Der Motorkabelanschlusskasten entspricht der Zündschutzart Ex d ⅡB und verfügt über eine interne, sicherheitsverstärkte Verdrahtung. Die Leistung des Hubmotors beträgt 5 bis 42 kW (je nach Tragfähigkeit), die Leistung des Antriebsmotors 0,8 bis 3 kW.

Explosionsgeschütztes elektronisches Steuerungssystem: Das elektrische Steuerungssystem der gesamten Anlage besteht aus einem explosionsgeschützten Schaltschrank, einem explosionsgeschützten Bedienfeld, explosionsgeschützten Endschaltern und einer explosionsgeschützten Schleifleitung. Das Gehäuse des explosionsgeschützten Schaltschranks besteht aus einer Aluminiumgusslegierung und hat die Prüfung bei 1,5-fachem Nenndruck bestanden. Die Spannung im Steuerkreis beträgt 36 V Wechselstrom (Sicherheitsspannung), wodurch die Gefahr eines Stromschlags wirksam verhindert wird.

Explosionsgeschützter Elektrohebezug: Ausgestattet mit einem explosionsgeschützten Elektrohebezeug vom Typ HB oder BCD, Explosionsschutzklasse Ex d IIB T4. Hubgeschwindigkeit des Hebezeugs 8 m/min (7 m/min bei einer Tragfähigkeit von über 10 t), Fahrgeschwindigkeit 20 m/min. Es werden verzinkte/phosphatierte Stahlseile verwendet; die Haken sind mit einer funkenmindernden Beschichtung aus einer Kupferlegierung versehen, um Funkenbildung bei Zusammenstößen mit der Last zu vermeiden.

Sicherheitsvorrichtung: Dazu gehören explosionsgeschützte Flammenabschalter, explosionsgeschützte Überlastbegrenzer (Genauigkeit ±5%) sowie explosionsgeschützte Hubendschalter. Alle Sicherheitseinrichtungen verfügen über eine Explosionsschutz-Zulassung und können in Zone 1 zuverlässig betrieben werden.

Explosionsgeschützter elektrischer Einträger-Hängekran vom Typ LXB

Der explosionsgeschützte Einträger-Hängekran vom Typ LXB ist ein hängend montierter, explosionsgeschützter Kran, dessen Hauptträger über eine Aufhängevorrichtung direkt am Dachtragwerk der Halle oder an der Kranbahn befestigt wird und somit keinen Platz am Boden beansprucht. Er eignet sich fürBezirk 2Explosionsgefährdete Bereiche undBezirk 22Umgebung mit brennbarem Staub.

Bereich der grundlegenden Parameter

• Tragkraft: 1–10 t
• Spannweite: 3–16 m
• Hubhöhe: 6–24 m
• Dienstgrad: A3 bis A4
• Explosionsschutzklasse: Ex d IIB T4 Gc ~ Ex d IIC T4 Gc

Der wesentliche Unterschied zum Typ LB

Der Typ LXB wird hängend montiert und benötigt keine Konsolen oder Schienenstützen, was eine höhere Flexibilität bei der Montage ermöglicht und sich besonders für Explosionsschutz-Nachrüstungen in bestehenden Hallen eignet. Aufgrund der begrenzten Tragfähigkeit der Hängekonstruktion beträgt die maximale Tragfähigkeit des LXB-Modells jedoch 10 t, die Spannweite darf 16 m nicht überschreiten, und der Einsatzbereich beschränkt sich hauptsächlich auf Zone 2 (einige LXB-Modelle erfüllen zwar die Anforderungen für Zone 1, erfordern hierfür jedoch eine Sonderanfertigung).

Anwendungsbereiche

Explosionsgeschützte Hängekrane vom Typ LXB eignen sich besonders für:

• Zwischenbeförderung in der Lackiererei (Transport von Farbbehältern, Lösungsmittelbehältern usw.)
• Transport von Zwischenprodukten in pharmazeutischen Betrieben
• Hebe- und Montagearbeiten bei der Wartung von Anlagen in kleinen chemischen Betrieben
• Materialtransport in der Feinchemie-Produktionshalle

Vergleichstabelle zur Auswahl zwischen den Typen LB und LXB

Konfiguration der Kernkomponenten von explosionsgeschützten Kranen

Explosionsgeschützter ElektrohebezugEr bildet das Herzstück des gesamten explosionsgeschützten Hebezeugs. Der explosionsgeschützte Elektrokettenzug vom Typ HB (siehe Daten aus der Wissensdatenbank 3204) entspricht der Zündschutzart Ex d IIB T4. Das druckfeste Gehäuse wurde gemäß der Norm GB 3836.2-2021 gefertigt, wobei der Spalt an den druckfesten Verbindungsflächen ≤ 0,2 mm beträgt. Der Hubmechanismus des Elektroseilzugs verfügt über ein dreistufiges Schrägverzahnungsgetriebe; das Zahnradmaterial ist 20CrMnTi, das einer Karburierungs- und Härtungsbehandlung unterzogen wurde und eine Härte von HRC 58 bis 62 aufweist. Das explosionsgeschützte Drahtseil besteht aus einer 6×19+IWR-Edelstahlkonstruktion, deren Bruchzugkraft den 6-fachen Nennlastwert mit Sicherheitsfaktor aufweist.

Explosionsgeschützter Motor: Es kommt ein explosionsgeschützter dreiphasiger Asynchronmotor zum Einsatz, Isolationsklasse F (Temperaturbeständigkeit 155 °C), Schutzart IP55. Die Statorwicklungen des Motors sind vakuumimprägniert und somit feuchtigkeits- und korrosionsbeständig. Das Motorgehäuse ist mit der Explosionsschutzkennzeichnung „Ex d ⅡB T4 Gb“ versehen, und es liegt eine Explosionsschutzbescheinigung vor.

Explosionsgeschützter Schaltschrank: Das Gehäuse besteht aus einer Aluminiumgusslegierung (Werkstoff ZL102) und ist oberflächenbehandelt durch Eloxierung. Im Inneren des Gehäuses sind explosionsgeschützte Leistungsschalter, Wechselstromschütze, Thermorelais und andere Steuerkomponenten untergebracht. Die Ein- und Ausgänge sind mit explosionsgeschützten Kabelverschraubungen abgedichtet; an den Kabeleinführungen befinden sich Dichtungsringe, um sicherzustellen, dass explosive Gase nicht über die Kabeleinführungen in das Gehäuse gelangen können.

Explosionsgeschützte Bediengeräte: Dazu gehören explosionsgeschützte Taschenlampen (Ex d IIB T4, Schutzart IP65), explosionsgeschützte Fernbedienungen (eigensicher Ex ia IIB T4, Signalreichweite ≥ 100 m) sowie explosionsgeschützte Endschalter usw. Die Bedientasten der Handlampe sind explosionsgeschützte Taster, das Gehäuse besteht aus verstärktem Nylon mit Antistatikzusatz, der Oberflächenwiderstand beträgt ≤ 1 × 10⁹ Ω.

Drei-Schritte-Methode zur Modellauswahl

Krud Heavy Industry empfiehlt, die Auswahl eines explosionsgeschützten Krans in den folgenden drei Schritten durchzuführen:

Schritt 1: Festlegung der Zonenklasse für explosionsgefährdete Bereiche

Sehen Sie sich die Pläne zur Einteilung der explosionsgeschützten Bereiche in der Anlage an oder beauftragen Sie eine Sicherheitsbewertungsstelle mit der Bewertung der explosionsgefährdeten Bereiche, um Folgendes zu klären:

• Gasumgebung: Zone 0, Zone 1 oder Zone 2?
• Gasgruppe: IIA, IIB oder IIC?
• Temperaturklasse: Welche Stufe aus T1 bis T6?
• Staubige Umgebung: Zone 20, Zone 21 oder Zone 22?

Schritt 2: Festlegung der Tragfähigkeit und der Spannweite

Die Nenntragfähigkeit wird anhand des maximalen Gewichts des zu hebenden Einzelstücks (einschließlich des Gewichts der Hebevorrichtung) unter Berücksichtigung eines Sicherheitsfaktors von 1,25 ermittelt. Die Spannweite wird anhand der Hallenbreite abzüglich der Sicherheitsabstände auf beiden Seiten (in der Regel jeweils 500 bis 800 mm) bestimmt. Die Hubhöhe ergibt sich aus der Höhe vom Boden (oder der Bedienplattform) bis zum höchsten Hebepunkt zuzüglich einer Sicherheitsreserve von 500 mm.

Schritt 3: Auswahl des LB- oder LXB-Modells

• Falls es sich umGasatmosphäre in Zone 1 + Tragkraft≤ 20 t + Spannweite≤ 30 m → Wählen Sie den Typ LB
• Falls es sich umGasatmosphäre in Zone 2 + Tragkraft≤ 10 t + Spannweite≤ 16 m + Keine Stützpfeiler in der Halle / flexible Montage erforderlich → Modell LXB wählen
• Falls es sich umGasatmosphäre in Zone 2 + Tragkraft>10 toder Spannweite>16 m → Es wird weiterhin der Typ LB gewählt (die maximale Tragfähigkeit des Typs LXB reicht nicht aus)
• Falls es sich umStaubumgebung Zone 21/Zone 22 → Sowohl der Typ LB als auch der Typ LXB sind geeignet; die endgültige Wahl hängt von der Tragfähigkeit und der Spannweite ab.

Ein Ingenieur von Krude Heavy Industry erklärte: ”Der häufigste Fehler bei der Auswahl explosionsgeschützter Krane besteht darin, dass in Zonen der Klasse 1 Geräte eingesetzt werden, die nur für Zone 2 zugelassen sind. Im Falle eines Sicherheitsvorfalls führt eine falsche Auswahl nicht nur zur Beschädigung der Ausrüstung, sondern zieht auch strafrechtliche Konsequenzen nach sich – Artikel 99 des Gesetzes über die Arbeitssicherheit legt die rechtliche Haftung für den Einsatz von nicht normkonformen Sicherheitsvorrichtungen eindeutig fest.”

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Wenn Sie die technischen Daten und Preise aller Modelle der Brückenkran-Baureihe vergleichen möchten, finden Sie diese unterAuswahlvergleichstabelle für die gesamte Produktpalette an Brückenkranen, eine Tabelle, die die Unterschiede zwischen den fünf Modellen LD, QD, LH, LB und LDY verdeutlicht.