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ZSEx10600d b
Bewertungs- und Prüfbericht
Assessment and Test Report
PTB Ex 16-56154-best-korr
Gegenstand:
Object
Leckschutzauskleidung zum Einbau in Tanksysteme für entzündbare Flüssigkeiten vom Typ fenosafe Silver 800 EXT
Hersteller:
Manufacturer
Fenotec GmbH Leckschutzsysteme
Anschrift:
Address
Treuenbrietzener Straße 17, 14547 Beelitz, Deutschland
Eingangsdatum:
Date of application
1. Juni 2015
Prüfspezifikation:
Test specification
IEC TS 60079-32-1, IEC 60079-32-2, DIN EN 14879-4:2008-01, FprEN 13160-7:2015, TRBS 1201 Teil 5, TRGS 727,
TRBS 3151/TRGS 751
Prüflaboratorium Explosionsschutz Braunschweig, 13. Januar 2017 Im Auftrag
Dipl. - Ing. Dieter Möckel
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1. Erläuterungen zum Prüfgegenstand
Gegenstand der Prüfung ist eine ableitfähige Beschichtung (Lack), die auf der Rückseite von Leckschutzauskleidungen, die zum Einbau in Tanksysteme bestimmt sind, aufgebracht ist.
Die Leckschutzauskleidungen bestehen aus einer für den jeweiligen Tank oder Behälter speziell konfektionierten flexiblen, isolierenden Tankinnenhülle (Mediumseite), die rückseitig flächig und dauerhaft mit einer ableitfähigen Beschichtung (Lack) versehen ist. Die Leckschutzauskleidung wird durch ein Vlies (Zwischenlage zum Tank oder Behälter), das als Überwachungsraum eines angeschlossenen Leckanzeigegerätes dient, ergänzt. Die geprüfte isolierende Tankinnenhülle vom Typ fenosafe Silver 800 EXT weist eine Schichtdicke von 800 µm auf. Geprüft wurden die elektrostatischen Eigenschaften, die Dauerhaftigkeit und die Alterungsbeständigkeit bei Medieneinwirkung der ableitfähigen Beschichtung (Lack) auf der Tankinnenhülle. Die Beschichtung aus ableitfähigem Lack wird auf die Rückseite der Tankinnenhülle gestrichen, gerollt oder gespritzt. Der Lack weist einen Anteil von 10 Gew. % an Leitruß bzw. Graphit auf.
Die Fenotec Leckschutzauskleidungen sind zum Einbau in bestehende Tanksysteme oder Behälter für nicht brennbare oder brennbare bzw. entzündliche Flüssigkeiten vorgesehen. Die Tanksysteme oder Behälter können aus isolierenden oder ableitfähigen oder leitfähigen Material hergestellt sein. Das eingesetzte Vlies (Zwischenlage zum Tank oder Behälter) darf aus isolierenden oder ableitfähigen oder leitfähigen Material hergestellt sein.
Abbildung 1 Abbildung 2 Abbildung 3
Abbildung 1: Vorderseite Leckschutzauskleidung, fenosafe Silver 800 EXT, Muster PTB.
Abbildung 2: Vorderseite Leckschutzauskleidung, fenosafe Silver 800 EXT, Muster SKZ.
Abbildung 3: Rückseiten Leckschutzauskleidung, fenosafe Silver 800 EXT, Muster SKZ im Hintergrund und PTB als schmaler Streifen unten im Vordergrund.
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2. Erläuterungen zur Prüfspezifikation
Für die Bewertung gelten folgende Anforderungen:
2.1 Oberflächenwiderstand:
Der Oberflächenwiderstand wurde an mehreren unterschiedlichen Punkten des Prüfmusters vor und nach der Einlagerung in die Prüfflüssigkeiten bzw. Mischungen von Prüfflüssigkeiten bestimmt.
Oberflächen mit einem Widerstand ≤ 104 Ω gelten als leitfähig.
Oberflächen mit einem Widerstand von 104 Ω ≤ 1011 Ω bei Frel. ≤ 25 % ± 5 % und 23°C gelten als ableitleitfähig.
Oberflächen mit einem Widerstand > 1011 Ω bei Frel. ≤ 25 % ± 5 % und 23°C gelten als isolierend.
2.2 Durchgangswiderstand
Der Durchgangswiderstand wurde an mehreren unterschiedlichen Punkten des Prüfmusters vor und nach der Einlagerung in die Prüfflüssigkeiten bzw. Mischungen von Prüfflüssigkeiten bestimmt.
Prüfmuster mit einem Durchgangswiderstand ≤ 104 Ω gelten als leitfähig.
Prüfmuster mit einem Durchgangswiderstand von 104 Ω ≤ 109 Ω bei Frel. ≤ 25 % ± 5 % und 23°C gelten als ableitleitfähig.
Prüfmuster mit einem Durchgangswiderstand > 109 Ω bei Frel. ≤ 25 % ± 5 % und 23°C gelten als isolierend.
2.3 Maximal zulässige übertragene Ladungen für Zone 0:
Explosionsgruppe IIA maximal 25 nC Explosionsgruppe IIB maximal 10 nC Explosionsgruppe IIC maximal 0 nC
Maximal zulässige übertragene Ladungen für Zone 1 und Zone 2:
Explosionsgruppe IIA maximal 60 nC Explosionsgruppe IIB maximal 25 nC Explosionsgruppe IIC maximal 10 nC
2.4 Maximal zulässige Dicke isolierender Schichten auf leitfähigen geerdeten Beschichtungen oder ableitfähigen geerdeten Beschichtungen:
Explosionsgruppe IIA und IIB ≤ 2,0 mm Explosionsgruppe IIC ≤ 0,2 mm
(siehe TRGS 727, Abschnitt 3.2.3.1 und IEC TS 60079-32-1, Abschnitt 6.3.4.2)
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2.5 Prüfung der Beständigkeit von Beschichtungen in Bezug auf ihre elektrostatischen Eigenschaften und Dauerhaftigkeit sowie zur Simulation von Alterungsprozessen unter Anwendung der nachfolgenden Prüfflüssigkeiten entsprechend DIN EN 14879-4:2008-01 und FprEN 13160-7:2015.
Zur Abdeckung der Prüfflüssigkeitsgruppen 1, 1a; 2, 3, 3a, 3b, 4, 5, 5a, 5b, 7, 7a und 7b entsprechend Anhang C der DIN EN 14879-4:2008-01 werden drei unterschiedliche Prüfflüssig- keiten bzw. Mischungen von Prüfflüssigkeiten eingesetzt.
Die Toleranz für die Komponenten der Prüfflüssigkeiten beträgt 0,1 %.
I. Erste Mischung von Prüfflüssigkeiten für die Prüfflüssigkeitsgruppen:
1, 1a; entsprechend FprEN 13160-7:2015, Abschnitt 5.1.2.1 a) Für unverbleites Benzin nach EN 228 mit > 5 % (V/V) und ≤ 20 % (V/V) Ethanol
Volumenanteil von 20,0 % (V/V) Ethanol Volumenanteil von 37,7 % (V/V) Toluol
Volumenanteil von 24,2 % (V/V) Isooktan (2,2,4-Trimehylpentan) Volumenanteil von 13,5 % (V/V) n-Heptan
Volumenanteil von 3,0 % (V/V) Methanol Volumenanteil von 1,6 % (V/V) Butanol
II. Zweite Mischung von Prüfflüssigkeiten für die Prüfflüssigkeitsgruppen:
1, 1a; 2, 3, 3a, 3b, 4, 5, 5a, 5b entsprechend Anhang C der DIN EN 14879-4:2008-01 Volumenanteil von 30 %, Benzol (Benzen),
Volumenanteil von 30 %, Toluol (Toluen), Volumenanteil von 30 %, Xylol (Xylen).
Volumenanteil von 10 %, Methylnaphthalene (Methylnaphthalin) III. Dritte Prüfflüssigkeit für die Prüfflüssigkeitsgruppen:
7, 7a, 7b entsprechend Anhang C der DIN EN 14879-4:2008-01 Volumenanteil von 100 % Methanol
Zur Prüfung der Beständigkeit von Beschichtungen in Bezug auf ihre elektrostatischen Eigenschaften und Dauerhaftigkeit sowie zur Simulation von Alterungsprozessen wurde jeweils ein Prüfmuster vom Typ fenosafe Silver 800 EXT in die Gasphase der drei unterschiedlichen Prüfflüssigkeiten bzw. Mischungen von Prüfflüssigkeiten für 49 Tage bei 42 °C und anschließend für 14 Tage bei 23 °C gelagert, wobei alle 1,5 Wochen die Gasphase der unterschiedlichen Prüfflüssigkeiten bzw. Mischungen von Prüfflüssigkeiten ausgewechselt wurde.
Zur Prüfung der Beständigkeit von Beschichtungen in Bezug auf ihre elektrostatischen Eigenschaften und Dauerhaftigkeit sowie zur Simulation von Alterungsprozessen wurde jeweils ein Prüfmuster vom Typ fenosafe Silver 800 EXT untergetaucht in der Flüssigphase der drei unterschiedlichen Prüfflüssigkeiten bzw. Mischungen von Prüfflüssigkeiten für 49 Tage bei 42 °C und anschließend für 14 Tage bei 23 °C gelagert, wobei alle 1,5 Wochen die Flüssigphase der unterschiedlichen Prüfflüssigkeiten bzw. Mischungen von Prüfflüssigkeiten ausgewechselt wurde.
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3. Prüfergebnisse
Liste der technischen Unterlagen, Prüfprotokolle, Muster und sonstigen Dokumente a) Technische Dokumente bestehend aus:
Bezeichnung Nummer Datum
Anschreiben Projekt Leckschutzauskleidung 16. Mai 2013
Folienmuster und Zeichnungen 16. Okt. 2014
Folienmuster und Zeichnungen 26. Nov. 2014
b) PTB-PP516154-01 20. Juli 2015
PTB-MP516154-01 13. Mai 2016
c) fenosafe Silver 800 EXT 26. Nov. 2014
fenosafe Silver 800 EXT 18. Feb. 2015
fenosafe Silver 800 EXT_SKZ 22. Feb. 2016
3.1 Allgemein
Die Umgebungsbedingungen wurden mit dem Michel Taupunktmessgerät, Messmittelnummer PL-Ex-5-70000 bestimmt.
Die nachfolgenden experimentellen Messungen erfolgten nach 24 h Lagerung der Prüfmuster im Normklima (Frel. ≤ 25 % ± 5 % und T = 23 °C ± 2 K).
Die Prüfungen wurden vom 7. August 2015 bis 13. Mai 2016 durchgeführt.
Umgebungsbedingungen: Frel. = 20 % ± 10 %, T = 23 °C ± 5 K, p = 1003 hPa ± 12 hPa
3.2 Bestimmungen des Oberflächenwiderstands
Messung des Oberflächenwiderstandes erfolgt mit dem Teraohmmeter Megger MIT 1020, Messmittelnummer PL-Ex-5-61551 (Messbereich: 0 Ω bis ∞ Ω; Anzeigebereich: 10 kΩ bis 3 TΩ) und einer Streifenelektrode 10 mm x 100 mm nach IEC 60079-32-2 mit 1000 V und 2500 V Messspannung, Messdauer > 1 Minute. Die Streifenelektrode wurde mit 2 kg beschwert.
Tabelle 1: Oberflächenwiderstand RO von fenosafe Silver 800 EXT vor der Einlagerung Mischung von
Prüfflüssigkeiten
Vorderseite (Mediumseite) bei 1000 V
Rückseite mit
Beschichtung bei 1000 V I Gasphase 930 GΩ - > 3,0 TΩ < 10 kΩ - 15,8 kΩ I Flüssigphase > 3,0 TΩ < 10 kΩ
II Gasphase > 3,0 TΩ < 10 kΩ
II Flüssigphase 700 GΩ - > 3,0 TΩ < 10 kΩ III Gasphase 700 GΩ - > 3,0 TΩ < 10 kΩ III Flüssigphase 700 GΩ - > 3,0 TΩ < 10 kΩ 1. Referenz 480 GΩ - 1,6 TΩ < 10 kΩ - 10,3 kΩ 2. Referenz 500 GΩ - 1,4 TΩ < 10 kΩ
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Tabelle 2: Oberflächenwiderstand RO von fenosafe Silver 800 EXT direkt nach der Einlagerung Mischung von
Prüfflüssigkeiten
Rückseite mit
Beschichtung bei 1000 V
Rückseite mit
Beschichtung bei 2500 V I Gasphase 4,6 GΩ - 6,6 GΩ 375 kΩ - 475 kΩ
I Flüssigphase 16,2 MΩ - 17,2 MΩ -
II Gasphase 201 kΩ - 11,8 GΩ 135 kΩ - 142 kΩ
II Flüssigphase 135 kΩ - 1,45 MΩ -
III Gasphase 638 kΩ - 1,10 MΩ -
III Flüssigphase 135 KΩ - 2,45 MΩ -
Tabelle 3: Oberflächenwiderstand RO von fenosafe Silver 800 EXT konditioniert nach der Einlagerung a) 14 Tage danach gemessen, b) ½ Jahr danach gemessen.
Mischung von Prüfflüssigkeiten
a) Rückseite mit Beschichtung bei 1000 V
b) Rückseite mit Beschichtung bei 1000 V
b) Rückseite mit Beschichtung bei 2500 V
I Gasphase 185 kΩ - 308 kΩ 223 kΩ - 250 kΩ 103 kΩ - 112 kΩ I Flüssigphase 145 kΩ - 182 kΩ 265 kΩ - 629 kΩ 112 kΩ - 132 kΩ II Gasphase 183 kΩ - 201 kΩ 503 kΩ - 559 kΩ 109 kΩ - 144 kΩ II Flüssigphase 144 kΩ - 165 kΩ 252 kΩ - 500 kΩ 49,4 kΩ - 104 kΩ III Gasphase 81,8 kΩ - 104 kΩ 92,8 kΩ - 104 kΩ 76,6 kΩ - 89,9 kΩ III Flüssigphase 72,8 kΩ - 128 kΩ 98,0 kΩ - 110 kΩ 62,4 kΩ - 84,9 kΩ
1. Referenz < 10 kΩ < 10 kΩ < 10 kΩ
2. Referenz < 10 kΩ < 10 kΩ < 10 kΩ
Die Messunsicherheit des Megger MIT 1020 ist gegenüber den Schwankungen des Widerstandes der Oberfläche vernachlässigbar. Die Gesamtunsicherheit ergibt sich maßgeblich aus den unterschiedlichen Widerstandswerten des Prüfmusters.
3.3 Bestimmungen des Durchgangswiderstands
Messung des Durchgangswiderstand erfolgt mit dem Teraohmmeter Megger MIT 1020, Messmittelnummer PL-Ex-5-61551 (Messbereich: 0 Ω bis ∞ Ω; Anzeigebereich: 10 kΩ bis 3 TΩ) und einer geschirmten Messelektrode mit einer 5 cm2 großen Kreisfläche nach IEC 60079-32-2 mit 1000 V, 2500 V und 5000 V Messspannung, Messdauer > 1 Minute.
Tabelle 4: Durchgangswiderstand RD von fenosafe Silver 800 EXT vor der Einlagerung Mischung von
Prüfflüssigkeiten
bei 1000 V bei 5000 V
I Gasphase > 3,0 TΩ 512 GΩ - 1,06 TΩ I Flüssigphase > 3,0 TΩ 716 GΩ - 1,10 TΩ II Gasphase > 3,0 TΩ 623 GΩ - 1,14 TΩ II Flüssigphase > 3,0 TΩ 560 GΩ - 1,20 TΩ III Gasphase > 3,0 TΩ 644 GΩ - 1,11 TΩ III Flüssigphase > 3,0 TΩ 609 GΩ - 1,17 TΩ 1. Referenz > 3,0 TΩ 622 GΩ - 1,05 TΩ 2. Referenz > 3,0 TΩ 628 GΩ - 1,13 TΩ
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Tabelle 5: Durchgangswiderstand RD von fenosafe Silver 800 EXT konditioniert nach der Einlagerung a) 14 Tage danach gemessen, b) ½ Jahr danach gemessen.
Mischung von Prüfflüssigkeiten
a) bei 1000 V b) bei 1000 V b) bei 2500 V
I Gasphase > 1,0 TΩ > 1,0 TΩ 350 GΩ
I Flüssigphase > 0,6 TΩ > 1,0 TΩ 420 GΩ
II Gasphase > 1,0 TΩ > 1,0 TΩ 520 GΩ
II Flüssigphase > 0,6 TΩ > 1,0 TΩ 360 GΩ
III Gasphase > 1,0 TΩ > 1,0 TΩ 670 GΩ
III Flüssigphase > 1,0 TΩ > 1,0 TΩ 460 GΩ
1. Referenz > 1,0 TΩ > 1,0 TΩ 610 GΩ
2. Referenz > 1,0 TΩ > 1,0 TΩ 480 GΩ
Die Messunsicherheit des Megger MIT 1020 ist gegenüber den Schwankungen des Widerstandes des Prüfmusters vernachlässigbar. Die Gesamtunsicherheit ergibt sich maßgeblich aus den unterschiedlichen Widerstandswerten des Prüfmusters.
3.4 Bestimmungen der übertragenen Ladung
Die Messung der übertragenen Ladung erfolgt mit dem "SCHNIER"- Coulombmeter HMG 11/02, Messmittelnummer PL-Ex-5-61538 (Messbereich 0 nC bis 260 nC, Anzeigebereich 5 nC bis 260 nC, Messunsicherheit ± 3 nC).
Zur Bestimmung der übertragenen Ladung wurden folgende ladungserzeugende Prozesse ausgeführt.
I) Das Prüfmuster wird zehnmal mit einem Tuch aus Tierhaarfilz (lang) durch Reibung aufgeladen.
II) Das Prüfmuster wird zehnmal mit einem Tuch aus Polyamid durch Reibung aufgeladen.
III) Das Prüfmuster wird zehnmal mit einem Tuch aus Baumwolle durch Reibung aufgeladen.
IV) Das Prüfmuster wird zehnmal mit einem Tuch aus Polyester durch Reibung aufgeladen.
V) Das Prüfmuster wird zehnmal mit der ERO-FLOCK -70 kV "Fakir-Elektrode" aufgeladen.
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Tabelle 6: - Übertragene Ladung nach verschiedenen ladungserzeugenden Prozessen Tierhaarfilz
(lang) in nC
Polyamid- tuch in nC
Baumwoll- tuch in nC
Polyester- tuch in nC
Fakir- elektrode
in nC fenosafe Silver
800 EXT Messergebnisse
der Vorderseite (Mediumseite)
Rückseite mit geerdeter Beschichtung
k.E. k.E. k.E. k.E. 23,7 k.E. k.E. k.E. k.E. 17,8 k.E. k.E. k.E. k.E. 19,8 k.E. k.E. k.E. k.E. 29,0 k.E. k.E. k.E. k.E. 19,3 k.E. k.E. k.E. k.E. 25,3 k.E. k.E. k.E. k.E. 21,4 k.E. k.E. k.E. k.E. 42,2 k.E. k.E. k.E. k.E. 39,4 k.E. k.E. k.E. k.E. 30,1 Anmerkungen zu Tabelle 7:
- "u. N." bedeutet, dass Entladungen hörbar waren, welche sich unterhalb der Nachweisgrenze des Coulombmeters von 5 nC befanden.
- "k. E." bedeutet, dass keine Entladung detektiert wurde.
- "-" bedeutet, dass keine Messung ausgeführt wurde.
4. Hinweise für Herstellung und Betrieb
Änderungen bei den eingesetzten Rohstoffen und/oder im Herstellungsprozess, sowie Umwelteinflüsse können zu Veränderungen der Eigenschaften des Produktes führen.
Die Leckschutzauskleidung vom Typ fenosafe Silver 800 EXT darf aus maximal 2 mm Dicken isolierendem Kunststoff (Mediumseite) bestehen. Die Einhaltung der maximalen Dicken des isolierenden Kunststoffes ist durch Messung nachzuweisen.
Die ableitfähige Beschichtung (Lack) der Rückseite der Leckschutzauskleidung vom Typ fenosafe Silver 800 EXT muss einen Anteil von mindestens 10 Gew. % an Leitruß bzw. Graphit aufweisen.
Der Oberflächenwiderstand der Beschichtung von ≤ 109 Ω (≤ 1 GΩ) ist durch Messung mit einer Streifenelektrode 10 mm x 100 mm nach Bild 1 der IEC 60079-32-2 mit bis zu 1000 V Mess- spannung nachzuweisen1. Die ableitfähige Beschichtung und ggf. vorhandene leitfähige bzw.
ableitfähige Einbauten sind in geeigneter Weise z. B. am Domschaft oder der Potentialaus- gleichschiene der Installation mit Erde zu verbinden. Zur Aufrechterhaltung der Schutzmaßnahme einer Ladungsbindung an der Oberfläche der isolierenden Tankinnenhülle darf der Widerstand, gemessen von der Beschichtung zur Erde, den Wert von ≤ 109 Ω (≤ 1 GΩ) nicht überschreiten.
Ggf. vorhandene leitfähige bzw. ableitfähige Einbauten sind ebenfalls mit einem Widerstand von
≤ 109 Ω (≤ 1 GΩ) in den Potentialausgleich einzubinden2.
1 Dem Hersteller der Leckschutzauskleidung wird empfohlen, zur Erfüllung der Forderung bezüglich des Widerstands gemessen von der Beschichtung zur Erde, den Oberflächenwiderstand < 1 GΩ einzustellen.
2 Der Potentialausgleich inPTB Ex 14-54194 mit einem Widerstand von ≤ 108 Ω (≤ 100 MΩ) wird, bei Aufrechterhaltung der geforderten Sicherheit, durch den Widerstand von ≤ 109 Ω (≤ 1 GΩ) ersetzt.
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5. Fachliche Beurteilung - Bewertung
Die dargestellten Ergebnisse beziehen sich ausschließlich auf das jeweilige vorliegende Muster des Prüfgegenstandes zum Zeitpunkt der Prüfung.
Diese Untersuchungen betreffen ausschließlich elektrostatische Zündgefahren. Bezüglich anderer Zündquellen werden keine Aussagen getroffen.
Die ableitfähige Beschichtung (Lack) der Rückseite der isolierenden Tankinnenhülle der Leckschutzauskleidung vom Typ fenosafe Silver 800 EXT hat auf Grundlage der Prüfspezifikationen alle durchgeführten Prüfungen, ohne sichtbare Veränderungen, ohne Abblättern, ohne Ablösen und ohne Blasen zu bilden, bestanden.
Die Messergebnisse der Leckschutzauskleidung vom Typ fenosafe Silver 800 EXT zeigten eine leichte Erhöhung des Oberflächenwiderstands der ableitfähigen Beschichtung (Lack) bei gleichzeitiger Reduzierung des Durchgangswiderstands durch die beschichtete isolierende Tankinnenhülle. Die Erhöhung des Oberflächenwiderstands liegt im sicheren Bereich zur Aufrechterhaltung der Schutzmaßnahme einer Ladungsbindung an der Oberfläche der isolierenden Tankinnenhülle. Der reduzierte Durchgangswiderstand wird als Effekt gewertet, der den Einsatz der Leckschutzauskleidung in Bezug auf die Sicherheit vor elektrostatische Zündgefahren zusätzlich begünstigt.
Auf Grundlage der Prüfspezifikationen und durchgeführten Prüfungen wurde die Wirksamkeit, die Beständigkeit und die Eignung der ableitfähigen Beschichtung (Lack) in Bezug auf ihre elektrostatischen Eigenschaften, ihrer Dauerhaftigkeit und ihre Alterungsbeständigkeit für die Leckschutzauskleidung vom Typ fenosafe Silver 800 EXT ohne Einschränkungen nachgewiesen.
