Thermographie im Ex-Schutzbereich

Wärmebildkameras bilden groß­flächig die Temperaturentwicklungen ihrer Umgebung ab und eignen sich dadurch hervorragend zur Brandfrüherkennung und Zustandsüber­wachung. Durch die Einführung von EX-Schutzgehäusen mit druckfester Kapselung ist es fortan möglich, temperaturmessende Infrarot­kameras in explosionsgefährdeten Umgebungen nach aktuellen ­Ex-Schutz-Normen zu installieren.

Die Anlagensicherheit ist in Ex-Schutz-Zonen von herausragender Bedeutung, weshalb eine kontinuierliche Zustandsüberwachung in diesen Bereichen unumgänglich ist. In der chemischen Industrie und in Raffinerien nimmt die Temperatur dabei einen entscheidenden Stellenwert ein, um kritische Zustände an den Anlagen schnell zu identifizieren und beurteilen zu können. Doch wie lässt sich die Sicherheit in großen Anlagen zuverlässig über Temperaturwerte kontrollieren? Herkömmliche Kameras können eine zu hohe Erwärmung von Pumpen, Motoren oder Ventilen ebenso wenig erkennen wie austretende Flüssigkeiten. Temperaturfühler bieten nicht genügend Aussagekraft, denn sie liefern nur punktuelle Messdaten, mit denen sich weitläufige Installationen nicht kontrollieren lassen. Temperaturmessende Infrarotkameras bewältigen derartige Aufgabenstellungen hingegen problemlos. Jedoch ließen sich diese bis vor Kurzen nicht unter Einhaltung der gültigen Ex-Schutz-Normen installieren. Abhilfe schaffen die ATEX-zertifizierten Schutzgehäuse IRCamSafeEx-AXC, mit denen die thermografische Überwachung Einzug in den EX-Schutz-Zonen 1, 2, 21 und 22 hält.

Überwachung großflächiger Ex-Schutzbereiche
Bereits durchgeführte Installationen bestätigen, dass sich selbst große und verwinkelte Ex-Schutzbereiche flächendeckend und effizient überwachen lassen. Hierzu werden komplette Systemlösungen bestehend aus Hard- und Software eingesetzt, welche eine beliebige Anzahl von Infrarotkameras beinhalten können. Die in den Ex-Schutzgehäusen untergebrachten Infrarotkameras werden dabei so angeordnet, dass jede Kamera einen Abschnitt der zu überwachenden Anlage erfasst. Um den Betrieb von einer zentralen Leitstelle aus zu verwalten, verfügen die Schutzgehäuse über eine integrierte Elektronik. Mit dieser ist ein direkter Anschluss an ein Netzwerk über Lichtwellenleiter- oder Kupferkabel möglich. Die integrierte Elektronik ist, wie alle weiteren Einbauten auch, bereits in der ATEX-Zertifizierung des Gehäuses enthalten und erfordert somit bei der Installation im Ex-Schutzbereich keine zusätzlichen Zertifizierungen.

Kontinuierliche Auswertung
Über das Netzwerk senden die Infrarotkameras ihre Wärmebildaufnahmen an eine zentrale Auswertungssoftware. Damit diese potentielle Gefahrensituationen in den Ex-Schutzbereichen erkennt, ordnet die Software jeder Kamera einen zu überwachenden Flächenabschnitt (Überwachungszone) zu. Weil die Bedingungen innerhalb der Überwachungszonen unterschiedliche Anforderungen an die Temperaturauswertung stellen können, werden für jede Zone individuelle Auswertungsfunktionen eingerichtet. In diesen können durch entsprechende Einstellungen die unterschiedlichsten Aufgaben definiert werden. Das kann z. B. eine Überprüfung von kritischen Temperaturentwicklungen bedeuten oder die Erkennung von überschrittenen Schwellwerten im Sichtbereich der Kamera.

Auch anderweitige Funktionen wie Ausmaskierungen von Bildbereichen sind mit der Software möglich. Auf diese Weise lassen sich Fehlalarme vermeiden, wenn z. B. Fahrzeuge mit heißen Bestandteilen durch eine Zone fahren. Wird eine Alarmbedingung erkannt, gibt das System automatisch ein Signal aus, das zur Einleitung von Gegenmaßnahmen genutzt werden kann. Des Weiteren wird in der Benutzeroberfläche der Software ein vergrößertes Fenster mit dem Live-Bild der betroffenen Zone geöffnet, und die Lage der Zone in einem Übersichtsplan der überwachten Anlage angezeigt. So kann man von der Leitstelle aus schnell die Ursache für den Alarm identifizieren und weitere Maßnahmen einleiten.

Fazit
Die vielfältigen Vorteile von thermografiebasierten Systemen für die großflächige Überwachung von Anlagen machen derartige Lösungen für eine zunehmende Anzahl von Branchen interessant. Mit der Einführung von Kameraschutzgehäusen, welche nach den gültigen ATEX-Normen zertifiziert sind, können solche Systeme nun auch in explosionsgeschützen Bereichen eingesetzt werden. Die Zertifizierung der Gehäuse umfasst dabei sämtliche Einbauten; eine mit erheblichem Kosten- und Zeitaufwand verbundene Re-Zertifizierung bei der Installation entfällt. Das Gehäuse beinhaltet bereits alle Komponenten, die für den Anschluss und einen zuverlässigen Betrieb notwendig sind. Der Installationsaufwand wird damit auf ein Minimum reduziert. Für den ­Kunden lassen sich dadurch Überwachungslösungen ­realisieren, welche sich durch ein hohes Maß
an Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit auszeichnen.