Armatura do gazu i stref zagrożonych wybuchem – Wymagania PED, ATEX i DVGW w praktyce

W poradniku o przepustnicach przemysłowych wyjaśnialiśmy podstawy certyfikacji PED, DVGW i ATEX na przykładzie zaworów motylkowych. Te same zasady obowiązują jednak każdą armaturę pracującą w instalacji gazowej jak zawory kulowe, zawory zwrotne, filtry, reduktory czy zawory do detekcji gazu. W tym artykule omawiamy temat potrzebnej dokumentacji dla stosowania armatury zaworowej dedykowanej do instalacji gazowych oraz stref zagrożenia wybuchem.

1. Dlaczego armatura gazowa wymaga dodatkowych certyfikatów

Gaz ziemny, biogaz i inne gazy palne zgodnie z dyrektywą PED, są medium wybuchowym należącym do grupy 1, czyli substancjami niebezpiecznymi (łatwopalnymi). To automatycznie podnosi wymagania wobec każdej armatury, która ma z nimi styczność. Posiadanie tylko certyfikatu PED dla grupy 2 (typowej dla wody czy oleju) nie wystarcza. Dodatkowo, jeśli armatura znajduje się w strefie zagrożonej wybuchem albo ma napęd elektryczny, dochodzi jeszcze dyrektywa ATEX dla siłowników. Poniżej opisujemy dokładnie obie dyrektywy.

2. PED w praktyce – kiedy jest wymagany?

Dyrektywa 2014/68/UE (PED) obejmuje urządzenia ciśnieniowe o najwyższym dopuszczalnym ciśnieniu PS powyżej 0,5 bar. To jednak nie oznacza, że każda przepustnica czy zawór kulowy musi mieć znak CE nadany w ramach PED.

Dyrektywa przewiduje w art. 4 ust. 3 kategorię tzw. SEP (Sound Engineering Practice – uznana praktyka inżynierska). Urządzenia o niskim ryzyku kwalifikują się jako SEP – nie noszą wtedy numeru jednostki notyfikowanej PED, mimo że formalnie wciąż podlegają dyrektywie i muszą być zaprojektowane oraz wykonane zgodnie z dobrą praktyką inżynierską danego kraju członkowskiego. To częste źródło nieporozumień: brak numeru jednostki notyfikowanej na tabliczce nie oznacza automatycznie niezgodności z PED. Może po prostu oznaczać kwalifikację SEP.

Dokładne progi, od których armatura (traktowana przez dyrektywę jako „rurociąg”) w ogóle podlega kategoryzacji ryzyka, są wprost określone w załączniku II dyrektywy 2014/68/UE (tablice 6 i 7) oraz w art. 3:

• Płyny grupy 1 (m.in. gazy palne, wybuchowe – w tym gaz ziemny i biogaz): kategoryzacji podlega armatura o DN większym niż 25. Poniżej DN25 armatura do gazu kwalifikuje się jako SEP.
• Płyny grupy 2 (m.in. woda, powietrze, oleje): kategoryzacji podlega armatura o DN większym niż 32 oraz iloczynie PS × DN większym niż 1000 barów. Poniżej tego progu, można stosować SEP.

Widać wyraźnie, dlaczego gaz traktowany jest bardziej rygorystycznie: próg dla grupy 1 zależy tylko od średnicy (DN25), a dla grupy 2 potrzeba jednocześnie większej średnicy i odpowiednio wysokiego iloczynu ciśnienia i średnicy. Ze względu na aspekt wybuchowości dla medium gazowych, nawet przy najmniejszych średnicach, wymagana jest pełna kategoryzacja i oznakowanie CE-PED.

Ta sama logika dotyczy każdego typu armatury ciśnieniowej w instalacjach gazowych np. dla zaworów zwrotnych, zaworu kulowego, filtra czy reduktora oraz przepustnic (o których pisaliśmy szerzej w poradniku o przepustnicach przemysłowych).

3. DVGW – kiedy potrzebny obok PED

W nawiązaniu do naszego poprzedniego artykułu (zobacz tutaj) wyjaśnialiśmy, że certyfikacja PED dla grupy płynów 2 nie uprawnia do stosowania armatury z gazem. Potrzebny jest dodatkowy dokument, dostarczony przez zewnętrzna jednostkę notyfikująca, która potwierdzi, możliwość stosowania danego typu armatury z medium typu gaz. Najczęściej na rynku można spotkać certyfikat DVGW, powszechnie uznawany w branży gazowniczej w całej Europie w tym również w Polsce. Jeśli natomiast armatura ma od razu certyfikat PED dla grupy 1 (lub 1+2), obejmuje to każdy gaz wybuchowy z automatu i osobny dokument poświadczający możliwość stosowania armatury z gazem nie jest już potrzebny. Dobór ogranicza się wyłącznie do kompatybilności materiałowej danego typu uszczelnienia i materiałowego zaworu pod konkretny gaz.

Czy wystarczy własna deklaracja producenta? Nie. Grupa płynu (1 albo 2) jest integralną częścią klasyfikacji ryzyka i oceny zgodności urządzenia w rozumieniu PED, a nie dodatkowym dopiskiem, który producent może dołożyć po fakcie. Jeśli armatura została oceniona i skategoryzowana jako przeznaczona dla płynów grupy 2, producent nie może samodzielnie oświadczyć, że „nadaje się też do gazu”. Byłoby to niezgodne z zasadniczymi wymaganiami bezpieczeństwa dyrektywy, bo progi kategoryzacji (patrz punkt 2) są dla grupy 1 istotnie surowsze. Aby legalnie zastosować dane urządzenie z gazem, producent musi albo przeprowadzić pełną ocenę zgodności dla grupy 1 wg wymagań PED od podstaw (co przy większych DN/PN zwykle oznacza wyższą kategorię ryzyka i obowiązkowy udział jednostki notyfikowanej), albo uzyskać uznane dodatkowe potwierdzenie jednostki notyfikującej poświadczone odrębnym certyfikatem np. DVGW.

4. ATEX – pełna klasyfikacja krok po kroku

Dyrektywa 2014/34/UE (ATEX) obejmuje urządzenia posiadające własne potencjalne źródło zapłonu. To, czy dane urządzenie – zawór, napęd elektryczny czy pneumatyczny, faktycznie podlega dyrektywie, rozstrzyga zawsze indywidualna analiza zagrożeń zapłonowych przeprowadzona przez producenta (zgodnie z EN ISO 80079-36/-37 i EN 1127-1). Żeby dobrze dobrać konkretne urządzenie do konkretnej strefy, trzeba znać pełną klasyfikację:

Kategorie sprzętu i strefy pracy

Kategoria	Dopuszczalna strefa (gazy)	Dopuszczalna strefa (pyły)	Poziom ryzyka
1	Strefa 0, 1, 2	Strefa 20, 21, 22	Najwyższy – atmosfera wybuchowa stała lub długotrwała
2	Strefa 1, 2	Strefa 21, 22	Średni – atmosfera wybuchowa prawdopodobna w normalnej pracy
3	Strefa 2	Strefa 22	Najniższy – atmosfera wybuchowa mało prawdopodobna, krótkotrwała

Zasada jest prosta: urządzenie wyższej kategorii (1) można stosować w strefie o niższym wymaganiu (2), ale nie odwrotnie.

Grupy wybuchowości gazów (podgrupa II)

• IIA – najmniej wymagająca, obejmuje m.in. propan,
• IIB – obejmuje m.in. etylen,
• IIC – najbardziej wymagająca, obejmuje wodór i acetylen.

Urządzenie certyfikowane dla IIC można stosować też tam, gdzie wystarczyłoby IIA lub IIB (kompatybilność „w dół”), ale nie odwrotnie. To istotne przy doborze armatury do wodoru, o której pisaliśmy w poradniku o przepustnicach.

Klasy temperaturowe (T1–T6)

Określają maksymalną temperaturę powierzchni urządzenia – musi być niższa niż temperatura samozapłonu danego gazu. T1 dopuszcza do 450°C, T6 tylko do 85°C (najbardziej restrykcyjna). Np. wodór ma temperaturę samozapłonu ok. 560°C, więc urządzenia klasy T1 są dla niego wystarczające; dwusiarczek węgla zapala się już przy ok. 100°C, więc wymaga urządzeń klasy T6.

Certyfikacja przez jednostkę notyfikowaną: kiedy jest obowiązkowa, a kiedy wystarczy sama deklaracja producenta?

To zależy zarówno od kategorii, jak i od tego, czy urządzenie jest elektryczne, czy czysto mechaniczne:

• Kategoria 1 (elektryczne i nieelektryczne, strefa 0/20) – zawsze wymagany udział jednostki notyfikowanej (badanie typu UE, moduł B, w połączeniu z modułem D/E/F zapewnienia jakości).
• Kategoria 2, urządzenia elektryczne (strefa 1/21) – zawsze wymagany udział jednostki notyfikowanej.
• Kategoria 2, urządzenia nieelektryczne (np. czysto mechaniczny element z ryzykiem iskrzenia mechanicznego) – producent może ocenić zgodność samodzielnie, ale musi złożyć dokumentację techniczną do depozytu w jednostce notyfikowanej.
• Kategoria 3 (elektryczne i nieelektryczne, strefa 2/22) – pełna, samodzielna deklaracja zgodności producenta (moduł A – wewnętrzna kontrola produkcji), bez jakiegokolwiek udziału jednostki notyfikowanej.

Jednostka notyfikowana, jeśli uczestniczy w ocenie, wystawia certyfikat badania typu UE, a jej czterocyfrowy numer identyfikacyjny widnieje na tabliczce znamionowej tuż przy oznaczeniu CE. Podstawę prawną tego podziału stanowią moduły oceny zgodności określone w załącznikach do dyrektywy 2014/34/UE (moduły A, B, C1, D, E, F, G).

Kto za co odpowiada: producent vs inwestor

Warto rozróżnić dwie osobne dyrektywy, bo dotyczą innych etapów i innych podmiotów:

• Dyrektywa 2014/34/UE (ATEX) – obowiązki producenta armatury i napędów: czy urządzenie ma źródło zapłonu, jak je ocenić i oznakować.
• Dyrektywa 1999/92/WE (w Polsce: Rozporządzenie Ministra Gospodarki z 8 lipca 2010 r., Dz.U. 2010 nr 138 poz. 931) – obowiązki inwestora realizującego instalację: sporządzenie Dokumentu Zabezpieczenia przed Wybuchem (DZPW) na podstawie oceny ryzyka, w którym określa się, jakie kategorie urządzeń są dopuszczone w danej strefie. Domyślnie: strefa 0/20 – kategoria 1; strefa 1/21 – kategoria 1 lub 2; strefa 2/22 – kategoria 1, 2 lub 3 – chyba że DZPW, oparty na ocenie ryzyka, stanowi inaczej.

Praktyczna konsekwencja: brak oznakowania ATEX na danym zaworze nie jest sam w sobie wystarczającą podstawą, by uznać go za bezpieczny w strefie zagrożonej wybuchem. Potrzebna jest udokumentowana deklaracja lub analiza zagrożeń producenta potwierdzająca brak źródła zapłonu. To właśnie tę dokumentację inwestor powinien mieć i uwzględnić przy sporządzaniu DZPW dla konkretnej instalacji. Sam brak oznakowania, bez żadnej towarzyszącej dokumentacji producenta, nie powinien być odczytywany jako „produkt można swobodnie zastosować w strefie Ex”.

5. Jak czytać tabliczkę znamionową – przykład

Weźmy typowe oznaczenie napędu elektrycznego montowanego np. na przepustnicy do gazu:

II 2G Ex db IIB T4 Gb

• II – grupa urządzeń (przemysł powierzchniowy, poza górnictwem),
• 2G – kategoria 2, atmosfera gazowa (G) → dopuszczona do strefy 1 i 2,
• Ex db – typ zabezpieczenia: obudowa ognioszczelna (jak wyjaśnialiśmy wcześniej – konstrukcja uniemożliwiająca wydostanie się iskry/łuku na zewnątrz),
• IIB – grupa wybuchowości gazu, dla którego urządzenie jest dopuszczone (np. etylen i mniej wymagające),
• T4 – klasa temperaturowa, maks. temperatura powierzchni 135°C,
• Gb – poziom ochrony sprzętu (Equipment Protection Level) dla atmosfer gazowych, odpowiadający kategorii 2.

Dokładnie to samo oznaczenie interpretuje się identycznie niezależnie od tego, czy widnieje na napędzie zamontowanym na przepustnicy, zaworze kulowym, czy jakimkolwiek innym urządzeniu elektrycznym w strefie Ex.

6. Nie tylko przepustnice – ta sama logika w całej instalacji gazowej

Wszystko, co opisaliśmy powyżej na przykładzie przepustnic, dotyczy identycznie pozostałej armatury w każdej instalacji gazowej:

Zawory kulowe do gazu – działają na innej zasadzie zamknięcia (obrotowa kula z otworem przelotowym zamiast dysku), ale podlegają dokładnie tym samym wymaganiom PED/DVGW/ATEX. Wybierane są zwykle przy mniejszych średnicach lub tam, gdzie liczy się minimalny spadek ciśnienia (patrz nasze porównanie przepustnic i zaworów kulowych).

Filtry do gazu – chronią dalszą armaturę i urządzenia takie jak reduktory, liczniki gazu, palniki), przed zanieczyszczeniami stałymi w gazie. Jako element ciśnieniowy podlegają dyrektywie PED.

Reduktory i stabilizatory ciśnienia gazu – redukują ciśnienie z sieci przesyłowej do wartości roboczej instalacji. Wiele reduktorów, jako urządzenia w większości mechaniczne, certyfikowane do pracy z medium dla grupy 1, nie posiada własnego źródła zapłonu i pozostaje poza zakresem ATEX. Możliwość stosowania w strefach zagrożenia wybuchem wynika z faktu certyfikacji tych urządzeń typowo dla instalacji gazowych.

7. Który dokument jest wymagany do czego – tabela zbiorcza

Typ armatury	Typowe zastosowanie	Wymagane dokumenty	Oferta
Przepustnice do gazu	Gaz ziemny, biogaz, LPG, gaz koksowniczy	PED grupa 1 (lub 1+2) lub PED grupa 2 + DVGW; ATEX dla napędu w strefie Ex	Przepustnice do gazów
Zawory kulowe do gazu	Gaz ziemny, instalacje o mniejszych średnicach	PED grupa 1 (lub 1+2) lub PED grupa 2 + DVGW; ATEX dla napędu w strefie Ex	Zawory kulowe do gazów
Zawory zwrotne do gazu/biogazu	Zabezpieczenie przed cofnięciem przepływu	PED grupa 1 (lub 1+2) zgodnie z medium	Zawory zwrotne do gazów
Filtry do gazu	Ochrona armatury i urządzeń przed zanieczyszczeniami	PED zgodnie z ciśnieniem roboczym	Filtry do gazu
Reduktory i stabilizatory	Redukcja ciśnienia sieciowego do roboczego	PED, DVGW dla gazu Wiele reduktorów, jako urządzenia mechaniczne, nie mają własnego źródła zapłonu	Reduktory i stabilizatory gazu
Zawory do detekcji gazu (EVA/EVC)	Automatyczne odcięcie w razie wykrycia wycieku	PED; ATEX tylko jeśli zawór ma napęd/cewkę elektryczną i pracuje w strefie sklasyfikowanej jako Ex	Zawory i systemy detekcji gazu
Zawory automatyczne EN161	Armatura palnikowa, instalacje spalania gazu	Norma EN161 + PED; ATEX tylko jeśli instalacja znajduje się w sklasyfikowanej strefie zagrożonej wybuchem	Zawory automatyczne EN161

FAQ

Jaki certyfikat musi mieć armatura przeznaczona do medium gazowego?

Podstawą jest certyfikat PED dla grupy płynów 1 (gazy palne/wybuchowe) – sama certyfikacja dla grupy 2 nie wystarcza. Jeśli armatura ma certyfikat PED tylko dla grupy 2, potrzebny jest dodatkowy dokument potwierdzający dopuszczenie do gazu, najczęściej certyfikat DVGW. Jeśli natomiast armatura ma certyfikat PED od razu dla grupy 1 (lub 1+2), obejmuje to każdy gaz wybuchowy i osobny DVGW nie jest już wymagany. Dodatkowo, jeśli armatura pracuje w strefie zagrożonej wybuchem lub ma napęd elektryczny, potrzebna jest jeszcze odpowiednia certyfikacja ATEX.

Czym różni się PED od ATEX?

PED dotyczy bezpieczeństwa samego urządzenia ciśnieniowego (wytrzymałości, szczelności), a ATEX – ryzyka, że urządzenie stanie się źródłem zapłonu w atmosferze wybuchowej. To dwie różne, niezależne dyrektywy, które armatura gazowa często musi spełniać jednocześnie.

Czy brak numeru jednostki notyfikowanej na armaturze oznacza brak zgodności z PED?

Niekoniecznie – może to oznaczać, że urządzenie kwalifikuje się jako SEP (uznana praktyka inżynierska) zgodnie z art. 4 ust. 3 dyrektywy PED, co jest w pełni legalną kategorią dla urządzeń o niższym ryzyku.

Jaka grupa wybuchowości jest wymagana do wodoru?

Wodór należy do najbardziej wymagającej grupy IIC – urządzenia certyfikowane dla IIC nadają się też do mniej wymagających gazów (IIA, IIB), ale nie odwrotnie.

Czy zawory do detekcji gazu zawsze wymagają certyfikacji ATEX?

Nie zawsze – zależy to od tego, czy zawór ma napęd/cewkę elektryczną oraz czy pracuje w strefie formalnie sklasyfikowanej jako zagrożona wybuchem. Wiele instalacji niskociśnieniowych w ogóle nie ma takiej klasyfikacji strefy.

Czy producent może samodzielnie zadeklarować, że armatura certyfikowana dla grupy 2 PED nadaje się do gazu?

Nie – grupa płynu jest częścią klasyfikacji ryzyka i oceny zgodności urządzenia, więc nie można jej „dopisać” deklaracją po fakcie. Wymagana jest pełna ocena zgodności dla grupy 1 albo uznane dodatkowe potwierdzenie, np. certyfikat DVGW.

Czy dla strefy 2 (kategoria 3 ATEX) wystarczy sama deklaracja producenta?

Tak – dla kategorii 3 (strefa 2 dla gazów, strefa 22 dla pyłów) obowiązuje moduł A, czyli pełna, samodzielna deklaracja zgodności producenta, bez udziału jednostki notyfikowanej. Inaczej jest w przypadku kategorii 1 i elektrycznych urządzeń kategorii 2, gdzie jednostka notyfikowana jest zawsze wymagana.

Kto odpowiada za dobór armatury do konkretnej strefy Ex – producent czy inwestor?

Oboje, ale za co innego. Producent (na mocy dyrektywy 2014/34/UE) odpowiada za ocenę, czy jego urządzenie ma źródło zapłonu, i za jego prawidłowe oznakowanie lub udokumentowane wyłączenie z zakresu dyrektywy. Inwestor realizujący instalację (na mocy dyrektywy 1999/92/WE) odpowiada za sporządzenie Dokumentu Zabezpieczenia przed Wybuchem i udokumentowanie w nim doboru konkretnych urządzeń do wyznaczonej strefy, opierając się na dokumentacji dostarczonej przez producentów.

---

Potrzebujesz pomocy w doborze certyfikowanej armatury do instalacji gazowej? Skontaktuj się z nami – doradzimy właściwy dobór PED, DVGW i ATEX pod Twój projekt.