Integrierte Stahlwerke umfassen große Produktionsbereiche, von der Kokerei, Eisen- und Stahlerzeugung bis hin zur Gasrückgewinnung, Kohlenstaubeinblasung, Versorgungssystemen und werksweiten Rohrleitungsnetzen. Die Kommunikationsbedingungen variieren erheblich von Bereich zu Bereich. Einige Standorte sind kontinuierlich hohen Temperaturen, Staub und starkem Industrielärm ausgesetzt, während andere brennbare Medien wie Koksofengas, Hochofengas, Konvertergas und Erdgas umfassen.

Aus diesem Grund kann die Auswahl von Telefonen in einem Stahlwerk nicht allein darauf basieren, ob das Gerät Anrufe tätigen und empfangen kann. Der Installationsort, die Einstufung des explosionsgefährdeten Bereichs, die Kommunikationsverkabelung und die Abteilungen, die bei einem abnormalen Ereignis kontaktiert werden müssen, beeinflussen alle die Wahl des Endgeräts und die gesamte Kommunikationsarchitektur.

Explosionsgeschützte Telefone werden hauptsächlich an festen Kommunikationspunkten installiert, die sich in klassifizierten explosionsgefährdeten Bereichen befinden. In normalen Produktionsbereichen können je nach Umgebungsbedingungen Industrietelefone, IP-Telefone oder andere Kommunikationsendgeräte ausgewählt werden. Es ist nicht erforderlich, im gesamten Stahlwerk explosionsgeschützte Geräte einzusetzen.

Kokereien und Koksofengas-Behandlungsbereiche

Die Kokerei ist eine der typischsten Anwendungen für explosionsgeschützte Kommunikationsgeräte in einem Stahlkomplex. Die Koksproduktion, Gasreinigung und Gastransport umfassen Koksofengas und zugehörige chemische Prozessmedien. Diese Bereiche enthalten dichte Rohrleitungen, Ventile und Prozessausrüstungen, während viele Arbeitsplätze eine kontinuierliche Inspektion erfordern.

Je nach Einstufung des explosionsgefährdeten Bereichs können explosionsgeschützte Telefone in der Nähe von Koksofen-Arbeitsplätzen, Gasreinigungseinheiten, Gasventilgruppen, Pumpstationen, Gebläseanlagen und anderen Orten installiert werden, an denen Bediener regelmäßig Inspektionen oder Prozessoperationen durchführen.

Der Hauptzweck dieser Telefone besteht darin, eine zuverlässige Kommunikationsverbindung zwischen dem Feldpersonal und dem Kokereileitstand aufrechtzuerhalten. Wenn ein Bediener beispielsweise einen abnormalen Gasdruck, ungewöhnliche Geräusche oder eine Ventilposition feststellt, die nicht dem erforderlichen Prozesszustand entspricht, kann er den Leitstand direkt vom nächsten festen Telefon aus kontaktieren, anstatt zu einem Aufenthaltsraum zurückzukehren, um ein anderes Kommunikationsgerät zu suchen.

Wenn die Telefone in ein zentrales Leitsystem integriert sind, kann jedes Endgerät auch durch seinen physischen Standort identifiziert werden, z. B. „Koksofenbereich 03“ oder „Gasreinigungsbereich 02“. Wenn ein Anruf an der Leitkonsole eingeht, kann der Bediener sofort den Herkunftsbereich erkennen, was die Zeit zur Bestätigung des Standorts des Anrufers verkürzt.

Hochofen- und Konvertergassysteme

Hochofenbereiche enthalten große Prozessanlagen, erhöhte Plattformen, umfangreiche Rohrleitungen und weit verteilte Hilfseinrichtungen. Das Hochofengassystem umfasst auch zahlreiche Ventile, Entstaubungseinheiten und Gastransportleitungen. Daher sind feste Telefonpunkte häufig in der Nähe von Betriebsbereichen, Inspektionswegen und wichtigen Gassystemstandorten erforderlich.

Industrielärm ist in diesen Bereichen ein weiterer wichtiger Aspekt. Wenn Gebläse, Entstauber, Förderanlagen und andere große Prozessanlagen kontinuierlich in Betrieb sind, kann der Klingelton eines Standardtelefons leicht durch Hintergrundgeräusche übertönt werden.

Für diese Standorte können explosionsgeschützte Telefone bei Bedarf mit explosionsgeschützten Hornlautsprechern oder akustischen und optischen Alarmgeräten kombiniert werden. Wenn der Leitstand das Feldtelefon anruft, kann das Personal nicht nur durch den Telefonklingelton, sondern auch durch ein lauteres akustisches Signal oder ein Blinklicht alarmiert werden.

Der Einsatz externer Hornlautsprecher oder optischer Alarme sollte durch die tatsächlichen Lärmpegel vor Ort, den Installationsabstand und die Betriebsverfahren bestimmt werden, anstatt einheitlich an jedem Telefonpunkt angewendet zu werden.

In Konverterstahlwerksbereichen konzentrieren sich die Kommunikationsanforderungen stärker auf die Konvertergasrückgewinnung, Entstaubungsanlagen und zugehörige Versorgungssysteme. Feldendgeräte können an den Stahlwerksleitstand angeschlossen oder in das werksweite Produktionsleitsystem integriert werden, sodass Stahlwerks-, Versorgungs-, Sicherheits- und Instandhaltungsteams über eine definierte Kommunikationsstruktur kommunizieren können.

Kohlenstaubaufbereitung und PCI-Bereiche

Kohlenstaubaufbereitungs- und -einblasanlagen erfordern einen anderen Ansatz bei der Geräteauswahl als herkömmliche brennbare Gasumgebungen.

Das Brechen, Mahlen, Lagern und Fördern von Kohle kann brennbaren Staub erzeugen. Vor der Auswahl eines Kommunikationsendgeräts muss der Projektingenieur zunächst den Gefahrstoff und die Bereichseinstufung am Installationsort bestimmen und dann prüfen, ob die Explosionsschutz-Zertifizierung des Telefons für diese spezifische Umgebung geeignet ist.

Typische feste Kommunikationsstandorte umfassen Bereiche in der Nähe von Kohlemühlen, Kohlenstaubsilos, Fördersystemen, PCI-Arbeitsplätzen und routinemäßigen Inspektionspositionen.

Ein häufiges Missverständnis sollte vermieden werden: Ein als „explosionsgeschütztes Telefon“ bezeichnetes Produkt ist nicht automatisch für jede explosionsgefährdete Atmosphäre geeignet. Gas- und Staubumgebungen können unterschiedliche Schutzkonzepte, Gerätekennzeichnungen und Zertifizierungsbereiche erfordern. Die Projektbeschaffung sollte daher auf den tatsächlichen Zertifikaten und technischen Unterlagen basieren, nicht allein auf dem Produktnamen.

Zusätzlich zum Explosionsschutz müssen in Kohlenstaubbereichen auch Staubablagerungen, Gehäusedichtheit, regelmäßige Reinigung und die langfristige Zuverlässigkeit von Kabeldurchführungen und elektrischen Verbindungen berücksichtigt werden.

Gasspeicher, Verdichterstationen und Versorgungseinrichtungen

Große Stahlwerke betreiben normalerweise spezielle Versorgungssysteme für die Rückgewinnung, Speicherung, Mischung, Druckbeaufschlagung und Verteilung von Hochofengas, Koksofengas, Konvertergas, Erdgas und anderen Prozessversorgungen.

Gasspeicher, Gasverdichterstationen, Mischstationen, Druckregelanlagen und Rohrleitungsventilgruppen befinden sich oft in einiger Entfernung von den Hauptproduktionsleitständen. Gleichzeitig erfordern Geräteschaltungen, Ventiloperationen und routinemäßige Inspektionen eine häufige Kommunikation mit der Energie- oder Versorgungsleitstelle.

An geeigneten klassifizierten Standorten installierte explosionsgeschützte Telefone ermöglichen es dem Feldpersonal, direkt mit der Versorgungsleitstelle, dem Produktionsleitstand, dem Sicherheitspersonal oder den Instandhaltungsteams zu kommunizieren.

Während einer Gasleitungs-Umschaltoperation müssen beispielsweise Feldbediener und Versorgungsleitpersonal Ventilpositionen, Betriebszustände der Anlagen und die Abfolge der einzelnen Betriebsschritte bestätigen. Ein festes Telefon bietet einen klar definierten Kommunikationspunkt, der sich nicht ändert, wenn sich Personal auf dem Gelände bewegt.

Ähnliche Anforderungen können auch entlang von Gasrohrbrücken, entfernten Ventilräumen, Pumpstationen und Versorgungsleitungen bestehen. In einem großen integrierten Stahlkomplex kann eine zuverlässige feste Kommunikation an diesen entfernten Punkten für den Produktionsbetrieb wichtiger sein als gewöhnliche Bürotelefone.

Wie explosionsgeschützte Telefone an das Stahlwerk-Leitsystem angeschlossen werden

Neue Stahlwerke und Modernisierungsprojekte in bestehenden Anlagen haben oft sehr unterschiedliche Kommunikationsinfrastrukturen. Daher gibt es keine einheitliche Anschlussmethode, die für jede Installation explosionsgeschützter Telefone gilt. Die Systemarchitektur sollte je nachdem ausgewählt werden, ob vor Ort ein IP-Netzwerk, vorhandene analoge Telefonverkabelung oder eine Kombination aus beiden verwendet wird.

Anschluss von SIP-explosionsgeschützten Telefonen an das IP-Netzwerk

Wenn ein industrielles Ethernet-Netzwerk bereits verfügbar ist, können SIP-explosionsgeschützte Telefone direkt an industrielle Netzwerk-Switches angeschlossen werden und sich bei einer IP-TK-Anlage oder einer SIP-basierten Leitplattform registrieren.

Ein typischer Kommunikationsweg ist:

Explosionsgeschütztes Telefon → Industrieller Ethernet-Switch → Werks-IP-Netzwerk → IP-TK-Anlage / SIP-Server → Leitkonsole

Diese Architektur erleichtert die Zuweisung einheitlicher Durchwahlnummern für Telefone in den Bereichen Kokerei, Eisenherstellung, Stahlerzeugung und Versorgung. Die Leitplattform kann Endgeräte auch nach Werksbereich, Werkstatt oder Prozessabschnitt organisieren.

Funktionen wie Anrufübersteuerung, Zwangstrennung, Anrufaufzeichnung, Gruppenruf und Broadcast-Integration hängen von den Fähigkeiten der ausgewählten Leitplattform und Endgeräte ab. Die SIP-Unterstützung allein garantiert nicht, dass jede erweiterte Leitfunktion verfügbar ist.

Beibehaltung vorhandener analoger explosionsgeschützter Telefone

Viele seit Jahren betriebene Stahlwerke verfügen bereits über umfangreiche analoge Telefonverkabelungen. Wenn die vorhandene Feldverkabelung und die Endgeräte in gutem Zustand sind, erfordert ein Modernisierungsprojekt nicht unbedingt einen vollständigen Austausch der installierten Infrastruktur.

Eine gängige Migrationsarchitektur ist:

Analoges explosionsgeschütztes Telefon → Vorhandenes Telefonkabel → FXS-Sprachgateway → IP-Netzwerk → IP-TK-Anlage / Leitplattform

Das vorhandene zweidrahtige Feldtelefon kann in Betrieb bleiben, während ein FXS-Sprachgateway im Geräteraum die analoge Schnittstelle in SIP umwandelt. Dies ermöglicht es, zunächst die Kernvermittlung und Leitplattform zu aktualisieren und die Feldendgeräte schrittweise je nach Gerätezustand, Standortanforderungen und Projektbudget auszutauschen.

Integration von Telefon-, Durchsage- und Funkkommunikation

Die Kommunikationssysteme in großen Stahlwerken umfassen normalerweise mehr als nur feste Telefone. Industrielle Durchsageanlagen, Handfunkgeräte, Bündelfunksysteme, akustische und optische Alarmgeräte sowie unabhängige Werkstattkommunikationssysteme können alle in derselben Anlage betrieben werden.

Wenn diese Systeme völlig getrennt bleiben, müssen Leitbediener bei einem abnormalen Ereignis möglicherweise wiederholt zwischen Telefonkonsolen, Funkgeräten und Durchsageanlagen wechseln.

Wo geeignete Schnittstellen verfügbar sind, können explosionsgeschützte Telefone, Standard-Industrietelefone, SIP-Durchsageanlagen und Funkkommunikationsressourcen in eine einheitliche Leitplattform integriert werden, sodass verschiedene Kommunikationsmethoden denselben Produktions- und Notfallablauf unterstützen.

Wenn beispielsweise Personal in einem Kokerei-Bereich über ein explosionsgeschütztes Telefon einen gasbedingten abnormalen Zustand meldet, kann der Dispatcher sofort Sicherheits- und Instandhaltungspersonal kontaktieren. Wenn eine breitere Benachrichtigung erforderlich ist, kann der Dispatcher dann die Durchsage- oder Funkanlage nutzen, um die betreffenden Betriebsbereiche zu informieren.

Ziel dieser Architektur ist es nicht einfach, jedes Kommunikationssystem auf einem einzigen Bildschirm darzustellen. Ihr eigentlicher Wert besteht darin, die Trennung zwischen Kommunikationskanälen zu verringern, sodass Feldanrufe, Personalbenachrichtigungen und anschließende Leitoperationen dem tatsächlichen Störfallbearbeitungsprozess folgen können.

Was sollte bei der Auswahl explosionsgeschützter Telefone für Stahlwerke überprüft werden?

Bei der Auswahl von Telefonen für ein metallurgisches Projekt sind Angaben wie „in der Kokerei installiert“ oder „in der Nähe des Hochofens verwendet“ nicht ausreichend. Selbst innerhalb desselben Produktionsabschnitts können die Einstufung des explosionsgefährdeten Bereichs und die Umgebungsbedingungen von einem Installationspunkt zum anderen erheblich abweichen.

Vor der Bestätigung der Ausrüstung sollten die folgenden Informationen überprüft werden:

• Installationsort: Identifizieren Sie die spezifische Werkstatt, Plattform, Stationsgebäude oder Ausrüstungsbereich.
• Einstufung des explosionsgefährdeten Bereichs: Bestätigen Sie die für den genauen Telefoninstallationspunkt geltende Klassifizierung.
• Gefahrstoff: Bestimmen Sie, ob die Umgebung brennbares Gas, Dampf oder brennbaren Staub umfasst.
• Explosionsschutzparameter: Überprüfen Sie das Schutzkonzept, die Geräteschutzstufe, die Gasgruppe, die Temperaturklasse und den Zertifizierungsbereich.
• Umgebungsbedingungen: Berücksichtigen Sie hohe und tiefe Temperaturen, Staub, Regen, Korrosion und Vibrationen.
• Umgebungsgeräusche: Bestimmen Sie, ob ein externer Hornlautsprecher, verstärkter Klingelton oder ein akustisches und optisches Alarmgerät erforderlich ist.
• Kommunikationsschnittstelle: Bestätigen Sie, ob das Projekt SIP-Vernetzung verwendet oder vorhandene analoge Telefonleitungen beibehält.
• Backend-System: Bestimmen Sie, ob die Telefone an eine IP-TK-Anlage, Leitkonsole, Aufzeichnungssystem, Durchsageanlage oder Funkkommunikationssystem angeschlossen werden müssen.

Die physische Installationsposition sollte auch vor der Errichtung überprüft werden. Wenn ein Telefon zu weit vom tatsächlichen Arbeitspunkt entfernt ist oder durch große Maschinen, Rohrleitungen oder Strukturelemente verdeckt wird, kann es im Notfall schwierig zu erreichen sein, selbst wenn alle Gerätespezifikationen den Projektanforderungen entsprechen.

Der Schlüssel zur explosionsgeschützten Kommunikation in einem Stahl- und Hüttenwerk besteht nicht einfach darin, mehr explosionsgeschützte Telefone zu installieren. Das Ziel ist es, geeignete feste Kommunikationsendgeräte an Orten zu platzieren, an denen zuverlässige Kommunikation tatsächlich erforderlich ist, wie z. B. in Kokereien, Gasrückgewinnung, Versorgungs- und Kohlenstaubsystemen, und diese Endgeräte dann zuverlässig mit den entsprechenden Leitständen und dem Produktionsleitsystem zu verbinden.

Für Stahlwerke mit vorhandener analoger Telefoninfrastruktur können Sprachgateways verwendet werden, um eine schrittweise Migration hin zu IP-basierter Kommunikation zu unterstützen. Neue Projekte können stattdessen von Anfang an um SIP-explosionsgeschützte Telefone, IP-TK-Anlagen und zentrale Leitplattformen herum konzipiert werden. Die endgültigen Explosionsschutzparameter, Kommunikationsschnittstellen und Systemfunktionen sollten immer gemäß der Dokumentation der explosionsgefährdeten Bereiche, den Projektplanungsanforderungen und den tatsächlichen Netzwerkbedingungen vor Ort festgelegt werden.

Becke Telecom bietet explosionsgeschützte Telefone, Industrietelefone, Sprachgateways, IP-TK-Anlagen und Leitlösungen für Stahl-, Kokerei- und Hüttenprojekte. Systemarchitekturen können nach den Anforderungen von Neuinstallationen, Modernisierungen der Kommunikation in bestehenden Anlagen und Mehrsystemintegration ausgelegt werden.