Sicherheitstechnik
Fragen zum Thema Sicherheitstechnik
Fragen zum Thema Sicherheitstechnik
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Flashcards
Flammpunkt
Temperatur, bei der über Flüssigkeit genügend Dampf entsteht → Fremdzündung
Zündtemperatur
Temperatur führt zur Selbstenzündung
Zersetzungstemperatur
Temperaturzerlegung in kleinere Bestandteile
Explosionsgrenzen
Konzentration für explosionsfähige Gemische (UEG, OEG)
Exposition (früher MAK) AGW
maximale Konzentration, keine chronischen, akuten Schäden
Unfallverhütung bei Druckgasflaschen
stehende Gasflaschen gegen Umfallen sichern
Gasflaschenschränke geschlossen halten
Beachtung Luftwechselzahl
Explosion
ist die schlagartig verlaufende chemische Reaktion eines brennbaren Stoffes mit Sauerstoff unter Freisetzung hoher Energie. Brennbare Stoffe können in Form von Gasen, Dämpfen, Nebeln oder Stäuben vorliegen. Eine Explosion kann nur ablaufen, wenn drei Faktoren zusammenkommen
Zündquelle
Sauerstoff (aus der Luft)
brennbarer Stoff (nötige Verteilung und Konzentration)
Zünddreicheck
Alles am selben Ort zur selben Zeit:
Zündquelle, Luft/Sauerstoff, Brennbarer Stoff
Explosionen:
Unterschiede von Detonationen und Deflagration
Detonationen
Reaktionsgeschwindigkeit > Schallgeschwindigkeit [m/s]
Druck über 10 bis über 200000bar
Deflagration
Reaktionsgeschwindigkeit < Schallgeschwindigkeit [m/s]
Druck bis 10bar
Was ist eine Verpuffung?
Deflagration, jedoch v in cm/s, Drücke bis 1bar
Was ist eine Implosion?
plötzliches Zerreißen der Wandungen eines unter Unterdruck stehenden Behälters, Rohres oder Anlagen- oder Bauteils
Wie ist der Verlauf einer Explosion`?
Zündung Gas-Luft-Gemisch
Explosionsdruck → rasche ausbreitung der Gaswolke
Verdünnung des Gas-Luft-Gemisch unter die zur Explosion nowendige Konzentration
kein weiteres Gas zugeführt → Ende der Explosion
Explosionszonen
Untere und obere Explosionsgrenze ist die niedrigste bzw. höchste Konzentration des brennbaren Stoffes im Gemisch von Gasen, Dämpfen, Nebeln und/oder Stäuben, in dem sich nach dem Zünden ein Brennen gerade nicht mehr selbständig fortpflanzen kann.
Untere Explosionsgrenze: eine Zündung ist gerade noch nicht möglich
Obere Explosionsgrenze: eine Zündung ist gerade nicht mehr möglich
Vorraussetzungen für Staubexplosionen
Staub
Luft
Zündquelle
Verlauf Staubexplosion
Aufwirbelung Staubschicht
Bildung brennbares Staub-Luft-Gemisch
Zündung→ Explosion
Druckwelle → weiter Staubschichten werden aufgewirbelt
Kettenreaktion
Was wird unter vorbeugendem Explosionsschutz verstanden?
Vermeidung explosionsfähiger Atmosphäre
Konzentration des brennbaren anteils unter unterer Explosionsgrenze halten
Inertgaseinspeisung
Zündung verhindern
Primärer Explosionsschutz
Das Auftreten eines explosionsfähigen Gemisches wird ausreichend sicher vermieden, z.B. durch Verdrängung von Sauerstoff aus dem System.
Sekundärer Explosionsschutz
Das Auftreten explosionsfähiger Gemische wird zugelassen. Abhängig von der Wahrscheinlichkeit für das Auftreten solcher Gemische werden Anforderungen an die Vermeidung wirksamer Zündquellen gestellt.
Tertiärer Explosionsschutz
Das Auftreten explosionsfähiger Gemische und das gleichzeitige Auftreten wirksamer Zündquellen ist zulässig. Eine Explosion findet statt, die Auswirkung sowie die Ausbreitung der Explosion wird jedoch begrenzt. Hierbei kommen folgende Maßnahmen in Betracht:
Druckfeste Bauweise: Die Anlage ist für den maximalen Explosionsüberdruck ausgelegt.
Druckstoßfeste Bauweise: Die Anlage ist für einen reduzierten maximalen Explosionsüberdruck ausgelegt und mit Einrichtungen zur Druckentlastung ausgerüstet. Eine Verformung der Anlagenteile ist zulässig, ein unkontrolliertes Aufreißen jedoch nicht.
Explosionsunterdrückung: Mit aktiven Sensoren wird das Anlaufen einer Explosion erkannt und um die Reaktion abzubrechen wird Löschmittel in die Anlage eingebracht.
Explosionstechnische Entkopplung: Mit aktiven (z.B. Löschmittelsperre) oder passiven (z.B. Explosionsschutzventil) Schutzsystemen wird die Übertragung einer Explosion von einem Anlagenteil in einen anderen vermieden.
Varianten von Sicherheitsamaturen-Überdrucksicherungen
Sicherheitsventile
Berstscheiben
Kombination
Warum Überdrucksicherungen?
druckbeaufschlagte Räume gegen … Druck sichern (Behälter, Reaktoren, Kolonnen, Rohrleitungen, Transportbehälter)
Sinn von Überdrucksicherungen
Beschädigungen von Apparaten vermeiden, auch von Menschen
Funktionsweise eines Sicherheitsventils
Abbau des Überdrucks:
Überschreiten des Ansprechdrucks → öffnen → Gase/ Flüssigkeiten/ Dampf → Abgabe in Atmosphäre, abgassysteme
Absperrdruck unterschritten → Schließen SV
Dimensionierung (Abgasverordnung, Druckverlust, Rohrdruck)
Nenne 2 Anwendungen von Sicherheitsventilen
Druckbehälter (druck größer als 110% des Partialdrucks)
Flüssigkeitskreisläufe
Einteilungen von Sicherheitsventilen
Gegenkraft, Gewichtsbelastet
Einteilung nach Ansprechverhalten
Proportionalventil
Hub des Ventils proportional zum Überdrucks
Bereich Ansprechdruck → vollständiges Öffnen
Vollhubsicherheitsventil
schlagartiges Öffnen bis maximalem Hub
federbelstet
Normalsicherheitsventil
kein besonderes Ansprechverhalten
öffnen bei 1,1 Betriebsdruck
Einteilung nach Ansteuerung
direkt wirkendes SV
gesteuerte SV → ätzliche bzw. ausschließliche, extern ausgertagene Kraft (Öffnen, Schließen)
genaues Ansprechverhalten
Bsp.: Kraftwerkkessel
Warum Sicherheitstechnik?
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spektakuläre Chemieunfälle
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viele Unfälle (Brände, Explosionen)
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Summe entsteht durch Prozesse und Anlagen
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Wo: Lebensmittelindustrie
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Gefahr durch Mikroorganismen, Gentechnik
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Womit befasst sich Sicherheitstechnik?
mit den Risiken, denen der Mensch und seine Umwelt ausgesetzt ist
Wieso Sicherheit in Verfahrenstechnik?
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sichere Anlagen sind wirtschaftlich
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Schaden an Mensch, Umwelt und Anlagen - Betreiber haften
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„Sparsamkeit“ aber höchstmögliche Sicherheit
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Sicherheitsmängel offenbar werden
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möglichst keine Mängel übersehen
Wann kein Verfahren erst sicher durchgeführt werden?
wenn man die zugrundeliegenden Mechanismen verstanden hat. Handeln nicht nur an Gesetzen und Verordnungen, sondern an eigenem Sachverstand festmachen.
Was ist die GVO?
Gewerbeverordnung
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ist ein Bundesrecht
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GVO beinhaltet Vorschriften die sich vorwiegend an Unternehmen bzw. an deren Beauftragten richten
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Vorschriften:
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allg. Vorschriften über betriebliche Sicherheit
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behördliche Aufsicht über die Einhaltung dieser Bestimmung
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Straf- und Bußgeldvorschriften
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was steht unter §120a der GVO Vorschriften der Betriebssicherheit?
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Geräte und Maschinen mit erhöhter Sicherheit sind einzurichten (für Gesundheit)
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Schutz der Arbeiter vor Gefahren für Leben und Gesundheit
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Arbeiter vor beweglichen Teilen und vor Maschinen schützen
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Arbeitsumfeld (ausreichend Beleuchtung, Arbeitsplatz gut belüftet)
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Unternehmen ist verpflichtet Maßnahmen und Vorschriften zu erarbeiten, die einen sicheren Betrieb gewährleisten
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Was ist BimSchG?
Bundes-Immissionsschutzgesetz
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schädliche Umwelteinwirkungen z. Bsp.
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Luftverunreinigungen
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Wasser- und Bodenverunreinigungen
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Geräusche
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Für was gilt das BimSchG?
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Einrichtung und den Betrieb von Anlagen
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Herstellung und Inverkehrbringen von Anlagen von Anlagen zur Stoffumwandlung und -erzeugung
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Beschaffenheit, Betrieb und Prüfung von Kraftfahrzeugen
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rzeugen
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§ 5 BimSchG
… weder die Umwelt noch die Nachbarschaft oder die Allgemeinheit dürfen Schaden durch das Betreiben von Anlagen, die unter den Geltungsbereich fallen, erleiden
BimSchG Grrrundpflichten
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Verbot schädlicher Umwelteinwirkungen und Gefahren
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das Gebot der Vorsorge gegen diese Einwirkungen
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das Gebot der Reststoffverwertung und -beseitigung
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Stand der Technik
… die Beachtung all dessen was im tech. Regelwerk festgelegt ist, darüber hinaus die Anwendung von neuen Erkenntnissen aus der Moderne
Wichtig: Betriebsanweisung
Was sind Gefahrenstoffe?
feste Stoffe, Flüssigkeiten und Dämpfe/ Stäube die den Menschen gesundheitlich Schaden können.
Def. Brand
ist Schadensfeuer, das im Stande ist sich außerhalb eines Brandherds mit eigener Kraft fortzusetzen