Technischer Explosionsschutz
Aufarbeitung des Rep.
Aufarbeitung des Rep.
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Lernkarten
Explosionsgefahr ... erkennen und verhindern
- Sind brennbare Stoffe vorhanden?
- Kann durch ausreichende Verteilung in Luft ein explodierendes Gemisch entstehen?
- Abschätzung von Quellen und Mengen exposionsfähiger Atmosphäre erforderlich!
- Ist die Bildung von gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre möglich?
- Ist die Bildung von gefährlicher explosionsfähiger Attmosphäre völlig verhindert?
- Ist die Entzündung von gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre sicher verhindert?
Explosionsschutzdokument muss wann erstellt werden?
Wenn in der Gefährdungsbeurteilung nach § 3 BetrSichV festgestellt wurde, dass die Entstehung einer explosionsfähigen Atmosphäre nicht verhindert werden kann, muss ein Explosionsschutzdokument erstellt werden.
Was hat der Arbeitgeber mit dem Explosionsschutzdokument nachzuweisen?
- dass eine Explosionsgefährdung ermittelt und bewertet wurde
- in welchen Bereichen eine Explosionsgefährdung auftreten kann (Zoneneinstellung)
- die Maßnahmen
- nach welchen Kriterien die Arbeitsmittel für die Bereiche gewählt werden
Ex in schulem Schriftzug
Betriebmittel: Ex- Hexagon
Ex im Dreieck
Ex- Bereich
Normalbetrieb
Zustand in dem eine Anlage innerhalb ihrer Auslegungsparameter betrieben wird. Er umfasst auch das An- und Abfahren der Anlage, Reinigen, Umrüsten, Warten und Reparieren.
Nicht Normalbetrieb (Störbetrieb)
Störungen die Instandsetzung oder Abschaltung erfordern sowie menschliches Fehlverhalten.
Sicherheitstechnische Kennzahlen (Sicherheitskennzahlen)
sind Größen/Werte die das physikalisch-chemische Verhalten von Substanzen beschreiben, um deren potentiellen Explosionsgefahren zu bewerten. Für vorbeugenden und konstruktiven Ex-Schutz sind andere Kennzahlen von Bedeutung.
Vorbeugender Explosionsschutz
- UEG
- OEG
- SGK
- Flammpunkt
- Brennzahl/Brennbarkeit
- Mindestzündenergie
- Zündtemperatur
- Glimmtemperatur
- elektrostatisches Verhalten
- Schwelpunkt
- Selbstentzündungsverhalten
Konstruktiver Explosionsschutz
- KST-Wert
- KG-Wert
- Maximaler Explosionsüberdruck
Konstruktiver Explosionsschutz (Definition)
Schutzmaßnahmen die zwar keine Explosion verhindern, aber deren Auswirkungen auf ein akzeptables Maß reduzieren.
- explosionsfeste Bauweise
- EExplosionsdruckentlastung
- Explosionsunterdrückung
Schutzsyseme
- explosionsdruck- oder explosionsdruckstoßfeste Bauweise
- Flammendurchschlagsicherungen
- Wassertauchungen
- automatische Schnellschlusseinrichtungen
- Explosionsunterdrückungssysteme
- akurat arbeitende Verschlussventile
- Druckentlastungseinrichtungen
explosionsdruck- oder explosionsdruckstoßfeste Bauweise
von Apparaten und Bauwerken, die dem Explosionsdruck standhalten
Flammendurchschlagsicherungen
die eine Flammenfront soweit abkühlen,dass eine Explosion räumlich begrenzt bleibt
Wassertauchungen
in Rohrleitungen, die ebenfalls eine Explosion unterbrechen (Flammensperre)
automatische Schnellschlusseinrichtungen
in Verbindung mit geeigneten IR-Detektoren, die mit einer ausreichend kurzen Reaktionszeit Ventile in angeschlossenen Rohrleitungen schließen
Explosionsunterdrückungssysteme
(z.B. automatische Schaumlöscheinrichtungen)
ausgelöst durch geeignete IR-Detektoren oder Drucksensoren mit Auswertegeräten. Mit diesen Systemen wird eine explosive Reaktion erkannt und unterdrückt (gelöscht), bevor größerer Schaden durch unzulössigen Druckanstieg entsteht. Der Einsatz wird meistens mit anderen Explosionsschutzmaßnahmen kombiniert, beispielssweise Schnellschlusseinrichtungen, dynamische FLammsperren, um die Explosion räumlich zu begrenzen.
akurat arbeitende Verschlussventile
in Rohrleitungen für Gase ("Ventex-Ventile"), die bei plötzlichem Druckanstieg Leitungsabschnitte absperren.
Druckentlastungseinrichtungen
(Druckentlastungsklappen, Berstscheiben)
die den Explosionsdruck auf ein beherrschbares Makß begrenzen (zum Beispiel an großen Silos). Sicherheitsventile sind nicht geeignet, den Druckanstieg durch eine Explosion abzuführen, da hierzu große Entlastungsflächen erforderlich sind.
Sicherheitstechnische Kenngrößen:
Gase und Dämpfe
- UEG
- OEG
- SGK
- maximaler Ex-Druck
- maximaler zeitlicher Druckanstieg
- Normspaltweite
- Zündgrenzdruck
- Mindestzündenergie
- ggf. elektrische Kenngrößen
Explosionsgrenzen (UEG, OEG)
Verschiedene Messmethoden, jeweils mit erhöhter Temperatur und ggf. Druck. Als Zündkriterium gilt das Ablösen der FLamme von der Zündquelle (Funkenstrecke)
Sauerstoffgrenzkonzentration (SGK)
Wird im Allgemeinen anhand der Explosionsbereiche von Dreistoffgemischen Ermittelt.
Maximaler Druck und -anstieg
Prüfung mit einem kugelförmigen Druckbehälter (>5L) oder Zylinder (Länge/Durchmesser= 1/1, V>5L) mit einer zentral angeordneten Zündquelle.
Der max. Explosionsdruck ist nicht volumenabhängig, er steigt proportional mit dem absoluten Anfangsdruck. Ist umgekehrt proportional zur absoluten Anfangstemperatur.
Der maximale zeitliche Druckanstieg und der derr dritten Wurzel des Volumens ist konstant. Die ergibt den KG-Wert (KG-Wert immer bezogen auf 1m3). Übertragung auf verschiedene Apperate ist strenggenommen nur bei ähnlicher Geometrie möglich.
Normspaltweite
Die Normspaltweite wird bestimmt als die größte Weite eines 25cm langen Spalts zwischen den beiden Teilen einer Prüfanodnung, bei der unter vorgegebenen Bedingungen die Entzündung des im Inneren befindlichen Gasgemisches nicht zur Entzündung des außen befindlichen Gasgemisches führt, und zwar für alle Konzentrationsbereiche.
Zündgrenzdruck
Einige Stoffe können ab einem bestimmten Druck, dem Zündgrenzdruck, auch ohne Anwesenheit von Sauerstoff explodieren. Bestimmt wird dieser eine den Apparaturen, die zur Bestimmung der Explosionsgrenzen bei erhötem Druck verwendet werden.
Mindestzündenergie
Die MZE ist die unter vorgeschriebenen Versuchbedingungen ermittelte, kleinste, in einem Kondensator gespeicherte Energie, die bei einer Entladung ausreicht, das zündwilligste GEmisch einer explosionsfähgien Atmosphäre zu entzünden.
Sicherheitstechnische Kenngrößen:
Brennbare Flüssigkeiten
- Flammpunkt
- unterer Explosionspunkt
- Zündtemperatur
- Weiterbrennbarkeit
- Bildung explosionsfähiger Gase und Dämpfe
- Selbstentzündungsverhalten
- Thermische Stabilität
Flammpunkt
Der Flammpunkt ist die niedrigste Temperatur bei der eine Flüssigkeit unter vorgeschriebenen Bedingungen brennbares Gas oder brennbaren Dampf in solcher Menge abgibt, dass bei Kontakt mit einer wirksamen Zündquelle sofort eine Flamme auftritt,
Es gibt verschiedene Standard-Methoden zur Bestimmung des Flammpunktes, die sich im Wesentlichen aber nicht unterscheiden.
Bsp.: Bestimmung nach Plensky-Martens:
Die in einem Tiegel befindlcihe Flüssigkeit wird langsam erhitzt. Die Temperatur bei der sich die Flüssigkeit mit einer Flamme zünden lässt ist der Flammpunkt.
Der untere Explosionspunkt
Der untere Explosionspunkt UEP ist die Temperatur einer brennbaren Flüssigkeit, bei der die Konzentration des gesättigten Dampfes in Luft gleich der UEG ist. ER erlaubt eine genauere Aussage über die Bildung explosionsfähiger Atmosphäre als der Flammpunkt.
Kein genormtes Prüfverrfahren. Üblicherweise erfolgt die Messung in einem geschlossenen, homogen beheizten Gefäß, in dem oberhalb der Flüssigphase eine Zündeinrichtung (Funkenstrecke) eingebracht ist. Nach dem Spülen mit Luft wird das Gefäß verschlossen und gewartet, bis sich das Gleichgewicht zwischen FLüssig- und Gasphase eingestellt hat. Durch Zündversuche wird der Explosionspunkt in Abhängigkeit mit der Temperatur bestimmt.
Weiterbrennbarkeit
Selbständige Verbrennung nach Zündung.
Die Prüfsubstanz wird in eine Schale gegeben und mit einer Flamme entzündet, und es wird geprüft ob sie bei bestimmten Temperaturen weiterbrennt.
Wird geprüft um auszuschließen, dass eine Substanz von nach Gefahrstoffrecht eine entzündliche Flüssigkeit ist.
Zündtemperatur
Die Zündtemperatur ist die unter vorgeschriebenen Bedingungen ermittelte Temperatur einer heißen Oberfläche, bei der die Entzündung eines brennbaren Gas/Luft-Gemisches eintritt.
Bestimmung erfolgt in einem vorgeheizten 200-ml-Erlenmeyerkolben. Beobachtet wird die spontane Zündung bei verschiedenen Temperaturen.
Wird für die Neustoffanmeldung benötigt und dient der Einteilung in Temperaturklassen.
Sicherheitstechnische Kenngrößen:
Brennbare feste Stoffe
- Brennzahl
- Abbrandgeschwindigkeit
- Schwelpunkt
- Entzündlichkeit bei Berührung mit Wasser oder feuchter Luft
- Glimmtemperatur
- Selbstentzündungsverhalten
- Staubexplosionsgefahren
- Thermische Stabilität
Brennzahl (BZ)
Die Brennzahl ist ein Kriterium für die Ausbreitung eines Brandes nach lokaler Einwirkung einer hinreichend starken Zündquelle von festen Stoffen.
Zur Bestimmung wird die gemahlene und getrocknete Substanz auf einer feuerfesten Platte aufgeschüttet (2cm*4cm) und an einem Ende gezündet (glühender Draht oder kleine Flamme).
Einteilung in Brennzahl 1-6, Bsp.: BZ 2: Kurzes Anbrennen und rasches Erlöschen.
Abbrandgeschwindigkeit
Die Abbrandgeschwindigkeit beschreibt die maximale Ausbreitungsgeschwindigkeit der Verbrennungzone in Feststoffen.
Wird gemessen als die Abbrandzeit einer 25cm langen Schüttung, die an einem Ende mit Hilfe einer Gasflamme entzündet wird.
Schwelpunkt
Der Schwelpunkt ist die niedrigste Temperatur bei der eine feste Substanz Schwelgase in solchen Mengen abgibt, dass das enstehende Gas/Luft-Gemisch durch Fremdzündung entflammt werden kann.
Es gibt keine genormte Messmethode dafür. Kann entweder im Flammpunktprüfgerät oder mit der Lütolf-Apparatur bestimmt werden.
Entzündlichkeit bei Berührung mit Wasser oder feuchter Luft
Einige Stoffe, (z.B. Alkalimetalle) reagieren mit Wasser unter Freisetzung leichtentzündlicher Gase.
Prüfung nach UN-Handbuch
Glimmtemperatur
Die Glimmtemperatur ist die unter vorgeschriebenen Bedingungen ermittelte niedrigste Temperatur einer heißen Oberfläche, bei der eine Staubschicht von 5mm Dicke entzündet wird.
Prüfung auf einer elektrischen Heizplatte über eine halbe Stunde mit konstanter Temperatur.
Selbstentzündlichkeit bei Raumtemperatur/pyrophore Eigenschaften
Einige Stoffe (z.B. weißer Phosphor) können auch bei Raumtemperatur spontan mit der Luft reagieren und zünden. Prüfung gemäß UN-Handbuch.
Prüfung auf Selbstenzündung mit linearer Heizrate nach Grewer
Prüfsubstanz wird konstant auf 350°C erhitzt und das Selbstenzündungsverhalten beobachtet.
Prüfung auf Selbstentzündung bei konstanter Temperatur (Warmlagerung)
Substanz wird 24 Stunden gelagert. Ab einer Temperaturerhöhung von 60K spricht man von einer Selbstenzündung.
