Technischer Explosionsschutz

Bereich, in dem bei Normalbetrieb eine explosionsfähige Atmosphäre in Form einer Wolke aus der in der Luft enthaltenem brennbaren Staub nicht oder nur kurzzeitig auftreten kann.

Zündquellen müssen sicher vermieden werden bei:

0/20 : störungsfreiem Betrieb (Normalbetrieb)

vorhersehbaren Störungen 

bei selten auftretenden Betriebsstörungen

1/21 : störungsfreiem Betrieb (Normalbetrieb)

vorhersehbaren Störungen

2/22 : störungsfreiem Betrieb (Normalbetrieb)

1. heiße Oberflächen
2. Flammen und heiße Gase (einschließlich heißer Partikeln)
3. mechanisch erzeugte Funken
4. elek. Anlagen
5. stat. Elektrizität
6. Blitzschlag
7. Ultraschall
8. adiabatische Kompression und Stoßwellen
9. ionisierende Strahlung
10. elektrische Ausgleichströme, kathodischer Korrosionsschutz
11. Elektromagnetische Wellen, Radiowellen 3*10⁴-3*10¹² Hz
12. Eletromagnetische Wellen, sichtbare Licht 3*10¹¹-3*10¹⁵ Hz
13. Selbstentzündung

ATEX-Richtlinien: ATnosphère EXplosive

94/9/EG (ATEX 95): Regelt die Produktsicherheit

1999/92/EG (ATEX 137): Regelt den Arbeitsschutz

Kann vom Menschen nicht wahgenommen werden, erst bei Entladung, dann ist es schon zu spät.

• Coronaentladung
• Büschelentladung
• FUnkenentladung
• Gleitstielbüschelentladung (GSE)
• Schüttkegelentladung

Entladung von aufgeladenen Gegenständen über Spitzen, Kanten und Ecken.

Ein-Elektroden-Entladung, i.d.R. ausgeghend von isolierenden Materialien.

Entladung zwischen zwei Elektroden (Leitern), i.d.R. ausgehend von gegen Erde isolierten leitfähigen Gegenstand.

Entladung durch einen sehr dünnen aIsolierenden Stoff hindurch (isolierende Platten, FOlien, Beschichtungen).

Durch Füllen eines Behälters mit aufgeladenem Schüttgut können im oberen Teil der Schüttung Starke elekt. Felder entstehen wo Entladungen entstehen können.

• schnell ablaufende chemische Reaktion eines brennbaren Stoffes mit Sauerstoff
• Flammenfortpflanzungsgeschwindigkeit bis Schall (330m/s)
• schlagartige Druckerhöhung bis 10bar

Bsp.: Aus einer ROhrleitung tritt Gas, wodurch sich außerhaalb der Leitung eine ex.-fähige Atmosphäre bildet welches sich an einem Funken entzündet..

• Sonderform der Explosion
• 330 m/s - 3000 m/s (Überschall)
• Druckherhöhung über 20 bar

Bsp.: Detonation in einer langen Rohrleitung

Bei Überschallgeschwindigkeit spricht man von einer Detonation. Die hohen Geschwindigkeiten entstehen unter anderen durch die Volumenausdehnung und Turbulenzen der heißen Verbrennungsgase, wodurch sich auch die Flammenfront vergrößert. Durch die Vergrößerung der FLammenfront, erhöht sich die Stoffumsetzung und damit auch die Energiefreisetzung. Der Druckanstieg hat nun eineen exponentiellen Verlauf. Die Flammenfront erzeugt eiine Stoßfront die das unverbrannte Gas erhitzt und komprrimiert und der zeitliche Abstand von Stoßwelle und FFlammenfront immer geringer wird, bis sie sich schließlich überlappen und Überschallgeschwindigkeit erreichen. Dabei wird das noch verbliebene Frischgas bis zuur Selbstzündung erhitzt und komprimiert. -> BOOOM

allgemeine Gefährdungsbeurteilung

Gefährdungsbeurteilung im Ex-Schutz, nur ein Teil der allgemeinen Gefährdungsbeurteilung

beschreibt allgemeine Vorgehensweise zur Ermittlung von Gefährdungen und ABleitung der Maßnahmen

Prüfkatalog speziell für Explosionsgefährdungen (im Rahmen der Verpflichtungen des Arbeitgebers nach § 5 ArbSchG)

• bei Neuanschaffung oder Einrichtung eines neuen Arbeitsplatzes
• bei Änderung hinsichtlich Bereitstellung oder Benutzung

• 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?

Wenn in der Gefährdungsbeurteilung nach § 3 BetrSichV festgestellt wurde, dass die Entstehung einer explosionsfähigen Atmosphäre nicht verhindert werden kann, muss ein Explosionsschutzdokument erstellt werden.

• 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

Betriebmittel: Ex- Hexagon

Ex- Bereich

Zustand in dem eine Anlage innerhalb ihrer Auslegungsparameter betrieben wird. Er umfasst auch das An- und Abfahren der Anlage, Reinigen, Umrüsten, Warten und Reparieren.

Störungen die Instandsetzung oder Abschaltung erfordern sowie menschliches Fehlverhalten. 

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.

• UEG
• OEG
• SGK
• Flammpunkt
• Brennzahl/Brennbarkeit
• Mindestzündenergie
• Zündtemperatur
• Glimmtemperatur
• elektrostatisches Verhalten
• Schwelpunkt
• Selbstentzündungsverhalten

• K_ST-Wert
• K_G-Wert
• Maximaler Explosionsüberdruck

Schutzmaßnahmen die zwar keine Explosion verhindern, aber deren Auswirkungen auf ein akzeptables Maß reduzieren.

• explosionsfeste Bauweise
• EExplosionsdruckentlastung
• Explosionsunterdrückung

• explosionsdruck- oder explosionsdruckstoßfeste Bauweise
• Flammendurchschlagsicherungen
• Wassertauchungen
• automatische Schnellschlusseinrichtungen
• Explosionsunterdrückungssysteme
• akurat arbeitende Verschlussventile
• Druckentlastungseinrichtungen

von Apparaten und Bauwerken, die dem Explosionsdruck standhalten

die eine Flammenfront soweit abkühlen,dass eine Explosion räumlich begrenzt bleibt

in Rohrleitungen, die ebenfalls eine Explosion unterbrechen (Flammensperre)

in Verbindung mit geeigneten IR-Detektoren, die mit einer ausreichend kurzen Reaktionszeit Ventile in angeschlossenen Rohrleitungen schließen