Explosionsschutz

Ex-Klemmen und Automatisierungstechnik: Der Schutz vor Explosionen hat Vorrang.

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Explosionsschutz ist ein Technologiezweig, der sich mit dem Thema Explosionsschutz und deren Folgen auseinandersetzt. Sie ist Teil des Bereichs Sicherungstechnik und soll der Vermeidung von Menschen- und Sachschäden durch die Verwendung von technischen Produkten, Systemen und anderen Geräten dienen. Den Explosionsschutz erreichen wir durch die technischen Möglichkeiten wie Schutzarten und Klassifizierung der Zonen und sind in Standards (z.B. IEC oder EN) festgelegt.

Technologisch wird das Ersticken oder Ersticken von druckbeaufschlagten Behältern durch unerlaubte Druckverhältnisse und die Aufbereitung von Explosivstoffen unter dem Stichwort Explosionsschutz behandelt. Mit dem fortschreitenden Industrialisierungsprozess sind die Anforderungen und die Wichtigkeit der Explosionsschutzvorschriften gestiegen. Aber nicht nur in der Chemie- und Bergbauindustrie, sondern auch in vielen Teilen der weiterverarbeitenden Industrien müssen Explosionsrisiken berücksichtigt werden.

Unter gewissen Voraussetzungen können in Technikanlagen, in denen Menschen sterben und größere Materialschäden entstehen, Explosionsgefahr bestehen. Auf die Zündung von Grubengas folgt oft eine noch stärkere Explosionsgefahr durch die Zündung von aufgerwirbeltem Kohlestaub. Am BASF-Hauptstandort Ludwigshafen-Oppau kam es 1921 zu der schwersten Detonation in Deutschland, wo 561 Menschen ihr Dasein verloren.

In Toulouse kam es 2001 zu einer explosionsartigen Zunahme von 300 t Ammonsalpeter. Ein erhebliches Risiko bilden die Folgen von Explosionsereignissen. Bei der Handhabung von Substanzen, die mit Luftsauerstoff reaktionsfähig sind, ist immer mit einer Explosionsgefährdung zu rechnen, wenn sich die brennbaren Substanzen in einem Volumenraum mit einem gewissen Teiledruck oder als Feinstaub in der Raumluft befinden.

Eine explosionsfähige Gas-Luft-Mischung ist vorhanden, wenn der Verhältnis von brennbarem Gas oder einer verdampfte Flussigkeit zwischen der untersten ( "LEL") und obersten ( "OEL") Ex-Grenze des Explosionsschutzes steht. Im Falle von Staub muss eine hinreichend kleine Partikelgröße und eine minimale Dichte vorhanden sein, damit eine explosive Umgebung entstehen kann. Ein Explosionsereignis ist "eine abrupte Oxidations- oder Abklingreaktion mit einem Temperaturanstieg, Druckanstieg oder beides gleichzeitig" (ISO 8421-1, EN 1127-1).

Nur in einem gewissen Mischungsverhältnis zwischen brennbaren Stoffen (Gas, Staub) und Abluft ist eine Explosionsgefahr gegeben. Für ein explosives Gas-Luft-Inertgasgemisch können in einem Explosivdreieck unterschiedliche Räume abgebildet werden (Angabe des Sauerstoffgehalts). Unter der Linie BC: Raum unterhalb der Untergrenze; die Ausbreitung einer Explosionsgefahr ist nicht möglich, dreieckig ABC: explosives Gemenge, über der Linie AC: Raum über der Obergrenze; die Ausbreitung einer Explosionsgefahr ist nicht möglich, Raum rechts neben C: Aufgrund der Trägheit des Gemischs ist eine Ausbreitung der Exotik nicht möglich.

Das Erreichen des maximal zulässigen Explosionsdrucks erfolgt bei einem stoichiometrischen Verhätnis von Brenngas und Umgebungsluft. In der Regel bewegen sich die Explosionsgrenzen von Kohlenwasserstoff und Wasser zwischen 8 und 10 Bar. Der Temperatur- und Druckerhöhungsschritt im Zündungsfall ist je weiter die Beschaffenheit eines brennbare Gas-Luft-Gemisches vom stochiometrischen Mischungsverhältnis abhängt oder ein nicht an der Umsetzung beteiligtem gasförmigem Gemisch (Inertgas) eingemischt wird.

Reicht die Temparatur nicht mehr aus, um für die Umsetzung radikalische Reste zu erzeugen, kann sich eine Sprengung nicht weiter ausbreiten. Grundvoraussetzung für eine Explosionsgefahr ist neben einer effektiven Entzündungsquelle eine angemessene Dichtungsverteilung des Staubs in der Erdatmosphäre. Der hier geltende niedrigere Explosionsgrenzwert ergibt sich aus der Staudichte in Raumluft (in g/m³).

Ein Staubablagerungen von weniger als einem Zentimeter in einem Wohnraum kann bereits zu einer gefährlichen explosiven Umgebung führen, wenn sie aufgewirbelt wird. Der Staub in der Umgebung weist im Laufe der Zeit eine sehr unterschiedliche Dichtungsverteilung auf. Im Unterschied zu den für gasförmige explosive Stoffe verwendeten Verfahren (Bestimmung der Gaskonzentration in der Raumluft über den temperaturempfindlichen Partialdruck) lässt sich daher keine klare Aussage darüber treffen, ob die Explosionsgrenzwerte erreicht sind.

Sind pulverförmige Substanzen mit einer ausreichenden Feinkörnigkeit und in einer ausreichenden Menge in der Luft vorhanden, droht eine Staubexplosion und es sind Ex-Schutzmaßnahmen zu treffen. Mittelwert der Partikelgrößenverteilung, unterer Explosionsgrenzen, maximale Zeitdruckbildung pro m3 Volumen: KSt in bar m/s, maximale Explosionsüberdrücke, minimale Zündenergie, Berücksichtigung von heißen Flächen, statischer Aufladung, mechanischer Funkenbildung, Glühnestern, Bögen.....

Insbesondere wenn brennbare Stäube über einen längeren Zeitraum in der Raumluft verbleiben, droht eine Selbstzündung. So lange sich in einem unbeweglichen Schüttgut ein brennbare Stäube entzünden, läuft die Entzündung nach der Spontanzündung nur schleppend ab, da wenig Wasser in das Leuchtnest strömen kann. Weil Glühnester in vielen verfahrenstechnischen Anwendungsfällen nicht auszuschließen sind, müssen in diesem Falle entsprechende Vorkehrungen getroffen werden, um die Explosionsgefahr zu minimieren.

Erkennung von Glühnestern durch Überwachen der Oberflächentemperatur oder besser durch automatisches CO-Messen, Ergreifen von Gegensteuerungsmaßnahmen nach Erkennung von Glühnestern (Inertisierung mit CO2, N2 oder Wasserdampf), explosionsschockfeste Ausführung oder Installation von Druckbegrenzungsklappen und Ausführung der Komponente nach dem verminderten Explosions -Druck nach VDI 2263 und VDI 3673 (Druckentlastung von Staubexplosionen) oder DIN EN 14491 (Systeme zur Entlastung/Druckung von Staubexplosionen).

Lokale Explosionsbegrenzung durch den Einsatz von Schnellschlussventilen, Löschmittelabsperrungen oder Schleusen. Die Explosionsentkupplung kann auch mit einem geeigneten, als Sicherheitssystem zertifizierten Drehventil erreicht werden. Deshalb ist das Maß zur Vermeidung von Zündquellen oft keine hinreichende Ex-Schutzmaßnahme bei der Berücksichtigung von Staub. Ein thermisch isolierender Staubfilm auf Elektrogeräten bewirkt eine Erhöhung der OberflÃ?chentemperatur.

Nachfolgend sind die Explosionsschutzmaßnahmen gegliedert: Primärexplosionsschutzmaßnahme, die die Entstehung einer gefährlichen explosionsfähigen Atmosphäre verhindert oder einschränkt (Vermeidung von explosionsfähigen Atmosphären). Sekundäre Explosionsschutz Massnahmen zur Verhinderung der Zündung von gefährlichen explosionsfähigen Atmosphären (Vermeidung von wirksamen Zündquellen). Dritter Explosionsschutz Massnahmen, die die Wirkung einer Explosionsgefahr auf ein sicheres Niveau begrenzen (konstruktiver Explosionsschutz).

Die oben aufgeführte Ex-Schutzmaßnahme muss gegenüber den folgenden Überlegungen vorgehen. Stellt sich im Zuge des Explosionsschutzdokuments heraus, dass eine Massnahme nicht ausreicht, können die Massnahmen auch miteinander verbunden werden. Bevorzugt wird die Verhinderung einer explosiven Atmosphären. Der Explosionsschutz ist nach Plan vorzusehen. Zusätzlich sind die Gefahrenstoffverordnung (GefStoffV) und die Ex-Schutz-Verordnung (11. ProdSV) zu beachten.

Zur Vermeidung oder Minimierung des Explosionsrisikos sollte zunächst überprüft werden (siehe Maßnahmenhierarchie), ob der Explosivstoff durch andere nicht explosionsgefährdende Substanzen ( "Ersatz lösungsmittelhaltiger Lacke durch wasserlösliche") oder ob die Explosionswahrscheinlichkeit verringert ist (Ersatz von Reinaluminiumpulver durch nicht mehr luftfähiges, in öligem Zustand befindliches Aluminiumpulver).

Mit explosiven StÃ?uben kann die Explosionsrisiken durch regelmÃ?Ã?ige Entfernung, vorzugsweise durch AbspÃ? Es ist sicherzustellen, dass die verwendeten Reinigungsvorrichtungen während des Betriebs keine Gefahrenstellen auslösen. Eine solche Gefährdung liegt z. B. bei nicht explosionssicheren Saugern vor. Wenn z. B. Schießplätze mit nicht explosionssicheren Saugern gesäubert werden, ist die Eintrittswahrscheinlichkeit hoch, da sich nicht explodiertes Feinpulver im Sauger anreichert und leicht zu entzünden ist.

Schon auf den ersten Blick können unbedenkliche Substanzen wie z. B. Weizenmehl oder Holzmehl bei der Reinigung unvorhergesehen aufplatzen. Im Falle von explosiven Dampfgemischen aus flüssigen oder gasförmigen Stoffen kann eine explosive Umgebung dadurch erzielt werden, dass eine Anhäufung durch Transport in Verbindung mit einer Verwirbelung weit unterhalb der LEL verhindert wird. Das entspricht der Entfernung und Auflockerung von explosiven Staubpartikeln.

Die explosiven Substanzen können durch Aufbereitung in einen nicht explosiven Bereich übergeführt werden. Bewährt hat sich beispielsweise die trockene Aufbereitung von explosiven Staubpartikeln mit Hygroskopie, die Luftfeuchtigkeit bindet und den Werkstoff so lange permanent befeuchtet hält, dass er nicht zu einem explosiven Gemenge aufwirbelt.

So kann beispielsweise durch eine Stickstoffinertisierung ein Gaskissen über eine brennbare brennbare entzündliche Füllflüssigkeit aufgetragen werden, wodurch die Entstehung einer explosiven Gasatmosphäre verhindert wird (Vermeidung des Explosionsdreiecks: "Verschleierung"). Der Explosivstoff sollte an einem besonders engen Ort aufbewahrt oder unter Verzicht auf Luftzufuhr aufbereitet werden. Blitze, Störlichtbögen oder Zündfunken in Elektrogeräten (zu beschränken durch die Art des Schutzes, die für eine sichere, harmlose Energieabgabe des im Kurzschlussfall entstehenden Zündfunkens unbedenklich ist), Potentialdifferenzen, Flamm, Flammen, Heißflächen, mechanischer Schlag oder Reibungsfunken, Gleitbandentladung an nichtleitenden Komponenten, adia. Komprimierung, sind zu berücksichtigen.

Mit zunehmender und längerer Eintrittswahrscheinlichkeit eines z. B. A. sind die Ansprüche an die dort verwendeten Einrichtungen umso größer. Das Ausmaß einer potentiell explosiven Zone ist abhängig von der entweichenden Stoffmenge und den getroffenen sekundären Ex-Schutzmaßnahmen (z.B. Belüftung, Gaswarnanlage). Darüber hinaus sind bei der Zonenbestimmung die besonderen Stoffeigenschaften zu berücksichtigen (Dichte in Bezug auf Raumluft, Explosionsgrenzwerte, maximaler Explosions-Druck, Druckaufbaugeschwindigkeit).

Belüftungsmaßnahmen können die Raumausdehnung einer explosionsfähigen Zonen reduzieren oder eine Explosionszone mit niedrigeren Ansprüchen wählen. So ist es beispielsweise möglich, bei Überschreiten eines Grenzwerts an einer Gaswarneinrichtung die Zwangsbelüftung oder die nicht explosionssichere Anlage auszulösen. In der Regel werden die Schutzmassnahmen bei 25% bis 50% der niedrigeren Explosionshöchstgrenze (LEL) eingeleite.

Es ist nicht immer möglich, das Explosionsrisiko auf das erforderliche Niveau zu senken, indem nur geeignete Geräte ausgewählt werden. Anschließend müssen weitere Ex-Schutzmaßnahmen ergriffen werden, um die Folgen einer Explosionsgefahr zu kontrollieren und zu begrenzen, um eine Gefährdung von Personen auszuschließen. In diesem Fall ist es notwendig, die Folgen einer Explosionsgefahr zu mindern. Bei unzureichenden Messungen des Primär- und Sekundärexplosionsschutzes kommt der dritte Explosionsschutz zum Einsatz.

Kompressoren für explosive gasförmige Gemische, die nicht als Zündquellen ausgeschlossen werden können, pneumatisches Fördern von explosiven Stäuben, Silos und Bunkern für explosive Stäube, in denen die Bildung oder Einführung von Glühnestern möglich ist, sowie Zusatzmaßnahmen in den Bereichen 0 und 21. Explosions-Druck- oder Explosionsdruckschlagfeste Ausführung von Geräten und Konstruktionen, die dem Explosions-Druck widerstehen können (konstruktiver Explosionsschutz), Flammensperren, die eine Flammfront so weit abkÃ??hlen, dass eine Detonation platztechnisch begrenzt bleiben, Wasserlagerung in Pipelines, die auch eine Entflammung unterbrechen (Flammsicherung),

Explosionsunterdrückungsanlagen (z.B. Schaumlöschanlagen ), die von geeigneten IR-Detektoren oder über Infrarotsensoren mit Auswerteeinrichtungen angesteuert werden. Bei diesen Anlagen wird eine explosionsartige Wirkung detektiert und unterbunden (gelöscht), bevor größere Schäden durch einen unerlaubten Druckerhöhung verursacht werden. Die Anwendung wird in der Regel mit anderen Ex-Schutzmaßnahmen, wie z.B. Schnellverschlüssen, dynamischen Flammendurchschlägen usw. verbunden, um die Explosionsgefahr örtlich zu minimieren.

Druckbegrenzungseinrichtungen (Druckentlastungsklappen, Berstscheiben), die den Explosions-Druck auf ein überschaubares Niveau beschränken (z.B. bei großen Silos). Das Sicherheitsventil ist nicht dazu bestimmt, den Druckerhöhungen durch eine Explosionsgefahr entgegenzuwirken, da hierfür große Entlastungsbereiche benötigt werden. Potenziell explosive Atmosphären werden entsprechend der Frequenz und Häufigkeit des Auftritts von gefährlichen explosiven Atmosphären in Phasen eingeteilt. Das ist ein Gebiet, in dem eine gefahrbringende explosive Atmosphären aus einem Luftgemisch und entflammbaren gasförmigen, dampfförmigen oder Nebel kontinuierlich, über einen längeren Zeitraum oder häufiger auftritt.

Anwendungsauslegung: Der Ausdruck "häufig" ist im Sinn von "überwiegend über die Zeit" zu verstehen, d.h. Gefahrenbereiche sind der Zonen 0 zuzuordnen, wenn mehr als 50 v. H. der Betriebszeit einer Gesamtanlage in einer explosiven Umgebung verbracht wird. Das ist ein Gebiet, in dem sich im normalen Betrieb vereinzelt eine gefahrbringende explosive Atmosphären aus einem Luftgemisch und entflammbaren gasförmigen, dampfförmigen oder Nebel ausbilden kann.

Anwendungsauslegung: Wenn das Auftreten einer explosionsfähigen Atmosphären einen Zeitraum von etwa 30 min pro Jahr überschreitet oder zeitweise, z.B. tagesweise, aber weniger als 50 v. H. der Anlagenlebensdauer beträgt, gilt die Zone 1 generell als vorhanden. Das ist ein Gebiet, in dem eine gefährliche explosionsgefährdete Umgebung, bestehend aus einem Luftgemisch und entflammbaren gasförmigen, dampfförmigen oder nebligen Gemischen, bei normalem Betrieb in der Regel nicht oder nur für kurze Zeit vorkommt.

Darüber hinaus wird darauf hingewiesen, dass im normalen Betrieb in der Regel keine explosiven Atmosphären zu befürchten sind. Wenn einmal im Jahr für kurze Zeit eine explosionsgefährdete Umgebung gebildet wird, sollte der betreffende Raum bereits in Kategorie 2 eingeteilt werden, d.h. ein Raum, in dem eine explosionsgefährdete Umgebung in Gestalt einer Staubwolke in der Raumluft kontinuierlich, über längere oder häufiger auftritt.

ein Ort, an dem im normalen Betrieb eine explosionsgefährdete Umgebung in Gestalt einer Staubwolke in der Umgebungsluft auftreten kann. ist ein Ort, an dem eine explosionsgefährdete Umgebung in Gestalt einer Staubwolke in der Umgebungsluft bei normalem Betrieb nicht wahrscheinlich ist, sondern nur für einen kurzen Zeitraum besteht.

Bereits vor der Umsetzung der ATEX-Richtlinien und der EN-Normen wurde der Staub in Deutschland in die Zonen 10 (heute etwa gleichwertig mit der Zonen 20/21 ) und 11 (heute etwa gleichwertig mit der Zonen 22 ) untergliedert. Im Bereich der Zonen 2/22 ist es ausreichend, wenn die Einrichtungen keine betriebsbereiten Zunahmen haben. Bei Geräten mit Entzündungsgefahr, die in der Zonen 1 oder 21 eingesetzt werden, darf die Effektivität der Vermeidung von Entzündungsquellen auch im Falle eines Defekts nicht beeinträchtigt werden.

Im Bereich 0/20 müssen auch sehr wenige Störungen, die eine Entzündungsquelle repräsentieren, bei der Konstruktion der Anlagen abgeschaltet werden. Bei der Zoneneinteilung sind die Kenngrößen Explosionsgrenzwerte, lösbare Substanzmengen und Volumenströme der Belüftungsmaßnahmen sowie ggf. Überwachungsanlagen von Bedeutung. Die exemplarische Sammlung im Anlagenanhang der DGUV-Regelung 113-001 (ehemals BGR 104) kann als Bezugspunkt für die Erweiterung von explosionsgefährdeten Bereichen herangezogen werden.

In atmosphärisch offenen Lagertanks, in denen flüssige Stoffe aufbewahrt werden, die sich oft oberhalb des Flammpunkts erhitzen, muss die Explosionsgrenze 0 eingestellt werden. Stufe 1 kann erreichen werden, wenn weitere Überwachungsmittel die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines explosionsfähigen Gemischs gemäß der für Stufe 1 definierten Stufe (gelegentliches Auftreten) verringern können.

Geräte oder Leitungen, die immer ein Gemisch oberhalb der maximalen Explosionshöchstgrenze beinhalten, auch wenn sehr seltene Störungen berücksichtigt werden, sind keine explosiven Bereiche. Dazu gehören beispielsweise Erdgas- oder Flüssiggasleitungen, da diese immer unter atmosphärischem Druck stehen. Wenn diese Komponenten nach der Leerung wieder mit dem Brennmaterial befüllt werden sollen, gelten jedoch Sonderbedingungen.

Vor dem Befüllen muss die eventuell eingeschlossene Druckluft ausgespült oder das Gerät inaktiviert werden. Dazu ist eine entsprechende Betriebsanleitung notwendig (siehe auch Explosionsschutzdokument). Räumen, die Apparate oder Leitungen enthalten, die Substanzen enthalten, die mit Wasser ein explosives Gemenge ausbilden können, brauchen nicht als explosionsgefährdet anzusehen, wenn die Komponenten dauerhaft technisch dichter sind.

In der TRBS 2152 Teil 2 Kapitel 2.4.3.2 ist die exakte Begriffsbestimmung einer "technisch engen Verbindung" enthalten. Ein weiterer potenzieller Auslass für explosive Gasen können mechanisch beanspruchte Dichtungen wie Wellenschutzbuchsen sein. Für einfache Wellendichtungen muss eine explosionsfähige Umgebung vorgesehen werden. Wenn als permanente Ex-Schutzmaßnahme die anwendungstechnische Dichtigkeit ausgewählt wird, muss zusätzlich zu den Materialanforderungen eine regelmässige Dichtheitsprüfung durchgeführt werden.

Für den nachfolgenden Fall ist eine Ex-Zoneneinteilung beim Umschlag von explosiven Substanzen erforderlich: Einem Gebiet der Zonen 1 folgt in der Regel ein Gebiet der Zonen 2. Ist der ganze Wohnraum der Zonen 1 zugewiesen, so muss der Torbereich zu einem Nebenraum möglicherweise als Zonen 2 klassifiziert werden.

Vorrichtungen, die in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden können, werden in drei Kategorien untergliedert. Bisher wurden bis zur Umsetzung der EN 60079-0:2009 für ex-geschützte Elektrogeräte nur zwei Kategorien unterschieden. Es hängt vom betreffenden Explosivstoff ab. Die Gruppierung II steht für explosive Gasen und ist in die Subgruppen IIA, IIB und IIC für einige Schutzarten (Ex i, Ex d, Ex n) untergliedert.

Der Gerätetyp wird gemäß der bestimmten potentiell explosiven Zonen, in denen ein Produkt verwendet werden soll, berechnet. Die Geräteschutzstufen (EPL) sind in der IEC 60079-0 für die elektrischen Bauteile und Verbraucher und damit für die Zulassung nach dem IECEx-Schema festgelegt. Vorrichtungen der Kategorien 1G/1D oder EPL Ga/Da müssen so konzipiert sein, dass sie ein sehr hohes Sicherheitsniveau garantieren.

Die in dieser Klasse befindlichen Betriebsmittel müssen auch bei seltenen Fehlern das geforderte Sicherheitsniveau garantieren. Diese können in der Zonen 0 (Kategorie 1G) oder 20 (Kategorie 1D) verwendet werden. Produkte der Kategorien 2G/2D oder EPL Gb/Db müssen so konzipiert sein, dass sie ein Höchstmaß an Betriebssicherheit garantieren.

Produkte dieser Klasse müssen das geforderte Sicherheitsniveau garantieren und Glühquellen bei häufig auftretenden oder allgemein zu erwartenden Fehlfunktionen (Defekte im Gerät) meiden. Diese können in der Zonen 1 (Kategorie 2G) oder 21 (Kategorie 2D) verwendet werden. Produkte der Kategorien 3G/3D oder EPL Gc/Dc müssen so konzipiert sein, dass sie ein gewohntes Sicherheitsniveau garantieren.

Die Betriebsmittel dieser Klasse müssen bei absehbaren Fehlfunktionen (Mängel an den Betriebsmitteln) das notwendige Sicherheitsniveau bieten und Entzündungsquellen ausblenden. Diese können in der Zonen 2 (Kategorie 3G) oder 22 (Kategorie 3D) verwendet werden. Wesentlich ist, dass die Ausrüstung für diesen Raum so konzipiert ist, dass sie den Gefahren von Methangas und Kohlenstaub standhält und den speziellen Betriebsbedingungen unter Tage Rechnung trägt.

Für den Explosionsschutz im Steinkohlebergbau wird in Deutschland der Terminus Grubengasschutz benutzt. Betriebsmittel der Klasse M 1 der Klasse M 1 dürfen weiterhin betrieben werden, wenn die niedrigere Explosionsgrenze für Bergwerksgas überschritten wird. Betriebsmittel der Klasse M2 Die Betriebsmittel der Klasse M2 müssen ausgeschaltet werden, wenn der offiziell festgelegte Grenzwert von 20 bis 25 v. H. der oberen Methandruckgrenze unterschritten wird, so dass keine Gefahr von Schlagwetter durch die Betriebsmittel mehr besteht.

Die Sicherheitsabstände zur Explosionsuntergrenze sind notwendig, da die Messung der Erdgaskonzentration nur an einigen Punkten erfolgt, z.B. dort, wo das Bergwerkswetter das Kohlebergbaugebiet (Face) verlässt. Zum Zeitpunkt der Freisetzung des in der Steinkohle gelagerten Grubengases sind die Konzentrationen im Allgemeinen größer, jedoch darf auch dort die Explosionsgrenze nicht überschritten werden.

Der Betrieb von Geräten und Einrichtungen in explosiver Umgebung ist nur zulässig, wenn ihre maximalen Oberflächentemperaturen unterhalb der Entzündungstemperatur des umliegenden explosiven Gemischs liegen. Für eine einfache Auswertung wurden Temperierklassen festgelegt, in die die Vorrichtungen entsprechend der max. erzielbaren Temperaturen untergliedert sind. Der Grenzwert für die Oberflächentemperatur errechnet sich aus dem Mindestwert der beiden Größen (A -75 °C) oder 2/3*B. (konstruktive Sicherheit)Schutzart nur bei nichtelektrischen Geräten.

Sie sind so konzipiert, dass sie im normalen Betrieb keine Entzündungsquellen haben. Siehe EN 13463-5 (Flammschutzgehäuse)[2]Die Bauteile, die eine Entzündung auslösen können, sind in einem druckfesten und explosionsfesten Untergehäuse untergebracht. Mit Hilfe der Gehäuseöffnungen wird sichergestellt, dass die Explosionsgefahr nicht nach aussen übertragen wird.

Das Gerätegehäuse ist mit einem Schutzgas durchströmt. Dabei wird ein überhöhter Druck aufrechterhalten, so dass ein explosionsfähiges Gemisch die im Innern des Gerätes befindlichen mögl. vorhandenen Entzündungsquellen nicht erreichen kann. Die elektrische Ausrüstung wird über eine Schutzbarriere versorgt, die sowohl die Stromstärke als auch die Spannungswerte so weit einschränkt, dass die minimale Zündenergie und -temperatur eines explosionsfähigen Gemischs nicht überschritten wird.

Das Gerät ist auch unterteilt in Ex-ia für die Ex-Zone 0 oder 1 und Ex-ib für die Ex-Zone 1 oder 1 (Schutz durch Flüssigkeitstauchen)[6]Die Bereiche der Elektrogeräte, aus denen die Entzündung erfolgen kann, sind in eine schützende Flüssigkeit (meist Öl) eingetaucht. Die Anlage ist mit feingeschliffenem Quarzsand gefüll.

Möglicherweise wird ein elektrischer Bogen so weit abgekühlt, dass die Entzündung eines explosionsfähigen Gemischs auszuschließen ist. Einkapselung[ 8] Die Bestandteile der Elektrogeräte, die möglicherweise Entzündungsquellen produzieren können, sind in einer Vergussmischung eingeschlossen, so dass ein Bogen nicht auf ein explosives Gemenge außerhalb der Verkapselung übergehen kann. Bei normalem Betrieb und bei bestimmten Störungen besteht keine Gefahr der Entzündung durch die elektrische Ausrüstung. ZündquellenüberwachungÜberwachung potenzieller Entzündungsquellen wie z. B. Vakuumpumpen, uvm.

mittels Sensorik, um Gefahrensituationen rechtzeitig erfassen zu können. Die technischen Vorkehrungen müssen sicherstellen, dass keine Entzündungsquelle nach der Klassifizierung eines angenommenen explosionsfähigen Gemischs (Spaltweite, Temperaturklasse) eingreifen kann. Um den Explosionsschutz eines Elektrogerätes zu gewährleisten, gibt es mehrere technologische Einsatzmöglichkeiten. Für Schaltgeräte und Trafos wird häufig die Ex-Schutzmaßnahme Druckfestes Gehäuse gewählt.

Eingesetzt wird diese Zündschutzart für Mess- und Regelkreise sowie für den elektronischen Anschluß von Sensorik und Aktorik. Der Sicherheitsbarrieren befindet sich außerhalb des Ex-Bereichs. Der Explosionsschutz von Elektrogeräten kann durch Verkapselung von möglichen Entzündungsquellen in Gestalt einer Sand- oder Öleinfüllung oder durch Verwendung einer geeigneten Dichtungsmasse in Kombination mit einer entsprechenden Einschränkung der Oberfl ächentemperatur gewährleistet sein.

Für Produkte und Ausrüstungen, die eine Entzündungsgefahr darstellen können, wurden die Qualitätsanforderungen in ganz Europa vereinheitlicht. In der Direktive werden die Forderungen an die "Grundlegenden Gesundheits- und Sicherheitsvorschriften (ESHR)" und die Verfahren zur Konformitätsbewertung für Elektro- und nichtelektrische Betriebsmittel und Anlagen beschrieben, die in potenziell explosiven Atmosphären verwendet werden können. Die Umsetzung dieser Direktive in innerstaatliches Recht erfolgte in Deutschland durch die Elften Verordnug zum Gerätesicherheitsgesetz Explosionsschutz ("11. ProdSV").

In der ATEX Betriebsrichtlinie 1999/92/EG (auch ATEX 118a oder ATEX 137 (seit Maastricht) oder ATEX 153 (seit Lissabon) (bezieht sich auf den Gegenstand der EU-Verträge) werden die Voraussetzungen für den Einsatz von Geräten in explosionsfähigen Atmosphären beschrieben. Vom Auftraggeber wird verlangt, dass er vor dem Einsatz von Arbeitsgeräten in explosionsfähigen Atmosphären (Arbeitsmittel können auch Systeme oder Schutzsysteme sein) die möglichen Gefahren der Arbeitsmittelausrüstung bewertet und daraus erforderliche und zweckmäßige Schutzmassnahmen abgeleitet werden.

Das Einteilen von explosionsgefährdeten Systemen in Bereiche ist nicht mehr zwingend vorgeschrieben, kann aber weiterhin verwendet werden. Die Explosionsschutzdokumentation ist nun Teil der Risikobewertung nach GSV (Gefahrstoffverordnung). Gefährliches Minimalvolumen Eine gefahrbringende explosionsfähige Atmosphärenmenge beträgt in jedem Falle bereits 10 l, in kleinen Räumlichkeiten (bis zu 100 m3 Raumvolumen) bereits ein Promille des Rauminhaltes.

Werden diese Volumina auf das stöchiometrische Mischungsverhältnis von Flüssigkeitsgas und Wasser aufgebracht, genügen 1,6 g Flüssigkeitsgas. In den meisten FÃ?llen befindet sich jedoch das zÃ?ndlichste Gemenge oberhalb des sÃ??chenbildenden Gemisches. In Deutschland: Die betrieblichen Regelungen für den Explosionsschutz sind in der seit dem I. Jänner 2003 gültigen Arbeitsschutzverordnung festgehalten, in der auch die Betriebsrichtlinie ATEX 1999/92/EG in innerdeutsches Recht überführt wurde.

Bei Systemen mit gefährlichen Umgebungen dürfen nur Produkte nach der ATEX Produktrichtlinie 94/9/EG eingesetzt werden. Elektrogeräte oder Verbrennungsmotoren: Seit dem I. Juni 2003 sind die EG-Richtlinie 94/9/EG und ihr Verfahren zur Konformitätsbewertung für die Ausrüstung und das Schutzsystem zur Anwendung in explosionsfähigen Atmosphären unter Atmosphärendruck- und Umgebungstemperaturbedingungen (Temperatur -20 C bis 80 C und Gesamtdruck von 0,8 C bis 1,1 D) obligatorisch.

Im Anwendungsgebiet ist ein Produkt definiert als jedes elektrisches und nichtelektrisches Produkt, das eine potenzielle ZÃ? In Bezug auf die Verwendung von Geräten in potenziell explosiven Atmosphären erhöhen sich die Vorschriften von Klasse 3 auf sie. Die Vorschriften für die Verwendung von Geräten in potenziell explosiven Atmosphären werden von Klasse 3 auf Klasse 2/M2 auf Klasse 1/M1 erhöht. Bei Geräten der Klasse 3 kann der Hersteller die Übereinstimmung durch eigene Produktionskontrollen belegen, bei den anderen Klassen muss eine notifizierte Prüfstelle einbezogen werden, deren Identifikationsnummer auf der Ex-Kennzeichnung der Produkte vermerkt sein muss.

Es können einzelne Prüfungen an den Geräten durchgeführt werden oder die Übereinstimmung des Geräts mit der EG-Richtlinie kann z.B. durch eine EG-Baumusterprüfung in Kombination mit einem getesteten QS-System (in Kombination mit ISO 9000) des jeweiligen Lieferanten belegt werden. Dazu zählen beispielsweise Flammensperren, die eine Explosionsgefahr lokal begrenz. Eigenständige Sicherheitssysteme, wie z. B. Betriebsmittel der Kategorien 1/M1, müssen von einer benannten Stelle getestet werden.

Bei Geräten und Schutzsystemen, die aufgrund der Betriebsbedingungen[Temperatur/Druck] nicht in den Geltungsbereich der Direktive gehören, muss der Explosionsschutz im Zuge der Risikobewertung nach der Arbeitsschutzverordnung nachzuweisen sein. Dies betrifft Produkte/Systeme mit einer Baumusterprüfbescheinigung (Ergebnis der EG-Baumusterprüfung) einer Benannten Stelle die von einer Nominierungsstelle ( "Elektrische Ausrüstung für die Bereiche 0, 21, 1, 21 [und auch Verbrennungsmotoren]) und maschinelle Ausrüstung für die Bereiche 0, 102. Beispielhafte Identifikationsnummern von "Benannten Stellen" 0102 für die Physisch-Technische-Bundesanstalt; (PTB) die das PTB-Prüfzeichen erteilt.

Anmerkung: BAM und PTB sind zusammen die übergeordneten Bundesbehörden mit gemeinsamer Verantwortung für den Explosionsschutz. din en iso 80079-37 Explosive atmosphäre - Teil 37: Nichtelektrische Betriebsmittel zur Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen - Designschutz "c", Quellenüberwachung "b", Flüssigkeitsbehälter "k" E. Brandes & B. Möller'Sicherheitsmerkmale - Teil 1: Entzündbare flüssige Stoffe und Gase'.

S. B. Dyrba: "Kompendium Explosionsschutz". S. B. Dyrba: "Lexikon Explosionsschutz". Der Carl Heymanns Verlagshaus, Köln Berlin München 2009, ISBN 978-3-452-27086-3 B. Dyrba:'Explosionsschutz - 230 begründete Antwortmöglichkeiten auf häufige Fragen'. Der Carl Heymanns Verlagshaus, Köln Berlin München 2009, ISBN 978-3-452-26988-1 M. Kräft:'Explosionsschutz mit Flammensperren'. H.P. Maurischat'Kompendium zur Gasmesstechnik'. http://www.maurischat.eu/html/bestellung. php 2011. M. Molenare, Th. Schenkel, V. Schröder'Sicherheitsmerkmale - Teil 2: Explosionsgrenzen von Gasgemischen'.

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Explosionsgefährdete Bereiche - Teil 7: Schutz der Betriebsmittel durch höhere Betriebssicherheit "e" ? EN 60079-2 Explosionsgefährdete Bereiche - Teil 2: Schutz der Betriebsmittel durch Druckgehäuse "p". Explosionsgefährdete Bereiche - Teil 11: Schutz der Geräte durch eigensichere Anlagen "i". 2011 en 60079-6 Explosionsgefährdete Atmosphären - Teil 6: Schutz der Geräte durch Flüssigkeitsbehälter "o". 2011 en 60079-5 Zündschutzarten - Teil 5: Schutz der Geräte durch Sandverkapselung "q".

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