Konstruktiver Explosionsschutz gemäß ATEX-Richtlinien

Besonders Branchen, in denen Schüttgüter verarbeitet werden, wie die Holz-, Pharma-, Chemie- Lebensmittel-, Futtermittel- sowie die Recyclingindustrie sind von teils verheerenden Explosionen betroffen, da die Voraussetzungen für eine Explosion hier besonders häufig gemeinsam auftreten, folglich das zeitgleiche und räumliche Aufeinandertreffen von Luft-Sauerstoff, einem brennbaren Stoff (Staub) und einer wirksamen Zündquelle. Daher sind Anlagentypen wie Mahlanlagen, Trocknungsanlagen, Entstaubungsanlagen, Aspirationsfilter, Silos, Förderanlagen oder Strahlanlagen naturgemäß besonders anfällig für derartige Explosionsgefahren und weisen einen überdurchschnittlich häufigen Anteil an tragischen Personenschäden und betriebswirtschaftlichen Einbußen durch Produktionsausfälle in den betroffenen Unternehmen auf.

Konstruktiver Explosionsschutz

Um dieses Risiko finalorientiert zu reduzieren, sind Maßnahmen des konstruktiven Explosionsschutz gesetzlich vorgeschrieben – sofern explosionsfähige Atmosphären in den Anlagen vorliegen und Zündquellen nicht ausgeschlossen werden können. Ziel der Maßnahmen ist es, die Auswirkungen der Explosion auf ein unbedenkliches Maß für Personen und Anlagen zu reduzieren.

Leider ist es der Fall, dass viele Anlagen dem in der ATEX geforderten Sicherheitsstand durch vorbeugende Maßnahmen allein nicht genügen. Der Gedanke, dass Anlagen, die bereits in Verkehr gebracht wurden, einem Bestandsschutz unterliegen, ist leider ein weitverbreiteter und gefährlicher Irrglaube. Gemäß der in Deutschland gesetzlich geltenden Betriebssicherheitsverordnung sind Betreiber von Anlagen dazu verpflichtet, das Schutzkonzept und deren Maßnahmen vollumfänglich mindestens alle sechs Jahre zu überprüfen und zu beurteilen sowie das Konzept in einem Explosionsschutzdokument zu dokumentieren.

Das sauerländische Unternehmen Rembe hat es sich seit 50 Jahren zur Aufgabe gemacht, spezifische und langlebige Lösungen für diese Herausforderung zu entwickeln und die Anlagenbetreiber bei dem hochkomplexen Thema „konstruktiver Explosionsschutz“ fachmännisch zu unterstützen.

Um das Risiko einer Staubexplosion in einer Anlage beurteilen zu können, müssen die Explosionskenngrößen des verarbeiteten Produkts bekannt sein oder ermittelt werden. Das sind z.B. die Mindestzündenergie, die Brennzahl, die Glimm- und Zündtemperatur, die untere Explosionsgrenze oder die Partikelgröße. Liegen diese Kenngrößen nicht vor, sollte mindestens eine der folgenden Maßnahmen ergriffen werden:

• Prüfung der Staubkenngrößen in akkreditierten Prüflaboren mit einer repräsentativen Staubprobe oder
• Übernahme und Einhaltung orientierender Werte aus Branchenleitfäden wie z. B. der Berufsgenossenschaften

Der zweite Schritt, um Risiken einer Explosion beurteilen zu können, ist die Zündgefahrenbewertung. Hierbei werden die potenziell in der Anlage vorhandenen Zündquellen systematisch betrachtet und dahingehend analysiert, ob deren Energie ausreichen könnte, ein explosionsfähiges Staub-Luft-Gemisch des Stoffes zu entzünden. Zündquellen, deren Energiemenge größer als die Mindestzündenergie des Staub-Luft-Gemisches ist, werden als wirksame Zündquellen bezeichnet. Zudem muss der Einfluss von Temperatur, Druck und Feuchtigkeit in der Beurteilung berücksichtigt werden, da die Kennwerte unter Normalbedingungen im Labor geprüft werden.

Mögliche Zündquellen und deren Herkunft gem. EN 1127

• Heiße Oberflächen
• Flammen und heiße Gase
• Mechanisch erzeugte Funken
• Elektrische Anlagen
• Kathodischer Korrosionsschutz
• Statische Elektrizität
• Blitzschlag
• Elektromagnetische Filter
• Elektromagnetische Strahlung
• Ionisierende Strahlung
• Ultraschall
• Adiabatische Kompression
• Chemische Reaktionen

Herkunft

• Geräteeigene Zündquellen
• Von extern angesaugte/
• einwirkende Zündquellen
• Staubeigene Zündquellen

Neben den potenziellen Zündquellen gem. EN 1127 und deren Herkunft ist bei der Beurteilung zudem die ATEX-Zone zu berücksichtigen. Das bedeutet: In Anlagen, in denen z.B. ständig explosionsfähige Atmosphären vorliegen (Zone 20 oder Zone 0), müssen neben Zündquellen während des Normalbetriebs auch Zündquellen beachtet werden, die bei seltenen sowie zu erwartenden Störungen auftreten können. Hierbei ist zwischen geräteeigenen Zündquellen (aus Anlage resultierend), von extern eingetragene Zündquellen (z.B. Glimmnester, Funken, elek­trostatische Entladungen, Blitzschlag) und staub­eigenen Zündquellen zu unterscheiden.

Ergibt die oben genannte Analyse, dass konstruktiver Explosionsschutz für eine Anlage erforderlich ist, um die Anforderungen aus der ATEX-Richtlinie zu erfüllen, muss die Anlage nachgerüstet werden. Hier bietet die Rembe Safety+Control praxisorientierte, risikogerechte Hilfestellung und Lösungswege an:

 

Consulting. Engineering. Products. Service

Nicht ohne Grund gilt das Unternehmen als anerkannter Spezialist auf den Gebieten des vorbeugenden und konstruktiven Explosionsschutzes und dem Retrofit von Bestandsanlagen. Die Expertise der Mitarbeiter basiert auf jahrelangen Erfahrungen aus der ganzen Welt sowie regelmäßigen Schulungen und Weiterbildungen. Auftraggeber können von dieser Expertise in folgendem Umfang profitieren:
Nach Bereitstellung relevanter Informationen, wie z.B. dem Explosionsschutzdokument, der Explosionskenngrößen der Stoffe oder Fließbilder erfolgt eine gemeinsame Begehung mit dem Betreiber der Anlage vor Ort. Hierbei werden Abmessungen, mechanische Schnittstellen zu verbundenen Anlagen und weitere relevante Parameter aufgenommen, anhand derer die Experten ein vollumfängliches, rechtssicheres Explosionsschutzkonzept erstellen. Dieses Konzept enthält anlagenspezifische Empfehlungen, bestehend aus organisatorischen, vorbeugenden und konstruktiven Maßnahmen, die sowohl den Stand der Technik abbilden als auch praxisorientiert und konkret sind.

Um den Betreiber bei der Umsetzung der Maßnahmen zu unterstützen, können die Ingenieure auf ein weltweites Netzwerk an Experten und Fachfirmen zurückgreifen, die z.B.

• bei Montagen und/oder Heißarbeiten
• bei der Berechnung oder Prüfung der Druckstoßfestigkeit der Anlage
• bei der Beurteilung der Statik unterstützen oder
• gar die Konformitätsbewertung der gesamten Bestandsanlage oder
• der Überarbeitung des Explosionsschutzdokuments übernehmen können.

Selbstverständlich können die Experten der Rembe Advanced Services+Solutions die Inbetriebnahme sowie die wiederkehrenden Prüfungen und auch die Elektroinstallation der autonomen Schutzsysteme übernehmen. Da die Nachrüstung von Bestandsanlagen ein hohes Maß an Sorgfalt und Erfahrung erfordert sowie zahlreiche Detailvorgaben beachtet und eingehalten werden müssen, ist es für Anlagenbetreiber daher von Vorteil, einen verlässlichen und kompetenten Partner mit langjähriger Erfahrung in den verschiedensten Branchen zu haben.

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