Grundlagen für den Explosionsschutz

Den großen Knall vermeiden

von Roger Perters

In der chemischen und petrochemischen Industrie, in der Erdöl- und Erdgasförderung, im Bergbau und in vielen anderen ­Industriezweigen entweichen bei der Herstellung, Verarbeitung, beim Transport und bei der Lagerung brennbare Gase, Dämpfe oder Nebel – bei einigen Prozessen entstehen auch brennbare Stäube. Diese Stoffe bilden, vermischt mit dem Sauerstoff der Luft, eine explosionsfähige Atmos­phäre. Bei einer Entzündung dieser Atmosphäre treten Explosionen auf, die erhebliche Personen- oder Sachschäden zur Folge haben können (Abb 1).

Vorsicht! Explosionsgefahr – ein Funke genügt

Unter einer Explosion versteht man die schlagartig verlaufende­ chemische Reaktion eines brennbaren Stoffes unter Freisetzung hoher Energie. Damit es knallt, bedarf es wenig: Es muss ein explosionsfähiges Gemisch aus brennbarem Stoff (Gas, Dampf, Nebel, Staub) und Luft (Sauerstoff) in gefahrdrohender Menge vorliegen. Bei zu geringer Konzentration (mageres Gemisch) und bei zu hoher Konzentration (fettes Gemisch) findet keine Explosion statt. Daneben muss noch eine wirksame Zündquelle vorhanden sein (Abb 2).

Den großen Knall verhindern – ­Explosionsschutzmaßnahmen

Um eine Explosion zu verhindern, müssen Schutzmaß­nahmen getroffen werden. Vorrangig ist die Vermeidung von explosionsfähiger Atmos­phäre (primärer Explosionsschutz). Dies kann folgendermaßen erfolgen:

// Substitution: Es sollte zuerst geprüft werden, ob der ­explosionsgefährdete Stoff durch andere Stoffe ersetzt werden kann, von denen keine Explosionsgefahr ausgeht oder die Wahrscheinlichkeit einer Ex­plosion reduziert wird.

// Begrenzung der Konzentra­tion: Beispielsweise kann bei explosionsfähigen Stäuben durch ­regelmäßiges Entfernen die Explosionsgefahr beseitigt werden. Dabei muss beachtet werden, dass die eingesetzten Reinigungs­geräte bei Betrieb keine Explosionen verursachen dürfen. Bei explosions­fähigen Gasen oder ­Dämpfen von Flüssigkeiten kann eine Akkumulation durch Absaugung erreicht werden.

// Inertisierung: Durch die Zugabe von Interstoffen wie Stickstoff oder Kohlendioxid kann die Sauerstoffkonzentration verringert werden, sodass die ­Bildung einer explosionsfähigen Atmosphäre ­vermieden wird.

// Isolation: Die explosions­fähigen Stoffe technisch dicht lagern oder unter Vermeidung der Zuführung von Luft verarbeiten.

Wenn Explosionsgefahren durch den primären Explosionsschutz nicht oder nur unvollständig auszuschließen sind, müssen Vorkehrungen ergriffen werden, die eine Zündung verhindern. Folglich dürfen keine wirksamen Zündquellen verwendet werden. Deshalb müssen in einem ersten Schritt die möglichen Zündquellen analysiert werden. Offenes Feuer, Flammen oder Glut können eine explosionsfähige Atmosphäre ebenso zünden wie heiße Oberflächen, mechanische oder elektrische Funken oder elektrostatische Entladung. Triviale Zündquellen wie sie bei Reparatur­arbeiten oder beim achtlosen Wegwerfen einer Zigarettenkippe entstehen, dürfen nicht außer Acht gelassen werden. In manchen Fällen können die oben ­beschriebenen Vorgänge nicht zuverlässig umgesetzt werden, da entweder das ­Auftreten gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre nicht sicher vermieden ­werden kann oder gewisse Zündquellen nicht auszuschließen sind. In diesen Fällen müssen Maßnahmen ergriffen werden, um die gefährliche Auswirkung einer ange­laufenen Explosion zu begrenzen und auf ein unbedenkliches Maß zu reduzieren. Zum so genannten „konstruktiven Explosionsschutz“ gehören explosionsfeste Bauweisen, Explosionsdruckentlastungen, ­Explosionsunterdrückungen oder Explosionssperren.

Weiterführende Informationen und Seminare

Vertiefende Informationen bietet die Broschüre „Grundlagen Explosionsschutz“. Sie beinhaltet neben einführenden Informationen weltweit geltende Rechtsgrundlagen und Normen. Ergänzt um umfangreiche technische Grundlagen wie z.B. Zoneneinteilung, Temperaturklassen und Zündschutzarten, gibt die Broschüre ­Auskunft über die Errichtung und den ­Betrieb von Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen. Die Broschüre kann ­kostenlos unter presse@stahl.de ange­fordert werden und steht im Download-­Bereich auf der Homepage des Unternehmens (www.stahl.de) zur Verfügung. Zusätzlich veranstaltet das Unternehmen regelmäßig Seminare rund um den Explosionsschutz und fördert den Wissens- und Erfahrungsaustausch. Das Seminarangebot umfasst Grundlagenseminare für Fachleute und befähigte Personen für explosions­gefährdete Bereiche, zu Anforderungen aus der Betriebssicherheitsverordnung, zum Explosionsschutz durch Eigensicherheit, Installation und Wartung in explosions­gefährdeten Bereichen und zum mechanischen Explosionsschutz.

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