Prüfhandbuch Explosionsschutz E-Book

Forum Verlag Herkert GmbH

• Herausgeber: Forum Verlag Herkert
• Kategorie: Fachliteratur
• Sprache: Deutsch
• Veröffentlichungsjahr: 2021

Seitenzahl: 312

Beschreibung

Laut §15 BetrSichV sind Betriebe und zur Prüfung befähigte Personen gleichermaßen in der Pflicht, regelmäßig die vorhandenen elektrischen und nicht elektrischen Betriebsmittel in explosionsgefährdeten Bereichen zu prüfen. Schließlich reicht bereits ein kleiner Funke oder durch Reibung erzeugte Wärmeenergie aus, um eine Explosion in Gang zu setzen. Doch aufgrund der Komplexität der rechtlichen und normativen Vorgaben ist es in der Praxis oft schwierig, eine Prüfung der Maschinen und Anlagen rechtssicher durchzuführen. Dies gilt v. a. dann, wenn sich zusätzlich noch normative und gesetzliche Neuerungen ergeben, die bei der Planung, Prüfung und Instandhaltung zu berücksichtigen sind. Welche Bestimmungen einzuhalten und welche Prüffristen bzw. Prüfinhalte für Betriebe und für zur Prüfung befähigten Personen verbindlich sind, wird kompakt im "Prüfhandbuch Explosionsschutz - Geräte, Maschinen und Anlagen in EX-Bereichen rechtssicher betreiben, prüfen und instandhalten" zusammengefasst. Das E-Book besteht aus einer digitalen Ausgabe als E-Book im EPUB-Format. Diese bietet folgende Vorteile: - Nach Themengebiet/Norm gegliedert findet man alle notwendigen Informationen zu den aktuellen rechtlichen Anforderungen. Von der Planung über die Prüfung bis zur Instandhaltung von elektrischen und nicht elektrischen Geräten, Maschinen und Anlagen unter den Aspekten des Explosionsschutzes. - Wertvolle Praxisbeispiele zur Planung und Prüfung der elektrischen Betriebsmittel helfen bei der Durchführung. So können die spezifischen Maschinen und Anlagen überprüft und instandgehalten sowie die durchgeführten Maßnahmen dokumentiert werden. - Dank E-Book kann direkt vor Ort mit Tablet oder Smartphone auf das Expertenwissen zurückgegriffen werden. Inhaltskurzübersicht: Teil 1: Grundlagen im Explosionsschutz - Erklärungen der wichtigsten Begriffe im Explosionsschutz - Brand- und Explosionsgefährdungen im Überblick - Explosionsgefährdete Bereiche - Verantwortlichkeiten und Zuständigkeiten im Explosionsschutz Teil 2: Rechtsvorschriften - Rechtsgrundlagen laut GefStoffV + BetrSichV - ATEX-Richtlinien inkl. Leitfaden: 2014/34/EU und 1999/92/EG - Technische Regeln: TRGS 720 - 725, 509 - 510 - Normative Rechtsgrundlagen für elektrische und nicht-elektrische Geräte, Maschinen und Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen: DIN EN 60079, DIN EN ISO 80079-36 - Prüfaspekte und Grundlagen zur Durchführung einer Prüfertätigkeit: TRBS 1201-1 und TRBS 1203 - Gesetzliche Unfallversicherung: DGUV Regel 113-001, DGUV Information 213-106 Teil 3: Planung und Errichtung - Grundlagen des elektrischen und nicht elektrischen Explosionsschutzes - Anforderungen und Merkmale elektrischer und nicht elektrischer Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen - Auswahl und Kennzeichnung der prüfpflichtigen Geräte und Anlagen inkl. Zoneneinteilung - Systematische Risikoanalyse - Schutzmaßnahmen und Gewährleistung der Eigensicherheit der Geräte Teil 4: Prüfung und Instandhaltung - Anforderungen und Voraussetzungen nach BetrSichV für zur Prüfung befähigte Personen - Anforderungen und Voraussetzungen für Zugelassene Überwachungsstelle (ZÜS) für erlaubnispflichtige Anlagen - Prüfanlässe und Prüffristen - Technische Prüfung (Prüftiefe) - Übersicht über die zu prüfenden Aufgaben - Übersicht über mögliche Instandhaltungsaufgaben - Übersicht über häufig auftretende Mängel und Zwischenfälle - Prüfdokumentation Teil 5: Praxisbeispiele - Prüfung einer Batterieladestation - Prüfung eines Elektromotors in explosionsgefährdeten Bereichen - Prüfung einer Lüftungsanlage

Leseprobe

1,2,3

Prüfhandbuch Explosionsschutz

Geräte, Maschinen und Anlagen in EX-Bereichen rechtssicher betreiben, prüfen und instandhalten

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Gesamtinhaltsverzeichnis

Deckblatt

Impressum

Bedienung des E-Books

Gesamtinhaltsverzeichnis

Vorwort

Autorenverzeichnis

DIN-/Vorschriften-Verzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1 Grundlagen des Explosionsschutzes

1.1 Primärer Explosionsschutz

1.2 Sekundärer Explosionsschutz

1.3 Tertiärer Explosionsschutz

1.4 Zündquellenarten

1.5 Zoneneinteilung

1.6 Explosionsschutzkonzept und Explosionsschutzdokument

1.7 Zündschutzarten

1.7.1 Trennung

1.7.2 Vermeidung der Explosions­übertragung

1.7.3 Zündquellenvermeidung

1.8 Elektrische Zündschutzarten

1.8.1 Überdruckkapselung „p“ (EN 60079-2)

1.8.2 Flüssigkeitskapselung „o“ (EN 60079-6)

1.8.3 Druckfeste Kapselung „d“ (EN 60079-1)

1.8.4 Erhöhte Sicherheit „e“ (EN 60079-7)

1.8.5 Sandkapselung „q“ (EN 60079-5)

1.8.6 Vergusskapselung „m“ (EN 60079-18)

1.8.7 Zündschutzart „n“ EN 60079-7

1.8.8 Eigensicherheit „i“ EN 60079-11

1.9 Mechanische/Nicht-elektrische Zündschutzarten

1.9.1 Zündquellenüberwachung „b” (EN 80079-37)

1.9.2 Flüssigkeitskapselung „k“ (EN 13463-8)

1.9.3 Überdruckkapselung „p“ (EN 13463-7)

1.10 Sicherheitstechnische Kennzahlen

1.10.1 Allgemeine chemisch-physikalische Größen

1.10.2 Sicherheitstechnische Kennzahlen für Stäube

1.10.3 Sicherheitstechnische Kennzahlen brennbarer Gase und Flüssigkeiten

1.11 Explosionsfähige Atmosphäre

1.11.1 Hybride Gemische

1.11.2 Explosivstoffe

1.12 Verantwortlichkeiten und Zuständigkeiten im Ex-Schutz im Betrieb

1.12.1 Erfordernis organisatorischer Maßnahmen

1.12.2 Anforderungen

1.12.3 Umsetzung der organisatorischen Maßnahmen

2 Rechtsvorschriften kompakt

2.1 Grundverständnis und Methodik

2.2 Rechtsgrundlagen für Produkte (ATEX)

2.2.1 Der Europäische Rechtsrahmen

2.2.2 Umfassende Pflichten des Herstellers

2.2.3 Die ATEX-Richtlinie 2014/34/EU

2.2.4 Geräte und Schutzsysteme

2.2.5 Ausnahmen von der Richtlinie; weitere Rechtsvorschriften

2.2.6 Schutzziele und Konformitätsbewertung

2.2.7 Herstellerpflichten

2.2.8 Baugruppen und Installationen

2.3 Arbeitsschutz und Explosionsschutz

2.3.1 Soziale Arbeitswelt im Europäischen Rechtssystem

2.3.2 Umfassende Pflichten des Betreibers

2.3.3 Die Richtlinie 1999/92/EG („Betreiber-ATEX“)

2.3.4 Die Richtlinie 2009/104/EG

2.3.5 Die Gefahrstoffverordnung – GefStoffV

2.3.6 Gefährdungen beurteilen und Risiken minimieren nach GefStoffV

2.3.7 Die Betriebssicherheits­verordnung – BetrSichV

2.3.8 Gefährdungen beurteilen und Risiken minimieren nach BetrSichV

2.3.9 Überwachungsbedürftige Anlagen

2.4 Technische Regeln für Gefahrstoffe „TRGS“

2.4.1 TRGS 509

2.4.2 TRGS 510

2.4.3 TRGS 720

2.4.4 TRGS 721

2.4.5 TRGS 722

2.4.6 TRGS 723

2.4.7 TRGS 724

2.4.8 TRGS 725

2.5 Normative Rechtsgrundlagen

2.5.1 Allgemeine Normen

2.5.2 Normen für Zündschutzarten und andere Geräteanforderungen

2.5.3 Normen für Betrieb, Instandhaltung, Prüfungen

2.6 Prüfaspekte und Grundlagen zur Durchführung einer Prüfertätigkeit nach BetrSichV

3 Planung, Auswahl und Errichtung

3.1 Systematische Gefährdungsbeurteilung

3.1.1 Prinzipielles Vorgehen bei der Gefährdungsbeurteilung

3.1.2 Beurteilung des Auftretens explosionsfähiger Atmosphäre

3.1.3 Zoneneinteilung

3.1.4 Beurteilung des Auftretens wirksamer Zündquellen

3.2 Kriterien zur Geräteauswahl

3.2.1 Gerätegruppen, Kategorien und weiteres

3.2.1.1 Gerätekategorien nach 2014/34/EU

3.2.1.2 Geräteschutzniveau EPL nach DIN EN IEC 60079-0

3.2.1.3 DIN EN IEC 60079-0 Untergruppen nach Zündeigenschaften – Explosionsgruppen

3.2.1.4 Zündtemperatur und Temperaturklassen

3.2.2 Zündschutzarten

3.2.2.1 Zündschutzarten für elektrische Geräte

3.2.2.2 Zündschutzarten für nicht-elektrische Geräte

3.2.3 Kennzeichnung

3.3 Weitere mögliche Schutzmaßnahmen und Anforderungen an Zündschutzarten

3.3.1 Anforderungen zum Schutz vor statischer Elektrizität

3.3.1.1 Vermeidung elektrostatischer Aufladung nach DIN EN 60079-14

3.3.1.2 Vermeidung von Zündgefahren infolge elektrostatischer Aufladungen nach TRGS 727

3.3.2 Weitere Anforderungen zur Zündschutzart „i“ Eigensicherheit

3.3.2.1 Zusammenschaltung mehrerer Betriebsmittel in der Zündschutzart Eigensicherheit

3.3.2.2 Sichere Trennung der eigensicheren von nicht-eigensicheren Stromkreisen

3.3.2.3 Überspannungs- und Blitzschutz

3.4 Explosionsschutzdokument nach DGUV Info 213-106

3.4.1 Aufbau und Überblick der Inhalte des Explosionsschutzdokuments

3.4.2 Beispiele für einzelne Inhalte (Maßnahmen)

4 Prüfung und Instandhaltung

4.1 Anforderungen und Voraussetzungen nach BetrSichV für zur Prüfung befähigte Personen (TRBS 1203)

4.2 Anforderungen und Voraussetzungen für Zugelassene Überwachungsstellen (ZÜS) für erlaubnispflichtige Anlagen

4.3 Prüfanlässe und Prüffristen, Prüftiefe

4.3.1 Prüfung vor Inbetriebnahme und nach prüfpflichtigen Änderungen

4.3.2 Prüfungen nach Instandsetzungsarbeiten

4.3.3 Wiederkehrende Prüfungen

4.3.4 TRBS 1201 Teil 1

4.4 Während einer Prüfung

4.5 Übersicht über die zu prüfenden Aufgaben

4.5.1 Zu prüfende Aufgaben während einer Prüfung vor Inbetriebnahme und nach prüfpflichtigen Änderungen

4.5.2 Zu prüfende Aufgaben während einer wiederkehrenden Prüfung

4.6 Prüfdokumentation

4.7 Grundlagen der Instandhaltung

4.7.1 Was bedeutet Instandhaltung?

4.7.2 Wer darf instand setzen?

4.7.3 Was kann instand gesetzt werden, was nicht?

4.7.4 Wann ist eine Änderung bzw. Instandsetzung prüfpflichtig?

4.7.5 Der Prüfbericht weist Mängel auf – was tun?

4.7.6 Welche spezifischen Instandhaltungsaufgaben können bei explosionsgeschützten Anlagen auftreten?

4.7.7 Welche sind die häufigsten zu behebenden Mängel?

5 Praxisbeispiele

5.1 Prüfung von Batterielade­stationen

5.1.1 Begriffserklärungen

5.1.2 Prüfung von Einzelladeplätzen

5.1.3 Prüfung von Batterielade­stationen oder Laderäumen

5.1.4 Die Lüftung von Batterielade­stationen

5.1.5 Notwendige Prüfungen

5.2 Auswahl, Einstellungen und Prüfen von Elektro-Motoren

5.2.1 Netzanschluss explosions­geschützter Motoren

5.2.2 Vorsicht bei Phasenausfall

5.2.3 Prüfungen

5.2.4 Explosionsgeschützte Motoren

5.2.5 Motoren zum Betrieb an Frequenzumrichtern

5.2.6 Betriebsarten und Temperaturschutz

5.2.7 Bedingungen Explosionsschutz

5.2.8 Staubschutz

5.3 Prüfung einer Lüftungsanlage

5.3.1 Wer darf prüfen?

5.3.2 Was muss bei einer Prüfung beachtet werden?

5.3.3 Wie läuft eine Prüfung im Detail ab?

5.3.4 Welche Mängel können auftreten?

5.3.5 Mängelbeseitigung

Vorwort

Elektrische und nicht elektrische Geräte, Maschinen und Anlagen, die in explosionsgefährdeten Bereichen betrieben werden, können ohne die regelmäßig notwendigen Prüfungen großen Schaden anrichten. Denn bereits ein kleiner Funke oder mechanisch erzeugte Wärmeenergie reichen als Zündquelle aus. Kommen diese Faktoren mit einem Brennstoff (explosions­fähigen Atmosphäre) und der umgebenden Luft (Sauerstoff) in Berühr­ung, kann es zur Explosion kommen. Um dies zu verhindern, sind tägliche, wöchentliche, monatliche und weitere regelmäßige Prüfungen sowie Instandhaltungsaufgaben Pflicht.

Diese Pflicht liegt bei den Betreibern, die all dies praktisch umsetzen und teils an externe Fachkräfte übergeben müssen.

Die Autoren dieses Handbuchs haben es sich zur Aufgabe gemacht, alles Wesentliche für die Praxis der Betreiber und Prüfer kompakt und verständlich zusammenzufassen. Es werden die wichtigsten rechtlichen Vorgaben erläutert – von der Notwendigkeit und Durchführung einer Gefährdungsbeurteilung bis hin zur Errichtung der Anlagen inklusive Sicherheitsmaßnahmen sowie die elementaren Aspekte der Prüfung und Instandhaltung, inklusive Praxisbeispiele für die Umsetzung.

Hierbei wird Bezug genommen auf die kürzlich veröffentlichten Neuerungen in der Vorgabenlandschaft wie u. a. den Technischen Regeln für Gefahrstoffe TRGS 510 und 720-722 sowie der neuen DGUV Information 213-106.

Freuen Sie sich über ein aktuelles und praxisnahes Werk für Ihren Betriebsalltag, das Sie bei dem Betrieb, der Prüfung und Instandhaltung Ihrer elektrischen und nicht elektrischen Geräte, Maschinen und Anlagen in EX-Bereichen unterstützt.

FORUM VERLAG HERKERKT GMBH

Autorenverzeichnis

Jürgen Bialek

Dipl.-Ing. Jürgen Bialek war nach seinem Maschinenbau­studium 14 Jahre in der mittelständisch geprägten, international agierenden Stahlbau- und Maschinenbauindustrie zunächst als Projektleiter, später als Leiter Projektmanagement und Vertrieb sowie als Niederlassungsleiter tätig. Seit 2007 selbst­ständig, beschäftigt er sich als Beratender Ingenieur und Sachver­ständiger mit den Arbeitsgebieten Sicherheitstechnologie, Product Compliance und Technische Dokumentation vorrangig im Maschinen- und Anlagenbau.

Tätigkeiten auf den Gebieten der Qualitätssicherung und des Technischen Managements in diesen Branchen ergänzen sein Profil. Seit vielen Jahren arbeitet er zudem als Referent zu den Themen EU-Konformität, Risikobeurteilungen und Technische Dokumentation. Jürgen Bialek ist zertifizierter Product Compliance Officer (EN ISO/IEC 17024).

Karl Donath

Karl Donath, geboren 1959, absolvierte nach der Ausbildung zum Fernmeldehandwerker das Studium der Elektrotechnik und Informationstechnik mit der Fachrichtung Allgemeine Elektrotechnik an der TU München. Im Zeitraum 1991–2014 arbeitete er im Bereich Kommunikationsnetze bei der Siemens AG bzw. der daraus hervorgegangenen Firma Siemens Enterprise Communications, heute Unify.

Seine breit gefächerten Erfahrungen reichen von der Hardwareentwicklung über Beratung, Vertrieb und Marketing bis zur fachlichen und technischen Leitung einer Dauerausstellung für IT- und TK-Installationen. Seit sechs Jahren widmet sich Dipl.-Ing. Karl Donath zunächst als Sicherheitsbeauftragter und inzwischen als Sicherheitsingenieur dem Thema Arbeits- und Elektrosicherheit. In diesem Bereich ist er als Autor, Referent und freier Berater tätig.

Markus Höhfeld

Markus Höhfeld, geboren 1966, ist ausgebildeter Bank­kaufmann. Danach arbeitete er als Einkäufer und Geschäfts­führer bei einer Stahlimportfirma. Weitere Ausbildungen (Fachkaufmann Einkauf und Logistik sowie Controlling) folgten. Anfang 2000 folgte die Leitung der Logistikabteilung bei einem weltweit agierenden Maschinenbauer. Zudem Abschluss zum staatlich geprüften Betriebswirt mit Schwerpunkt Logistik. Ausbilder (Kran) und Dozententätigkeit seit 2005. Schwerpunkte im Bereich der Logistik und Arbeitssicherheit. Parallel dazu Beratung bei Gefahrstoff­lagerung und externer Gefahrgutbeauftragter.

Detlef Kalweit

Dr. Detlef Kalweit, geboren 1960 in Oberhausen im Rheinland, studierte an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf Chemie und promovierte am Institut für organische Chemie auf dem Gebiet der transanularen Wechselwirkungen von polycyclischen Ringsystemen. Hiernach erfolgte ein Wechsel an das Institut für Farbenchemie der Uni­versität Basel, wo er seine Dissertation auf dem Gebiet photochromer Farbstoffe abschloss.

Nach Abschluss der Dissertation erfolgte 1992 der berufliche Einstieg bei der Firma Sandoz AG in Basel, bei der er bis Ende 1999 als Laborleiter in der F+E für Textilfarbstoffe tätig war. Während dieser Zeit erfolgten verschiedene Veröffentlichungen von Patentschriften über Reaktivfarbstoffe. Bedingt durch interne Umstrukturierungen wechselte er 1995 zur neu gegründeten Firma Clariant Produkte (Schweiz) AG in Muttenz. Ab Januar 2000 war er dort in der Abteilung Product Safety/Regulatory Affairs mit dem Fokus der gesetzlichen Einhaltung europäischer und internationaler Chemikalien- und Umwelt­gesetzgebung tätig. Hierbei erfolgten zahlreiche Produktregistrierungen im Rahmen von toxikologischen Verträglichkeitsprüfungen gegenüber gesetzlichen und kundendefinierten Vorgaben sowie Abklärungen zu nationalen Registrierungsregularien. Weitere zentrale Themengebiete bildeten die Qualitätssicherung gegebener Verkaufsprodukte sowie die Praktizierung eines effektiven Qualitäts- und Umweltmanagements i. S. d. Normen DIN EN ISO 9001 und 14001. Zwischenzeitlich folgten verschiedene berufliche Aufenthalte in China. Ferner übernahm er diverse Vorträge über die praktische Handhabung von REACH und der europäischen Chemikaliengesetzgebung vor chinesischen Industrievertretern. Durch interne Ausgliederungen fand 2013 ein erneuter beruflicher Übertritt in die ebenfalls neu gegründete Firma Archroma Management GmbH mit Sitz in Reinach statt.

Seit Mai 2017 ist Herr Dr. Kalweit freiberuflich tätig und Inhaber der Beratungsfirma Qera-Consulting (Lörrach). Im Vordergrund der Beratungstätigkeit stehen regulatorische Aspekte innerhalb der Chemikalien- und Umweltgesetzgebung sowie Begleitungen von 1st und 2nd Part Audits nach DIN EN ISO 9001 und 14001. Im Rahmen der Auditoren-Tätigkeit besteht eine enge Kooperation mit dem TÜV SÜD auf dem Gebiet der 3rd Part Audits (Zertifizierungsaudits). Ferner ist er beruflich als Dozent bei der IHK Hochrhein-Bodensee zum Thema „Qualitäts- und Umweltmanagement sowie Arbeitsschutz“ aktiv.

Dirk Saschenbrecker

Dirk Saschenbrecker, geboren 1971 in Lübeck, übte nach dem Studium der Elektrotechnik mit dem Schwerpunkt „Technische Informatik“ an der Fachhochschule zu Lübeck Tätigkeiten in technischen Verantwortungen bei verschiedenen markt- und technologieführenden Brandschutzunternehmungen mit Kundenschwerpunkten in der verarbeitenden Industrie aus. Durch viele Schnittmengen von Brandschutz und Explosionsschutz ist die heutige Tätigkeit als Bereichsleiter und Sachverständiger für Brandschutz bei dem Unternehmen – „INBUREX Gesellschaft für Explosionsschutz und Anlagensicherheit“ - ein konsequenter Schritt.

Schwerpunkte der Tätigkeit sind neben klassischer Brandschutzplanung die Lösung von brandschutztechnischen Fragestellungen hinsichtlich der Bewertung von komplexer Um­nutzungs- und Erweiterungs-Szenarien unter Berücksichtigung der besonderen Anforderungen aus dem BImSchG oder der StörfallV.

Zusätzlich arbeitet er in mehreren Gremien zur Weiterent­wicklung technischer Regeln für den Brandschutz mit.

Im Laufe von bisher 25 Jahren hat Herr Saschenbrecker aktive Einsatz-Erfahrung in verschiedenen Freiwilligen Feuerwehren, u.a. auch mit Führungsverantwortung in einer Gefahrguteinheit gesammelt.

SVBU-Sachverständigenbüro Uphagen GmbH & Co. KG

Die SVBU-Sachverständigenbüro Uphagen GmbH & Co. KG ist mit ihren qualifizierten Mitarbeitern ein anerkanntes Sachverständigenbüro für Beratungsleistungen, Entwicklungen, Planungen und Prüfungen in den Bereichen der Mechanik sowie des mechanischen- und elektrischen Explosionsschutzes. Wir sind DIN EN ISO 9001:2015 und DIN EN ISO/IEC 17024 zertifiziert und garantieren somit einen sehr hohen Qualitätsstandard in unseren Dienstleistungen.

Unser Aufgabenfeld ist sehr vielschichtig. Mitarbeiter der SVBU sind berechtigt, explosionsgeschützte Industrieanlagen nach Betriebssicherheitsverordnung §§ 15, 16 abzunehmen. Auch beraten wir Sie gerne im Vorfeld, bevor die Anlage abgenommen wird, welche wichtigen technischen Dokumente Sie für die Abnahme benötigen. Elektrische Prüfungen nach DGUV V3 sowie Prüfungen nach VDE 0100-600/0113 und VDE 0701/0702 fallen zusätzlich in unser Portfolio.

Der Explosionsschutz ist unser Steckenpferd. Hier behandeln wir nicht nur zu Angelegenheiten, die Ihre Ex-Anlagen betreffen. Wir haben in verschiedenen Projekten jahrelang mit namhaften Firmen aus der ATEX-Branche zusammengearbeitet. Die Betriebsmittel dieser Firmen werden in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt. Wir haben zum Beispiel Zertifizierungsvorgänge mit benannten Stellen begleitet, sowie auch bei der Entwicklung dieser Produkte mitgeholfen.

Da wir, wie eingangs bereits erwähnt, schon bei einigen Produkten von großen Firmen in der Entwicklung mitgearbeitet haben, möchten wir dieses Knowhow auch direkt an unsere Kunden weitergeben. Wenn Sie ein Produkt entwickeln möchten, welches in einem explosionsgefährdeten Bereich eingesetzt werden soll, helfe wir Ihnen gerne mit unserer Fachkompetenz in diesem Bereich weiter. Wir verstehen uns im Bereich des Explosionsschutzes, bei Abnahmen und in der Entwicklung als Full-Service-Dienstleister.

M. Sc. Katja Weber

Katja Weber ist als Projektingenieurin bei EnviroConsult IngenieurBüro Dr. Lux e.K. tätig. Sie beendete ihr Studium der technischen Physik an der TU Ilmenau mit dem Grad „Master of Science“. Als Mitglied des Organisationsteams der Deutschen Physikerinnentagung engagierte sie sich für berufliche Perspektiven von Wissenschaftlerinnen aller Fachgebiete und Chancengleichheit.

Das EnviroConsult IngenieurBüro Dr. Lux e.K. (ECI) berät Unternehmen u. a. im Bereich des Explosionsschutzes. Das Portfolio von ECI reicht von der Erstellung einer den aktuellen Richt­linien entsprechenden Explosionsschutzdokumentation bis zur Durchführung von Explosionsschutz-Prüfungen durch einen bekanntgegebenen Sachverständigen nach § 29a BImSchG (gültig für das gesamte Bundesgebiet im Bereich: Anlagensicherheit, Explosionsschutz und Störfallvorsorge).

DIN-/Vorschriften-Verzeichnis

Aufgelistet nach Kapiteln

1. Grundlagen des Explosionsschutzes

Kapitel

DIN/Vorschrift

► Kap. 1.1 Primärer Explosionsschutz

1999/92/EG

► Kap. 1.4 Zündquellenarten

DIN EN 1127 Teil 1

TRGS 722

TRGS 723

► Kap. 1.5 Zoneneinteilung

DIN EN 50014

DIN EN 51794

► Kap. 1.12 Verantwortlichkeiten und Zuständigkeiten im Exschutz im Betrieb

BetrSichV

GefStoffV

2. Rechtsvorschriften kompakt

Kapitel

DIN/Vorschrift

► Kap. 2.1 Grundverständnis und Methodik

1999/92/EG

2014/34/EU

► Kap. 2.2 Rechtsgrundlagen für Produkte (ATEX)

11. ProdSV

1999/92/EG

2014/34/EU

► Kap. 2.3 Arbeitsschutz und Explosionsschutz

1999/92/EG

2009/104/EG

2014/34/EU

BetrSichV

GefStoffV

► Kap. 2.4.1 TRGS 509

TRGS 509

TRGS 721

TRGS 722

TRGS 723

TRGS 724

TRGS 725

► Kap. 2.4.2 TRGS 510

CLP-Verordnung

GefStoffV

TRGS 510

► Kap. 2.4.3 TRGS 720

1999/92/EG

2014/34/EU

BetrSichV

GefStoffV

TRGS 720

TRGS 721

► Kap. 2.4.4 TRGS 721

GefStoffV

TRGS 721

► Kap. 2.4.5 TRGS 722

GefStoffV

TRGS 722

► Kap. 2.4.6 TRGS 723

11. ProdSV

2014/34/EU

TRGS 723

► Kap. 2.4.7 TRGS 724

2014/34/EU

BetrSichV

TRBS 1201 Teil 1

TRGS 724

► Kap. 2.6 Prüfaspekte und Grundlagen zur Durchführung einer Prüfertätigkeit

BetrSichV

TRBS 1123

TRBS 1201 Teil 1

TRGS 725

3. Planung, Auswahl und Errichtung

Kapitel

DIN/Vorschrift

► Kap. 3.1 Systematische Gefährdungsbeurteilung

BetrSichV

DIN EN 1127-1

GefStoffV

TRGS 720

TRGS 721

TRGS 723

► Kap. 3.2 Kriterien zur Geräteauswahl

2014/34/EU

DIN EN 60079-1 (VDE 0170-5)

DIN EN 60079-2 (VDE 0170-3)

DIN EN 60079-5 (VDE 0170-4)

DIN EN 60079-6 (VDE 0170-2)

DIN EN 60079-7 (VDE 0170-6)

DIN EN 60079-11 (VDE 0170-7)

DIN EN 60079-14 (VDE 0165-1)

DIN EN 60079-18 (VDE 0170-9)

DIN EN 60079-25 (VDE 0170-10-1)

DIN EN 60079-28 (VDE 0170-28)

DIN EN 60079-31 (VDE 0170-15-1)

DIN EN IEC 60079-0

DIN EN IEC 60079-15 (VDE 0170-16)

DIN EN ISO/IEC 80079-20-1

DIN EN ISO/IEC 80079-20-2

DIN EN ISO 80079-37

GefStoffV

► Kap. 3.3 Weitere mögliche Schutzmaßnahmen und Anforderungen an Zündschutzarten

2014/34/EU

DIN EN 60079-11 (VDE 0170-7)

DIN EN 60079-14 (VDE 0165-1)

TRGS 727

► Kap. 3.4 Explosionsschutzdokument nach DGUV Info 213-106

DGUV Information 213-106

GefStoffV

4. Prüfung und Instandhaltung

Kapitel

DIN/Vorschrift

► Kap. 4.1 Anforderungen und Voraussetzungen nach BetrSichV für zur Prüfung befähigte Personen

TRBS 1203

BetrSichV

► Kap. 4.2 Anforderungen und Voraussetzungen für Zugelassene Überwachungsstelle (ZÜS) für erlaubnispflichtige Anlagen

ProdSG

► Kap. 4.3 Prüfanlässe, Prüffristen, Prüftiefe

BetrSichV

TRBS 1123

2014/34/EU

TRBS 1201 Teil 3

TRBS 1201 Teil 1

► Kap. 4.5 Übersicht über die zu prüfenden Aufgaben

TRBS 1201 Teil 1

► Kap. 4.6 Prüfdokumentation

BetrSichV

► Kap. 4.7 Grundlagen der Instandhaltung

DIN EN 1127 Teil 1

TRBS 1112

TRBS 1201 Teil 3

5. Praxisbeispiele

Kapitel

DIN/Vorschrift

► Kap. 5.1 Prüfung einer Batterieladestation

DIN EN 62485-3

► Kap. 5.2 Prüfung eines Elektromotors in explosionsgefährdeten Bereichen

BetrSichV

DIN EN 60079-1

DIN EN 60079-14

DIN EN 60079-19

DIN EN 60079-31

DIN EN 60947

TRBS 1201 Teil 1

► Kap. 5.3 Prüfung einer RLT-Anlage

BetrSichV

TRBS 1203

Aufgelistet nach DIN-Normen

DIN/Vorschrift

Kapitel

11. ProdSV

► Kap. 2.2 Rechtsgrundlagen für Produkte (ATEX)

► Kap. 2.4.6 TRGS 723

1999/92/EG

► Kap. 1.1 Primärer Explosionsschutz

► Kap. 2.1 Grundverständnis und Methodik

► Kap. 2.2 Rechtsgrundlagen für Produkte (ATEX)

► Kap. 2.3 Arbeitsschutz und Explosionsschutz

► Kap. 2.4.3 TRGS 720

2009/104/EG

► Kap. 2.3 Arbeitsschutz und Explosionsschutz

2014/34/EU

► Kap. 2.2 Rechtsgrundlagen für Produkte (ATEX)

► Kap. 2.3 Arbeitsschutz und Explosionsschutz

► Kap. 2.4.3 TRGS 720

► Kap. 2.4.6 TRGS 723

2014/34/EU

► Kap. 2.4.7 TRGS 724

► Kap. 3.2 Kriterien zur Geräteauswahl

► Kap. 3.3 Weitere mögliche Schutzmaßnahmen und Anforderungen an Zündschutzarten

► Kap. 4.3 Prüfanlässe, Prüf­fristen, Prüftiefe

BetrSichV

► Kap. 1.12 Verantwortlichkeiten und Zuständigkeiten im Exschutz im Betrieb

► Kap. 2.3 Arbeitsschutz und Explosionsschutz

► Kap. 2.4.3 TRGS 720

► Kap. 2.4.8 TRGS 725

► Kap. 2.6 Prüfaspekte und Grundlagen zur Durchführung einer Prüfertätigkeit

► Kap. 3.1 Grundlagen des elektrischen und nicht-elektrischen Explosionsschutz

► Kap. 4.1 Anforderungen und Voraussetzungen nach BetrSichV für zur Prüfung befähigte Personen

BetrSichV

► Kap. 4.3 Prüfanlässe, Prüf­fristen, Prüftiefe

► Kap. 4.6 Prüfdokumentation

► Kap. 5.2 Prüfung eines Elektromotors in explosionsgefährdeten Bereichen

► Kap. 5.3 Prüfung einer RLT-Anlage

CLP-Verordnung

► Kap. 2.4.2 TRGS 510

DGUV Information 213-106

► Kap. 3.4 Explosionsschutzdokument nach DGUV Info 213-106

DIN EN 1127 Teil 1

► Kap. 1.4 Zündquellenarten

► Kap. 3.1 Grundlagen des elektrischen und nicht-elektrischen Explosionsschutz

► Kap. 4.7 Grundlagen der Instandhaltung

DIN EN 50014

► Kap. 1.5 Zoneneinteilung

DIN EN 51794

► Kap. 1.5 Zoneneinteilung

DIN EN 60079-1 (VDE 0170-5)

► Kap. 3.2 Kriterien zur Geräteauswahl

DIN EN 60079-1 (VDE 0170-5)

► Kap. 5.2 Prüfung eines Elektromotors in explosionsgefährdeten Bereichen

DIN EN 60079-2 (VDE 0170-3)

► Kap. 3.2 Kriterien zur Geräteauswahl

DIN EN 60079-5 (VDE 0170-4)

► Kap. 3.2 Kriterien zur Geräteauswahl

DIN EN 60079-6 (VDE 0170-2)

► Kap. 3.2 Kriterien zur Geräteauswahl

DIN EN 60079-7 (VDE 0170-6)

► Kap. 3.2 Kriterien zur Geräteauswahl

DIN EN 60079-11 (VDE 0170-7)

► Kap. 3.2 Kriterien zur Geräteauswahl

► Kap. 3.3 Weitere mögliche Schutzmaßnahmen und Anforderungen an Zündschutzarten

DIN EN 60079-14 (VDE 0165-1)

► Kap. 3.2 Kriterien zur Geräteauswahl

► Kap. 3.3 Weitere mögliche Schutzmaßnahmen und Anforderungen an Zündschutzarten

► Kap. 5.2 Prüfung eines Elektromotors in explosionsgefährdeten Bereichen

DIN EN 60079-18 (VDE 0170-9)

► Kap. 3.2 Kriterien zur Geräteauswahl

DIN EN 60079-19

► Kap. 5.2 Prüfung eines Elektromotors in explosionsgefährdeten Bereichen

DIN EN 60079-25 (VDE 0170-10-1)

► Kap. 3.2 Kriterien zur Geräteauswahl

DIN EN 60079-28 (VDE 0170-28)

► Kap. 3.2 Kriterien zur Geräteauswahl

DIN EN 60079-31 ­(VDE 0170-15-1)

► Kap. 3.2 Kriterien zur Geräteauswahl

► Kap. 5.2 Prüfung eines Elektromotors in explosionsgefährdeten Bereichen

DIN EN IEC 60079-0

► Kap. 3.2 Kriterien zur Geräteauswahl

DIN EN IEC 60079-15 (VDE 0170-16)

► Kap. 3.2 Kriterien zur Geräteauswahl

DIN EN ISO/IEC 80079-20-1

► Kap. 3.2 Kriterien zur Geräteauswahl

DIN EN ISO/IEC 80079-20-2

► Kap. 3.2 Kriterien zur Geräteauswahl

DIN EN ISO 80079-37

► Kap. 3.2 Kriterien zur Geräteauswahl

DIN EN 60079-2 (VDE 0170-3)

► Kap. 3.2 Kriterien zur Geräteauswahl

DIN EN 60079-5 (VDE 0170-4)

► Kap. 3.2 Kriterien zur Geräteauswahl

DIN EN 60079-6 (VDE 0170-2)

► Kap. 3.2 Kriterien zur Geräteauswahl

DIN EN 60079-7 (VDE 0170-6)

► Kap. 3.2 Kriterien zur Geräteauswahl

DIN EN 60947

► Kap. 5.2 Prüfung eines Elektromotors in explosionsgefährdeten Bereichen

DIN EN 62485-3

► Kap. 5.1 Prüfung einer Batterieladestation

GefStoffV

► Kap. 1.12 Verantwortlichkeiten und Zuständigkeiten im Exschutz im Betrieb

GefStoffV

► Kap. 2.3 Arbeitsschutz und Explosionsschutz

► Kap. 2.4.2 TRGS 510

► Kap. 2.4.3 TRGS 720

► Kap. 2.4.4 TRGS 721

► Kap. 2.4.5 TRGS 722

► Kap. 2.4.6 TRGS 723

► Kap. 3.1 Grundlagen des elektrischen und nicht-elektrischen Explosionsschutz

► Kap. 3.2 Kriterien zur Geräteauswahl

► Kap. 3.4 Explosionsschutzdokument nach DGUV Info 213-106

ProdSG

► Kap. 4.2 Anforderungen und Voraussetzungen für Zugelassene Überwachungsstelle (ZÜS) für erlaubnispflichtige Anlagen

TRBS 1112

► Kap. 4.7 Grundlagen der Instandhaltung

TRBS 1123

► Kap. 2.6 Prüfaspekte und Grundlagen zur Durchführung einer Prüfertätigkeit

TRBS 1123

► Kap. 4.3 Prüfanlässe, Prüf­fristen, Prüftiefe

TRBS 1201 Teil 1

► Kap. 2.4.8 TRGS 725

► Kap. 2.6 Prüfaspekte und Grundlagen zur Durchführung einer Prüfertätigkeit

► Kap. 4.3 Prüfanlässe, Prüf­fristen, Prüftiefe

► Kap. 4.5 Übersicht über die zu prüfenden Aufgaben

► Kap. 5.2 Prüfung eines Elektromotors in explosionsgefährdeten Bereichen

TRBS 1201 Teil 3

► Kap. 4.3 Prüfanlässe, Prüf­fristen, Prüftiefe

TRBS 1203

► Kap. 4.1 Anforderungen und Voraussetzungen nach BetrSichV für zur Prüfung befähigte Personen

► Kap. 5.3 Prüfung einer RLT-Anlage

TRGS 509

► Kap. 2.4.1 TRGS 509

TRGS 510

► Kap. 2.4.2 TRGS 510

TRGS 720

► Kap. 2.4.1 TRGS 720

► Kap. 3.1 Grundlagen des elektrischen und nicht-elektrischen Explosionsschutz

TRGS 721

► Kap. 2.4.1 TRGS 509

► Kap. 2.4.3 TRGS 720

► Kap. 2.4.4 TRGS 721

► Kap. 3.1 Grundlagen des elektrischen und nicht-elektrischen Explosionsschutz

TRGS 722

► Kap. 1.4 Zündquellenarten

► Kap. 2.4.1 TRGS 509

► Kap. 2.4.5 TRGS 722

TRGS 723

► Kap. 1.4 Zündquellenarten

► Kap. 2.4.1 TRGS 509

► Kap. 3.1 Grundlagen des elektrischen und nicht-elektrischen Explosionsschutz

TRGS 724

► Kap. 2.4.1 TRGS 509

► Kap. 2.4.7 TRGS 724

TRGS 725

► Kap. 2.4.8 TRGS 725

► Kap. 2.6 Prüfaspekte und Grundlagen zur Durchführung einer Prüfertätigkeit

TRGS 727

► Kap. 3.3 Weitere mögliche Schutzmaßnahmen und Anforderungen an Zündschutzarten

Abkürzungsverzeichnis

ATEX

ATmosphères EXplosibles

AEUV

Vertrag über die Arbeitsweise der ­Europäischen Union

AGS

Ausschuss für Gefahrstoffe

BZ

Brennzahl

EPL

Equipment Protection Level

EX

Explosionsschutz

FP

Flammpunkt

IBC/ FIBC

Intermediate Bulk Container/Flexible Intermediate Bulk Container

MSR-Einrichtungen

Mess-, Steuer- und Regelungs­einrichtungen

MZE

Mindestzündenergie

OEG

obere Explosionsgrenze

OEP

oberer Explosionspunkt

PSA

Persönliche Schutzausrüstung

RLT-Anlage

Raumlufttechnische Anlage

SGK

Sauerstoff-Grenzkonzentration

UEG

untere Explosionsgrenze

UEP

unterer Explosionspunkt

ZÜS

zugelassene Überwachungsstelle

1 Grundlagen des Explosionsschutzes

1.1 Primärer Explosionsschutz{Primärer Explosionsschutz}

Der primäre Ansatz und damit das vorrangige Bestreben im Explosionsschutz ist, stets die Bildung von explosionsfähigen Atmosphären in Form von gefährlichen explosionsfähigen Gemischen zu vermeiden.

Das kann auf verschiedene Art und Weise erreicht werden: Eine technische Lüftung kann z. B. Lösemitteldämpfe absaugen, Stäube können durch regelmäßige Reinigung entfernt werden oder Stoffe können durch weniger zündwillige oder einfach durch andere Körnungen oder Konzentrationen ersetzt werden.

Im Rahmen seiner Gefährdungsbeurteilung, mit dem Ziel sein Explosionsschutzdokument zu erstellen, wird der Betreiber einer Anlage „Zonen“ mit Explosionsgefährdung gemäß Richtlinie 1999/92/EG (ATEX 137) ausweisen:

Zone 0 / Zone 20

ist ständig, langfristig oder häufig vorhanden

Zone 1 / Zone 21

kann sich im Normalbetrieb gelegentlich bilden

Zone 2 / Zone 22

tritt im Normalbetrieb normalerweise nicht oder nur kurzzeitig auf

1.2 Sekundärer Explosionsschutz{Sekundärer Explosionsschutz}

Überall dort, wo es in der verfahrenstechnischen Anlage nicht gelingen kann, das Auftreten von explosionsgefährlichen Atmos­phären zu vermeiden, wird der zweitrangige Ansatz verfolgt, alle möglichen Arten von Zündquellen zu untersuchen.

Hierbei werden von allen möglichen Zündquellen die wirksamen Zündquellen identifiziert und mit entsprechenden Gegenmaßnahmen belegt: Elektrische wie auch mechanische Betriebsmittel werden mit ihren Kategorien entsprechend der Zoneneinteilung in ihrem Einsatzbereich ausgewählt. Behälter können ggf. inertisiert werden, Maschinen können in ihrer Konstruktion anders ausgewählt werden, Steuerungen können mit erhöhter Zuverlässigkeit ausgewählt werden usw.

Weitergehende Informationen finden sich in der TRGS 723 sowie in der DIN EN 1127-1:2019-10

Beispiele für zu betrachtende Zündquellen können Heizkörper, Trockenschränke, Heizspiralen, Begleitheizungen, Zerspanungsprozesse, Reibungskupplungen, Glühlampen, mechanische Bremsen, Wellenlager, Stopfbuchsen, Transformatoren, Thyristoren usw. sein.

Bei älteren, nicht-elektrischen Geräten kann im Rahmen der Gefährdungsbeurteilung die Vermeidung von Zündquellen durch eine Zündquellenbewertung erfolgen.

1.3 Tertiärer Explosionsschutz{Tertiärer Explosionsschutz}

Wenn verfahrenstechnische Prozesse bewertet werden, bei denen weder der gefährliche Stoff ausgetauscht noch sein Aus­treten vermieden werden kann und auch mindestens eine wirksame Zündquelle vorliegt, dann gilt es, eine mögliche Explosion in ihren Auswirkungen konstruktiv zu begrenzen. Man spricht hier vom konstruktiven Explosionsschutz{Konstruktiver Explosionsschutz}.

Ein möglicher Ansatz ist, die Apparate in einer ausreichenden mechanischen Druckfestigkeit gegen die zu erwartenden Überdrücke aus einer möglichen Explosion zu konstruieren.

Eine Explosion kann auch unterdrückt werden, indem z. B. ein bereits geringfügiger, aber schneller Druckanstieg in einem Apparat erkannt werden kann, woraufhin binnen wenigen Milli­sekunden in den Behälter ein Löschmittel gut verteilt eingebracht wird, das den beginnenden explosionsartigen Abbrand vermindert und vollständig stoppt. Ziel ist, dass der Behälter oder eine Rohrleitung nicht unkontrolliert zerbirst.

In verfahrenstechnischen Anlagen ist es nicht unüblich, dass verschiedene Apparate miteinander durch Rohrleitungen oder andere Förderwege verbunden sind. Dann gilt es, nicht nur das Bersten einzelner Apparate zu unterbinden, sondern zusätzlich die Ausbreitung einer möglichen Explosion in die benachbarten Apparate zu vermeiden. Auch hier können die vorher beschriebenen Löschmittelsperren, Rückschlagklappen oder Ventile ähnlich eines Airbags oder einer Guillotine eingesetzt werden. Ebenso ist eine explosionstechnische Entkopplung durch passive Einrichtungen, wie z. B. durch Schleusen oder Material­puffer, üblich.

Des Weiteren ist ein simples „Abblasen“ des Explosionsüberdrucks in die Umgebung möglich, sofern der Apparat im Freien steht. Die Größe der Druckentlastungsfläche ist abhängig von den Kenndaten der eingesetzten Stoffe, der maximalen Festigkeit des Apparats und der Frage, ob der Flammenstrahl der frei werdenden Explosion sich ungehindert ausbreiten kann. Für Apparate, die nicht im Freien stehen, gibt es zugelassene, flammenlose Druckentlastungseinrichtungen.

Alle Druckentlastungseinrichtungen wollen so angeordnet sein, dass sie einerseits für die Instandhaltung zugänglich sind, andererseits aber auch keine Menschen in Verkehrsbereichen zwischen den Anlagenteilen gefährden.

1.4 Zündquellenarten{Zündquellenarten}

Als mögliche Zündquellen können die Folgenden eingeschätzt werden:

•

heiße Oberflächen

•

Flammen und heiße Gase

•

mechanisch erzeugte Funken

•

elektrische Anlagen

•

elektrische Ausgleichsströme

•

elektrostatische Aufladungen

•

Blitzschlag

•

elektromagnetische Strahlung

•

Lichteinfall

•

ionisierende Strahlung

•

Ultraschall

•

adiabatische Kompression, Stoßwellen, strömende Gase

Genaueres zu den einzelnen Zündquellen kann man in der TRGS 723 und in der DIN EN 1127 Teil 1 nachlesen.

Bei einer Zündquellenanalyse werden diejenigen Zündquellen identifiziert, die eine ausreichende Energie, z. B. in Form von Wärme mit sich bringen, um ein explosionsfähiges Gemisch zu entzünden.

Man unterscheidet dabei verschiedene Arten von Zündquellen hinsichtlich ihres Auftretens:

•

Zündquellen während des Normalbetriebs

•

Zündquellen durch zu erwartende Störungen

•

Zündquellen bei seltenen Störungen

Eine wirksame Zündquelle ist demnach eine Zündquelle, die durch Übertragung von Energie eine Entzündung auslöst. Hierbei muss ihr Vorkommen im zu betrachtenden explosions­fähigen Gemisch berücksichtigt werden.

1.5 Zoneneinteilung{Zoneneinteilung}

Laut Gefahrstoffverordnung (GefStoffV Anhang 1, Nr. 1.7) gibt es folgende Zonen 0 bis 22, wobei die Zonen 0, 1, 2 Gemische von Luft mit Flüssigkeiten, Gasen und Dämpfen beschreiben und die Zonen 20, 21, 22 Luft-Staub-Gemische:

•

Zone 0 ist ein Bereich, in dem gefährliche explosionsfähige Atmosphäre als Gemisch aus Luft und brennbaren Gasen, Dämpfen oder Nebeln ständig, über lange Zeiträume oder häufig vorhanden ist.

•

Zone 1 ist ein Bereich, in dem sich im Normalbetrieb gelegentlich eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre als Gemisch aus Luft und brennbaren Gasen, Dämpfen oder Nebeln bilden kann.

•

Zone 2 ist ein Bereich, in dem im Normalbetrieb eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre als Gemisch aus Luft und brennbaren Gasen, Dämpfen oder Nebeln normalerweise nicht auftritt, und wenn doch, dann nur selten und für kurze Zeit.

•

Zone 20 ist ein Bereich, in dem gefährliche explosionsfähige Atmosphäre in Form einer Wolke aus brennbarem Staub, der in der Luft enthalten ist, ständig, über lange Zeiträume oder häufig vorhanden ist.

•

Zone 21 ist ein Bereich, in dem sich im Normalbetrieb gelegentlich eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre in Form einer Wolke aus in der Luft enthaltenem brennbaren Staub bilden kann.

•

Zone 22 ist ein Bereich, in dem im Normalbetrieb eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre in Form einer Wolke aus in der Luft enthaltenem brennbaren Staub normalerweise nicht auftritt, und wenn doch, dann nur selten und für kurze Zeit.

Ein häufiger Diskussionspunkt in der Bewertung von Explo­sionsgefahren ist die Frage nach der tatsächlichen Häufigkeit, in welcher der ein oder andere Betriebszustand auftritt.

Es liegen keine festen Begriffsdefinitionen für „häufig“, „gelegentlich“ oder „kurzzeitig“ vor. Als Orientierung gilt: Der Normalbetrieb ist dabei der Betrieb der „bestimmungsgemäßen Verwendung“ nach DIN EN 60079-10. In der TRGS 722 werden „betriebsübliche Störungen“ in den Normalbetrieb eingeschlossen.

häufig

zeitlich gesehen überwiegend (> 50 % der Betriebszeit nach TRGS 722)

gelegentlich

kann in unregelmäßigen Abständen auftreten (< 1 % … 10 % der Betriebszeit); z. B. Entlüftungen, Probeentnahmen, z. T. Dichtungen

kurzfristig

tritt nur störungsbedingt auf (< 1 … 10 h/a); z. B. Flansche, Verbindungen, Armaturen, Notentspannungen, z. T. Dichtungen

Begriffsdefinitionen zur Zoneneinteilung; Quelle: Inburex Consulting GmbH

Hier gibt es kein richtig und kein falsch sowie zusätzlich unterschiedliche Ansätze in unterschiedlichen Regelwerken. Hier ist Augenmaß gefragt.

Freisetzungsquellen wollen bewertet und quantifiziert werden. Auch Lüftungsstärke und die Zwangsführung der Luft spielen eine Rolle. Und auch Fragen, ob eine technische Lüftung verfügbar ist bzw. wie diese überwacht wird, werden in die Bewertung einer möglichen zu bildenden Zone betrachtet und gewichtet.

Fragen, wo und wie die Luft zu- und auch wieder abgeführt wird, ob die Freisetzungsquellen umströmt werden, ob sich Toträume oder sog „Luftwalzen“ bilden, führen am Ende zu einer Einschätzung über die Güte einer Lüftung. Diese wiederum hat Einfluss auf die Verdünnung am Freisetzungsort selbst sowie in dessen räumlichem Umfeld herum. Dies beeinflusst schließlich die Einteilung in Zonen.

Nur das schafft die nötige Sicherheit für alle. Wenn man sich hinsichtlich der Bewertung nicht einigen kann, dann gilt es immer den „konservativen“ Ansatz, also den ungünstigeren Fall, zu wählen. (weiteres hierzu ► Kap. 3.1.3)

1.6 Explosionsschutzkonzept{Explosionsschutzkonzept} und Explosionsschutzdokument{Explosionsschutzdokument}

In dem Explosionsschutzdokument, das jeder Betreiber einer Anlage mit Explosionsrisiken aktuell vorzuhalten hat, ist der jeweils aktuelle Sollzustand des Explosionsschutzes beschrieben. In einer sicheren Anlage entspricht der Ist-Zustand jederzeit diesem dokumentierten Soll-Zustand.

Zu einem vollständigen Explosionsschutzdokument gehören neben einer detaillierten Anlagenbeschreibung und den zugehörigen Stoffdaten als Kern das Explosionsschutzkonzept. Das Konzept beschreibt die Explosionsrisiken im Detail im Rahmen einer Gefährdungsbeurteilung: Dort sind Zoneneinteilungen vorgenommen, mögliche und wirksame Zündquellen erörtert, ggf. bauliche oder organisatorische Maßnahmen festgelegt. Alle weiteren Maßnahmen, wie z. B. Zündquellenvermeidung oder ein konstruktiver Schutz, sind dort beschrieben.

Neben dem Explosionsschutzkonzept beinhaltet das Explo­sionsschutzdokument weiterhin Beschreibungen diverser Organisationsstrukturen: Wie sind welche Betriebsanweisungen und Arbeitsvorschriften abgelegt und den Mitarbeitern zugänglich, wer ist verantwortlich, wie werden Dinge dokumentiert? Welche Prüfungen sind von wem in welchen Abständen erforderlich etc. Auch Details zum Heißarbeitserlaubnisverfahren, Arbeitserlaubnisverfahren generell, Beschilderungen bis hin zu Rauchver­boten gehören dort hinein.

Eine detaillierte Erläuterung der Inhalte und des Aufbaus eines Explosionsschutzdokuments findet sich in ► Kap 3.4

1.7 Zündschutzarten{Zündschutzarten}

Für elektrische wie für mechanische Betriebsmittel sind unterschiedliche Zündschutzarten vorgesehen. Diese werden im Weiteren erläutert. (Vertiefte Erklärungen ► Kap. 3.2.2)

Grundsätzlich sind die folgenden Schutzmaßnahmen bei Betriebsmitteln einzuhalten:

1.7.1 Trennung

Hierbei wird die Zündquelle von der explosionsfähigen Atmosphäre durch Einschluss oder Kapselung mittels z. B. Öl, Sand, Verguss, die IP-Schutzart oder durch inneren Überdruck getrennt.

1.7.2 Vermeidung der Explosions­übertragung

Die Explosionsübertragung kann z. B. durch druckfeste Kapselung (mit geringer Spaltweiten) vermieden werden.

1.7.3 Zündquellenvermeidung

Die Vermeidung der Zündquelle kann durch erhöhte Sicherheit, z. B. durch konstruktive Sicherheit, durch die Überwachung der Zündquelle oder durch Begrenzung der Energie (z. B. Eigen­sicherheit), erfolgen.

Alle Schutzmaßnahmen müssen immer mit Maßnahmen zur Begrenzung der Oberflächentemperatur kombiniert getroffen werden.

Dies ist in den Normenreihen EN 60079 und EN 80079 nachzulesen.

1.8 Elektrische Zündschutzarten{Zündschutzarten, Zündschutzarten für elektrische Geräte}

Folgende elektrische Zündschutzarten gibt es und werden in den folgenden Teilkapiteln beschrieben:

•

EN 60079-2: Überdruckkapselung „p“

•

EN 60079-6: Flüssigkeitskapselung „o“

•

EN 13463-3: Druckfeste Kapselung „d“, wurde überführt in EN 60079-1

•

EN 60079-7: Erhöhte Sicherheit „e“

•

EN 60079-5: Sandkapselung „q“

•

EN 60079-18: Vergusskapselung „m“

•

EN 60079-7: Zündschutzart „n“, „nA“, „nC“, „nR“, „nP“

•

EN 60079-11: Eigensicherheit „i“

1.8.1 Überdruckkapselung „p“ (EN 60079-2)

Bild 1: Überdruckkapselung „p“ (Quelle: Inburex Consulting GmbH)

Bei der Zündschutzart „Überdruckkapselung“, Ex „p“, beruht die Funktionsweise, darauf, dass das Eindringen einer explosionsfähigen Atmosphäre in das Gehäuseinnere verhindert wird. Ein geringer Überdruck im Gehäuse oder im Raum gegenüber der Umgebung, zusammen mit einer Begrenzung der Oberflächentemperatur, verhindert dieses. Der Überdruck wird mittels eines Zündschutzgases, z. B. außerhalb des explosionsgefährdeten Bereichs, angesaugter Umgebungsluft, aufgebaut.

Hierfür muss der Spülstrom überwacht werden und es ist eine initiale Spülung zur Inbetriebnahme oder nach der Unter­brechung des Überdrucks erforderlich.

Anwendungsbeispiele hierfür sind große Antriebe, Schaltschränke oder ganze Betriebsräume.

1.8.2 Flüssigkeitskapselung „o“ (EN 60079-6)

Bild 2: Flüssigkeitskapselung „o“ (Quelle: Inburex Consulting GmbH)

Bei dieser Zündschutzart wird das elektrische Betriebsmittel, gekapselt in einem vollständigen Ölbad, betrieben, um es von einer explosionsfähigen Atmosphäre zu trennen. Zu beachten ist die maximale Oberflächentemperatur der Gehäuseaußenseite.

Dies gilt z. B. für Leistungsschalter, Transformatoren und Getriebe.

1.8.3 Druckfeste Kapselung „d“ (EN 60079-1)

Bild 3: Druckfeste Kapselung „d“ (Quelle: Inburex Consulting GmbH)

Bei der Zündschutzart „Druckfeste Kapselung“ wird das Eindringen eines explosionsfähigen Gemisches und damit der Bildung einer explosionsfähigen Atmosphäre im Inneren eines elektrischen Betriebsmittels sowie deren Zündung hingenommen.

Verhindert wird hingegen, dass Flammen und zündfähige Gase vom Inneren in die Umgebung des Betriebsmittels ausdringen, sodass sich eine Explosion nicht aus dem Gerät heraus entwickelt.

Dieses wird durch dickwandige und i. d. R. geflanschte Gehäuse erreicht. Der Spalt des Flansches kühlt die Flammen durch seine Masse, sodass die Explosion sich nicht weiterentwickelt.

1.8.4 Erhöhte Sicherheit „e“ (EN 60079-7)

Bild 4: Erhöhte Sicherheit „e“ (Quelle: Inburex Consulting GmbH)

Bei dieser Zündschutzart wird der Zündschutz durch besonderes Augenmerk auf das Auftreten elektrischer Fehler, wie z. B. Kurzschlüsse und daraus resultierende Oberflächentempera­turen, im Inneren des Betriebsmittels gelegt. In Kauf genommen wird hierbei, dass ein explosionsfähiges Gemisch eindringt und damit eine explosionsfähige Atmosphäre im Inneren eines elektrischen Betriebsmittels bildet, da die innere elektrische Aus­legung nicht zu einer Zündung der Atmosphäre führen kann.

Beispiele hierfür sind Motoren, Klemmkästen oder Verteiler.

1.8.5 Sandkapselung „q“ (EN 60079-5)

Bild 5: Sandkapselung „q“ (Quelle: Inburex Consulting GmbH)

Bei dieser Zündschutzart wird das Gehäuse des Betriebs­mittels vollständig mit Sand gefüllt und darf nicht geöffnet werden. Somit wird das Eindringen eines explosionsfähigen Gemisches verhindert.

Grundsätzlich ist die maximale Oberflächentemperatur des Betriebsmittels mit der zu erwartenden Zündtemperatur abzustimmen und einzuhalten.

Dies ist z. B. bei Kondensatoren oder Transformatoren einsetzbar.

1.8.6 Vergusskapselung „m“ (EN 60079-18)

Bild 6: Vergusskapselung „m“ (Quelle: Inburex Consulting GmbH)

Bei der Vergusskapselung wird das Gehäuse des Betriebsmittels vollständig mit Vergussmasse gefüllt. Somit wird das Eindringen eines explosionsfähigen Gemisches verhindert.

Grundsätzlich ist auch hier die maximale Oberflächentemperatur des Betriebsmittels mit der zu erwartenden Zündtemperatur abzustimmen und einzuhalten.

Sensoren, PLT-/MSR-Einrichtungen und Kleingeräte können hier beispielhaft genannt werden.

1.8.7 Zündschutzart „n“ EN 60079-7

Bei der Zündschutzart „n“ beruht die Funktionsweise auf der Annahme, dass sich das Betriebsmittel im Normalbetrieb wie ein Betriebsmittel der Zündschutzart „Erhöhte Sicherheit“ verhält und keine Zündquellen durch heiße Oberflächen sowie elektrisch bzw. mechanisch erzeugte Funken enthält.

Diese Zündschutzarten sind ausschließlich für Geräte der Kategorie 3 zulässig.

Der Fehlerfall muss bei der Zündschutzart „n“ jedoch nicht betrachtet werden. Ein Kriterium der Zone 2 ist, dass ein zündfähiges Gemisch nur äußerst selten und bei technischen Fehlern kurzzeitig vorhanden sein darf. Außerdem muss es „hinreichend unwahrscheinlich“ sein, dass gleichzeitig auch am betrachteten elektrischen Betriebsmittel ein Fehler auftritt.

nC

nL

nR

nP

Schutz durch Gehäuse

Energie­begrenzung

Schwaden­sicherheit

Vereinfachte Überdruck­kapselung

umschlossene Schaltein­richtung

gekapselte Einrichtung

nicht zündfähige Teile

hermetisch verschlossen

Begrenzung von Strom und Spannung

Begrenzung von inneren und äußeren Induktivitäten und Kapazitäten

Begrenzung der max. Oberflächentemperatur

Begrenzung der max. Bauteiletemperaturen

Eindringen Ex-Atmosphäre wird ausgeschlossen

Vorrichtung zur Überprüfung der Schwaden­sicherheit

Begrenzung der max. Oberflächentemperatur

Überdruck eines Inertgases im Geräte­inneren mit Überwachungs­einrichtung

Eindringen Ex-Atmosphäre wird ausgeschlossen

Begrenzung der max. Oberflächen­temperatur

Untergruppierungen der Zündschutzart „n“; Quelle: Inburex Consulting GmbH

1.8.8 Eigensicherheit „i“ EN 60079-11

Bild 7: Eigensicherheit „i“ (Quelle: Inburex Consulting GmbH)

Bei der Zündschutzart „Eigensicherheit“ wird die Sicherheit im Wesentlichen durch die Begrenzung der in den Betriebsmitteln auch im Fehlerfall vorhandenen Energiemengen realisiert.

Die Betriebsmittel weisen die folgenden Eigenschaften auf:

•

Begrenzung von Strom und Spannung

•

Begrenzung von inneren und äußeren Induktivitäten und Kapazitäten

•

Begrenzung der max. Oberflächentemperatur

•

Begrenzung der max. Bauteiletemperaturen

Zusätzlich sind betriebsmäßige Funken sowie das Arbeiten unter Spannung erlaubt. Wichtig hierbei sind die Induktivitäten und Kapazitäten der elektrischen Zuleitung zu den Betriebs­mitteln zu berücksichtigen.

Beispiele hierfür sind Sensoren und PLT-/MSR-Einrichtungen.

1.9 Mechanische/Nicht-elektrische Zündschutzarten{Zündschutzarten, Zündschutzarten für nicht-elektrische Geräte}

Folgende mechanische Zündschutzarten gibt es:

•

EN 13463-1: Nichtelektrische Geräte für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen - Grundlagen und Anforderungen (2009)

-

ISO DIN EN 80079-36 (neuer Kennbuchstabe „h“)

-

EN 60079-31 (Schutz durch Gehäuse „t“) neu einge­bunden

•

EN 13463-5: Konstruktive Sicherheit „c“ (2011)

•

EN 13463-6: Zündquellenüberwachung „b“ (2005)

•

EN 13463-8: Flüssigkeitskapselung „k“ (2003)

-

ISO DIN EN 80079-37 (ohne Kennbuchstabe!)

•

EN 13436-2 (Schwadensicherheit „fr“) wurde überführt in EN 60079-15

•

EN 13463-3 (Druckfeste Kapselung „d“) wurde überführt in EN 60079-1

•

EN 13463-7 (Überdruckkapselung) wurde überführt in EN 60079-2

Die gängigsten Zündschutzarten sind im Folgenden etwas detaillierter dargestellt.

1.9.1 Zündquellenüberwachung „b” (EN 80079-37)

Bild 1: Zündquellenüberwachung „b“ (Quelle: Inburex Consulting GmbH)

Sensoren sind im oder am Gerät verbaut und schalten das Gerät vor dem Erreichen eines kritischen Zustands ab bzw. lösen einen Alarm aus. Die Maßnahmen können automatisch oder manuell eingeleitet werden. Hier gibt es zwei unterschiedliche Niveaus der Sicherheitseinrichtungen:

•

alte Bezeichnung: IPL 1/IPL 2 (nach DIN EN 13463-6)

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neue Bezeichnung: b1/b2 (nach DIN EN 80079-37)

Beispiele für Anwendungen der Zündquellenüberwachung:

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Temperaturüberwachung, z. B. an Lagern

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Drehzahlüberwachung, z. B. an Fördergurten

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Vibrationsüberwachung, z. B. an Ventilatoren

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Überwachung der Gurtspannung, z. B. an Fördergurten

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Drucküberwachung, z. B. für Schmiermittel

1.9.2 Flüssigkeitskapselung „k“ (EN 13463-8)

Bild 2: Flüssigkeitskapselung „k“; (Quelle: Inburex Consulting GmbH)