Explosionsschutz: Ihre Sicherheit bei brennbarem Staub

Explosionen durch Stäube in industriellen Prozessen stellen eine erhebliche Gefahr dar. LET^®meschede ist Ihr kompetenter Partner, wenn es um umfassenden Brand- und Explosionsschutz geht. Mit unserem Know-how unterstützen wir Sie dabei, die Risiken zu minimieren und die strengen gesetzlichen Anforderungen zu erfüllen.

Wie es zu einer Staubexplosion kommen kann

Eine Staubexplosion ist eine schnelle Verbrennung oder Oxidation einer explosionsfähigen Atmosphäre, die sich über den gesamten unverbrannten Bereich ausbreitet. Damit es zu einer Explosion kommt, müssen drei Elemente gleichzeitig vorhanden sein (das sogenannte “Explosionsdreieck”):

1. Brennbare Substanz in ausreichender Konzentration: In vielen Industriebereichen entsteht Staub aus brennbarem Material in Form einer aufgewirbelten Staubwolke. Fast jeder feine, trockene, organische oder brennbare Staub kann in der richtigen Konzentration explosionsfähig sein. Beispiele hierfür sind:

• • Organische Materialien wie Kohle, Mehl, Holz, Stärke, Cellulose.
  • Metalle wie Titan, Magnesium, Aluminium
  • Weitere Materialien wie Graphit oder verschiedene Kunststoffe.

2. Sauerstoff: In der Regel die Umgebungsluft.

3. Wirksame Zündquelle: Dies sind Energiequellen, die ausreichen, um die explosionsfähige Atmosphäre zu entzünden. Dazu zählen unter anderem:

• • Heiße Oberflächen (beispielsweise an Mühlen, Mischern oder Ventilatoren).
  • Mechanische Funken (entstanden durch Reib-, Schleif- oder Schlagvorgänge).
  • Elektrische Betriebsmittel und deren Schaltelemente.
  • Glimmnester (Schwelbrände im Materialstrom).
  • Elektrische Funken bei Schaltvorgängen.
  • Elektrostatische Entladungen (wie Schüttkegel-, Büschel- und Gleitstielentladungen sowie andere Formen).

Wenn alle diese Faktoren zusammentreffen, kann eine initiale Zündung eine Kettenreaktion auslösen, die zu einer verheerenden Explosion führt.

Technisches Verständnis: Der KSt-Wert (Explosionskenngröße) und Materialprüfung

Um das Explosionsrisiko eines spezifischen Staubes zu bewerten, wird unter anderem der KSt-Wert herangezogen. Dieser beschreibt die maximale Explosionsfähigkeit eines aufgewirbelten Staubes.

• Der KSt-Wert gibt die maximale Anstiegsgeschwindigkeit des Explosionsdrucks in einer geschlossenen Apparatur an (gemessen in bar*m/s).
• Je höher der KSt-Wert, desto heftiger und schneller verläuft die Explosion.

Grundlage für die sichere Auslegung von Schutzmaßnahmen sind zuverlässige Materialdaten. Wir arbeiten eng mit spezialisierten Prüfinstituten zusammen, um diese spezifischen Kennzahlen zu ermitteln. Dazu gehören auch umfassende Versuche bei der DMT (Deutsche Montan Technologie) oder vergleichbaren Prüfstellen. In deren Laboren werden unter kontrollierten Bedingungen die Explosionskenngrößen (KSt-Wert, Pmax, Mindestzündenergie) Ihrer spezifischen Stäube ermittelt. Anhand dieser Werte können geeignete Schutzmaßnahmen, wie z.B. Explosionsdruckentlastungseinrichtungen oder Explosionsunterdrückungsanlagen, exakt ausgelegt werden.

Rechtlicher Rahmen: Bezeichnung der ATEX-Richtlinien

Die Sicherheit in explosionsgefährdeten Bereichen innerhalb der Europäischen Union wird durch die ATEX-Richtlinien geregelt. Es gibt zwei zentrale Richtlinien:

• ATEX-Produktrichtlinie 2014/34/EU: Diese richtet sich an Hersteller und regelt das Inverkehrbringen von Geräten und Schutzsystemen für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen. Geräte benötigen eine entsprechende Zertifizierung und Kennzeichnung.
• ATEX-Betriebsrichtlinie 1999/92/EG: Diese richtet sich an Betreiber von Anlagen und legt die Mindestanforderungen an den Gesundheitsschutz und die Sicherheit der Arbeitnehmer fest. Sie verpflichtet Betreiber zur Erstellung eines Explosionsschutzdokuments und zur Zoneneinteilung.

Risikobewertung: Beschreibung der Ex-Zonen

Die Betriebsrichtlinie 1999/92/EG fordert die Klassifizierung von Bereichen, in denen eine explosionsfähige Atmosphäre auftreten kann, in sogenannte Ex-Zonen. Die Zonen werden nach der Häufigkeit und Dauer des Auftretens der explosionsfähigen Atmosphäre eingeteilt.

Für Stäube gibt es folgende Zonen:

• Zone 20: Bereich, in dem explosionsfähige Staubatmosphäre ständig, über lange Zeiträume oder häufig vorhanden ist (höchstes Risiko).
• Zone 21: Bereich, in dem bei normalem Betrieb gelegentlich eine explosionsfähige Staubatmosphäre als Wolke auftreten kann.
• Zone 22: Bereich, in dem explosionsfähige Staubatmosphäre normalerweise nicht auftritt, und wenn doch, nur kurzzeitig.

Bei Gasen wird in den Ex-Zonen 0, 1, 2 unterschieden.

Praktische Lösungen von LET^®meschede

Als Experten bieten wir maßgeschneiderte Lösungen für den Explosionsschutz an, die auf einer detaillierten Gefährdungsbeurteilung (Betreiber) basieren. Dabei sind die nachstehenden Schutzmaßnahmen in der entsprechenden Rangfolge zu berücksichtigen:

1. Primäre Maßnahmen (Vermeidung der explosionsfähigen Atmosphäre):
   • Lüftung zur Verdünnung der Staubkonzentration.
   • Konzentrationskontrolle durch Überwachungssysteme.
   • Das Medium durch ein nicht brennbares ersetzen (sofern im Prozess möglich).
2. Sekundäre Maßnahmen (Vermeidung wirksamer Zündquellen):
   • Trennung von Zündquelle und explosiver Atmosphäre (z.B. durch Gehäuse oder Kapselung).
   • Zündquellenvermeidung
3. Tertiärer/Konstruktiver Explosionsschutz  (Begrenzung der Auswirkungen):
   • Druckstoßentlastende Bauweise (mit Ausblaskanal)
   • Flammenlose Druckentlastung
   • Explosionsunterdrückungssysteme.
   • Explosionsdichte Bauweise von Anlagenteilen.

Für alle explosionsgefährdeten Staubarten empfehlen wir eine Investition in explosionsgeschützte Absauganlagen unter dem Gesichtspunkt der Produktionssicherheit.

Gerne beraten wir Sie über eine optimale Schutzstrategie für Ihren spezifischen Anwendungsfall. Sprechen Sie uns einfach an.

Linkempfehlung
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