Know-how – Explosionsschutz
Wie kommt es zu einer Staubexplosion? Gemische aus Staub und Luft sind dann explosionsfähig, wenn der Staub aus brennbarem Material besteht. Kohle, Mehl, Holz, Stärke, Cellulose, Magnesium, Aluminium, Graphit oder Kunststoff sind in dieser Form explosiv oder zumindest brennbar. Neben der Brennbarkeit ist die geringe Partikelgröße der Stäube ein entscheidender Faktor, denn die explosiven Effekte steigen mit abnehmender Partikelgröße. Sind in diesen Fällen ein brennbares Staub-Luft-Gemisch mit ausreichend Sauerstoff und eine wirksame Zündquelle mit genügend Energie zur selben Zeit vorhanden, besteht Explosionsgefahr.
Als Zündquellen sind wirksam:
- Heiße Oberflächen (Mühle, Mischer, Ventilator)
- Mechanische Funken (Reib-, Schleif-, Schlagfunken)
- Elektrische Betriebsmittel
- Glimmnester
- Elektrische Funken
- Elektrostatische Entladungen (Schüttkegel-, Büschel- und Gleitstielentladungen und andere)
Zur Auslegung von Explosionsschutzmaßnahmen gemäß den Explosionsschutzrichtlinien sind zunächst Untersuchungen bezüglich des KST-Wertes durchzuführen.
Versuche bei der Fachstelle für Brand- und Explosionsschutz über Tage (Bergbau-Versuchsstrecke bei der DMT – Gesellschaft für Forschung und Prüfung mbH, Dortmund) haben gezeigt, dass mit einem KST-Wert bis zu 300 bar*m*s-1 zu rechnen ist. Eine Versuchsreihe mit Aluminiumgriespulver hat sogar einen KST-Wert von bis zu 680 bar*m*s-1 ergeben.
Mit Hilfe der Explosionskenngröße (KST-Wert) von Stäuben lassen sich mögliche Explosionsgefahren beurteilen und die Anforderungen an Schutzmaßnahmen festlegen. Die Kenngrößen sind sehr produktspezifisch und sollten unter Berücksichtigung des jeweiligen Anwendungsfalls ermittelt werden. Der KST-Wert kann in folgende Staubexplosionsklassen = St. in bar*m*s-1 eingeordnet werden:
- St 1 > 0 bis 200
- St 2 > 200 bis 300
- St 3 > 300
Zusätzlich müssen seit dem 1. Juli 2003 die Bestimmungen gem. der ATEX-Richtlinie erfüllt werden. Die ATEX 95 (kurz für ATmosphère EXplosible) legt Anforderungen an Produkte fest und wendet sich vornehmlich an Hersteller. Die Richtlinie betrifft sämtliche elektrische Geräte, Schutzsysteme und deren Komponenten, die sich in potentiell explosionsfähiger Atmosphäre befinden. Die ATEX 137 beschreibt Anforderungen an Arbeitsstätten und ist für Betreiber der Anlagen relevant. Sie befasst sich mit dem betrieblichen Arbeitsschutz und wurde mit der Betriebssicherheitsverordnung in nationales Recht umgesetzt.
Für den Bereich des Explosionsschutzes bietet LET®meschede folgende Lösungsmöglichkeiten:
Entstehung vermeiden… durch primäre Explosionsschutzmaßnahmen
- Lüftung
- Konzentrationskontrolle
- Medium durch ein nicht brennbares ersetzen
Zündung vermeiden… durch sekundäre Explosionsschutzmaßnahmen
- Trennung von Zündquelle und explosiver Atmosphäre
- Vermeidung von Zündquellen
Sind die Entstehung einer Explosion bzw. die Entstehung von Zündquellen nicht auszuschließen, stehen folgende konstruktive Schutzmaßnahmen zur Verfügung:
- druckstoßentlastende Bauweise
- druckstoßfeste Bauweise
- explosionsunterdrückende Bauweise
Für alle explosionsgefährdeten Staubarten ist eine Investition in explosionsgeschützte Absauganlagen unter dem Gesichtspunkt der Produktionssicherheit zu empfehlen.
Welche Lösungsmöglichkeit in Ihrem Fall in Frage kommt, sollte in einem persönlichen Gespräch vor Ort festgelegt werden.
Linkempfehlung
Konstruktiver Brandschutz |Brandschutz / Explosionsschutz Kompetenzbroschüre