Verringerung der Brandgefahr und Schutz vor Staubexplosionen

Explosionsschutz für Absauganlagen

Bei fast allen industriellen Herstellungs-, Verarbeitungs- oder Verpackungsprozessen entstehen Stäube. Viele dieser Stäube sind brennbar und explosiv. Die Beseitigung dieser Stäube aus der Umgebungsluft kann das Risiko schwerer Unfälle erheblich verringern. Schätzungen zufolge ereignen sich in Europa jährlich etwa 2.000 Staubexplosionen. Die meisten davon verlaufen glimpflich, einige haben jedoch verheerende Folgen. Durch die Abscheidung von Staub aus der Luft kann das Risiko in der Produktion verringert werden. Ist das Absaugsystem jedoch schlecht gewartet, nicht sicher oder unzureichend konstruiert, wird das Risiko nur verlagert.

Was versteht man unter einer Staubexplosion?

Um die Risiken brennbarer Stäube zu verstehen, werfen Sie einen Blick auf das "Staubexplosionspentagon" auf der rechten Seite. Alle fünf Elemente müssen in einer Produktion gleichzeitig vorhanden sein, um einen Störfall zu verursachen:

  1. Entzündbarer Staub 
  2. Zündquelle
  3. Oxidationsmittel - Sauerstoff in der Luft
  4. Verteilung des Staubes in explosionsfähiger Konzentration
  5. Eindämmung der Staubwolke in einem geschlossenen Raum oder Bereich
Fünf Elemente einer Staubexplosion

Ein geschlossener Behälter wie eine Absauganlage kann ein ideales Szenario für eine Explosion darstellen, wenn eine Zündquelle in die Anlage gelangt. Bei einer Impulsabreinigung ist in der Absauganlage eine Schwebewolke aus brennbarem Staub in hoher Konzentration vorhanden. Die Zündquelle führt zur Explosion. 

Bei einigen Ereignissen handelt es sich um eine einzelne Explosion, häufiger kommt es jedoch zu einer Serie von Verpuffungen. Die primäre Explosion kann brennbaren Staub, der sich auf den umgebenden Oberflächen angesammelt hat, über eine große Fläche aufwirbeln. Eine sekundäre Explosion wird durch die erste Explosion oder andere Zündquellen ausgelöst. Sekundäre Explosionen haben in der Vergangenheit die meisten Personen- und Sachschäden verursacht.

Staubexplosion in einer Absauganlage

Mögliche Zündquellen sind Funken, elektrostatische Aufladung, Abrieb oder Staubablagerungen in Rohrleitungen durch ungünstige Strömungsgeschwindigkeiten.

Kontrolle von Staubexplosionen

Explosionen von brennbaren Stäuben stellen in vielen Produktions- und Verarbeitungsbetrieben ein ernsthaftes Risiko dar, und ein ungeschütztes Absaugsystem kann eine Hauptursache für Unfälle sein. Eine Explosion in einer ungeschützten Absauganlage erzeugt eine hohe Druckwelle, die das Gehäuse zertrümmern und Stichflammen sowie gefährliche Geschosse in den Arbeitsbereich schleudern kann. Dies kann zu schweren Verletzungen des Personals und zu Schäden an Geräten und Gebäuden führen. Achten Sie deshalb darauf, dass Ihre Absauganlage über ein wirksames Explosionsschutzsystem verfügt. Das Ziel jeder Art von Explosionsschutzausrüstung ist es, eine Explosion zu kontrollieren, die Sicherheit des Personals zu gewährleisten und Schäden zu minimieren.

Staub analysieren und Gefährdungsbeurteilung durchführen

Woher wissen Sie, ob der Staub in Ihrer Produktion brennbar und/oder explosiv ist? Wenn keine Prüfergebnisse vorliegen, die belegen, dass der Staub einen Kst-Wert von 0 hat, ist davon auszugehen, dass der Staub brennbar und explosiv ist. Wenn es sich um gewöhnliche Stäube wie Mehl, Zucker usw. handelt und die Partikelgröße und der Feuchtigkeitsgehalt vergleichbar sind, können dokumentierte historische Daten aus anderen Analysen verwendet werden. Andere Stäube müssen von einem qualifizierten Labor getestet und analysiert werden.

Wenn die Analyse ergibt, dass Ihr Staub brennbar ist, sollten der Kst-Wert und der Pmax-Wert des Staubes bestimmt werden. Jeder Staub mit einem Kst-Wert über 0 gilt als explosionsgefährlich. Die meisten Stäube fallen in diese Kategorie.

Staubanalyse und Risikoanalyse

Je feiner Staubpartikel sind, desto gefährlicher sind sie. Mit Hilfe einer Risikoanalyse können potenzielle Brand- und Explosionsgefahren ermittelt und der erforderliche Brand- und Explosionsschutz festgelegt werden. Die Analyse kann intern oder von einem unabhängigen Berater durchgeführt werden, muss aber in jedem Fall von der zuständigen Behörde geprüft und genehmigt werden. 

Ihr Lieferant der Absauganlage benötigt die Kst- und Pmax-Werte, um Explosionsdruckentlastungs- oder Unterdrückungssysteme richtig zu dimensionieren.

ATEX-Richtlinien und Zoneneinteilung

Die ATEX-Richtlinien gelten sowohl für neue als auch für bestehende Absauganlagen, einschließlich solcher, die vor der Einführung der Richtlinien installiert wurden.

  • Richtlinie 99/92/EG - (auch bekannt als ATEX 137 oder ATEX-Arbeitsplatzrichtlinie) beinhaltet Mindestvorschriften zur Verbesserung des Gesundheitsschutzes und der Sicherheit von Mitarbeiter:innen, die durch eine explosionsfähige Atmosphäre gefährdet werden können.
  • Richtlinie 2014/34/EU - (auch als ATEX-Geräterichtlinie bekannt) beinhaltet die Angleichung der Rechtsvorschriften der EU-Mitgliedstaaten für Geräte und Schutzsysteme zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen.
ATEX-Richtlinien und Zoneneinteilung

Eine Absauganlage muss dieser Richtlinie entsprechen, wenn sie sich in einer ATEX-Zone befindet und/oder explosionsfähige Stäube absaugt. Die Konformität wird durch den Einbau der erforderlichen Sicherheitseinrichtungen erreicht, die durch das Explosionspotential des Staubes bestimmt werden. 

Je höher die Wahrscheinlichkeit einer explosionsfähigen Atmosphäre ist, desto höher muss das Sicherheitsniveau sein: 

  • Bereiche, in denen die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer explosionsfähigen Atmosphäre in Form einer Wolke aus in der Luft enthaltenem brennbaren Staub gering ist, werden als Zone 22 eingestuft. 
  • Bereiche, in denen bei Normalbetrieb eine Wolke auftreten kann, werden als Zone 21 eingestuft. 
  • Bereiche, in denen bei Normalbetrieb eine explosionsfähige Atmosphäre in Form einer Wolke ständig vorhanden ist oder häufig auftritt, werden als Zone 20 eingestuft.

Technologien für den Explosionsschutz

Um die Anforderungen der ATEX-Richtlinien an den Explosionsschutz von Absauganlagen zu erfüllen, gibt es eine Vielzahl von technischen Maßnahmen und Systemen. Diese können in zwei Kategorien eingeteilt werden:

  • Passiver Explosionsschutz: Das Ziel eines passiven Systems ist es, eine Explosion zu kontrollieren, um die Sicherheit von Mitarbeiter:innen zu gewährleisten und Schäden an Anlagen und Geräten zu minimieren. 
  • Aktiver Explosionsschutz: Aktive Systeme sind wesentlich kostenintensiver und müssen in der Regel alle drei Monate überprüft werden. 

Welches System Sie auch installieren, stellen Sie sicher, dass Sie zertifizierte Explosionsschutzvorrichtungen verwenden.

Passiver Explosionsschutz

Aktiver Explosionsschutz

Je nach Prozess und verwendeter Ausrüstung gibt es noch eine dritte Möglichkeit, sich vor Staubexplosionen zu schützen. Die Trockenabscheider Quad Pulse Package zur Abscheidung von pharmazeutischen Stäuben von Camfil sind mit einem stoßfesten Gehäuse ausgestattet, sodass keine zusätzliche Entlüftung zum Schutz des Behälters selbst erforderlich ist. In diesem Fall werden Ventile zum Schutz des Rohrleitungssystems eingesetzt. 

Grundlagen der Sicherheit

Nach der Analyse der Ist-Situation und der Auslegung des Absaugsystems ist es von entscheidender Bedeutung, ein Sicherheitskonzept zu erstellen, in dem beschrieben wird, wie das Absaugsystem gewartet wird und welche Verfahren bei Prozessänderungen zu befolgen sind. 
 
Es ist wichtig, die Absauganlage, das Sicherheitssystem, die angeschlossenen Rohrleitungen und die umliegenden Sicherheitsbereiche regelmäßig zu überprüfen. All dies sollte gemäß den Installations- und Betriebsanweisungen des jeweiligen Herstellers überprüft werden. Staubansammlungen im System, in den Rohrleitungen und in den Sicherheitsbereichen sollten so oft wie möglich entfernt werden. Bei Absauganlagen ist auf jeden Fall auf einen regelmäßigen und fachgerechten Wechsel der Luftfilter zu achten.
Sicherheit für Explosionsschutz bei Entstaubungsanlagen

Ein Papier, das besagt, dass Ihr System sicher ist, hilft Ihnen nicht, wenn einer der Bediener:innen einen Fehler macht. Unvorhergesehene Ereignisse sind eine häufige Unfallursache. Schulungen und Arbeitsroutinen helfen, die Risiken, die durch den Faktor Mensch verursacht werden, zu verringern.

Camfil ist Ihr Partner für saubere Luft. Kontaktieren Sie uns noch heute!
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