Explosionsschutz das dreistufige Konzept · 2018. 7. 2. · TRGS 509 Lagern von flüssigen und...

TÜV SÜD Industrie Service GmbH Folie 1HYPOS-Dialog, Fraunhofer IMWS Halle 27.06.2018

Explosionsschutz –

das dreistufige Konzept

Dr. Hartmut Neumann

HYPOS-Dialog „Wasserstoffsicherheit“

Halle, 27. Juni 2018

Beschaffenheitsvorschriften Betriebsvorschriften

Produktsicherheitsgesetz

(ProdSG)

11. ProdSV

Explosionsschutzprodukte-

verordnung

Arbeitsschutzgesetz

(ArbSchG)

Verordnung über Sicherheit und

Gesundheitsschutz … (BetrSichV)

Verordnung zum Schutz vor

Gefahrstoffen (GefStoffV)

RL 1999/92/EG (ATEX 137) RL 2014/34/EG (ATEX 114)

Nationale Umsetzung in Deutschland

Beschaffenheits- & Betriebsanforderungen


http://www.centersystems.com/media/pageimages/produktesysteme/atex_logo_2.jpghttp://www.atex-explosionproof.es/IMAGENES_ATEX_ZONAS_CLASIFICADAS/Simbolo_Atex100_Normativa_94_9_CE.jpg

GefStoffV - BetrSichV


BetrSichV:

… „gilt für die Verwendung von Arbeitsmitteln. Ziel dieser Verordnung ist es, die

Sicherheit und den Schutz der Gesundheit von Beschäftigten bei der

Verwendung von Arbeitsmitteln zu gewährleisten.“

GefStoffV:

„Ziel dieser Verordnung ist es, den Menschen und die Umwelt vor stoffbedingten

Schädigungen zu schützen durch

1. Regelungen zur Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung gefährlicher

Stoffe und Zubereitungen,

2. Maßnahmen zum Schutz der Beschäftigten und anderer Personen bei

Tätigkeiten mit Gefahrstoffen und

3. Beschränkungen für das Herstellen und Verwenden bestimmter gefährlicher

Stoffe, Zubereitungen und Erzeugnisse.“

§2 GefStoffV Begriffsbestimmung


(12) Ein gefährliches explosionsfähiges Gemisch ist ein explosionsfähiges Gemisch, das in

solcher Menge auftritt, dass besondere Schutzmaßnahmen für die Aufrechterhaltung der

Gesundheit und Sicherheit der Beschäftigten oder anderer Personen erforderlich werden.

(13) Gefährliche explosionsfähige Atmosphäre ist ein gefährliches explosionsfähiges Gemisch

mit Luft als Oxidationsmittel unter atmosphärischen Bedingungen (Umgebungstemperatur von

–20 °C bis +60 °C und Druck von 0,8 Bar bis 1,1 Bar).

§3 Gefährlichkeitsmerkmale


Stoffe und Zubereitungen sind explosionsgefährlich, wenn sie in festem, flüssigem,

pastenförmigem oder gelatinösem Zustand auch ohne Beteiligung von Luftsauerstoff

exotherm und unter schneller Entwicklung von Gasen reagieren können und unter

festgelegten Prüfbedingungen detonieren, schnell deflagrieren oder beim Erhitzen unter

teilweisem Einschluss explodieren,…“

Explosion am Waikupanaha, Hawaii, beim

Zusammentreffen von Magma und Meerwasserhttps://de.wikipedia.org/wiki/Physikalische_Explosion

Explosion


Detonation

> 330 m/s

> 10 bar

Explosion

< 330 m/s

< 10 bar

Verpuffung

< 10 m/s

< 1bar

Explosion:

Freisetzung großer Mengen an Energie verbunden mit einer

schnellen Volumenvergrößerung und Anstieg des Druckes

Chemische Explosion (Wärmefreisetzung durch eine

chemische Reaktion)

Physikalische Explosion ( Wasserdampfreaktionen)

§6 GefStoffV: Gefährdungsbeurteilung


Im Rahmen einer Gefährdungsbeurteilung als Bestandteil der Beurteilung der Arbeitsbedingungen nach § 5 des Arbeitsschutzgesetzes hat der

Arbeitgeber festzustellen, ob die Beschäftigten Tätigkeiten mit Gefahrstoffen

ausüben oder ob bei Tätigkeiten Gefahrstoffe entstehen oder freigesetzt

werden können.

Bei der Dokumentation nach Absatz 8 hat der Arbeitgeber in Abhängigkeit der

Feststellungen nach Absatz 4 die Gefährdungen durch gefährliche

explosionsfähige Gemische besonders auszuweisen –

Explosionsschutzdokument

Explosionskenngrößen - Wasserstoff


Untere Explosionsgrenze (UEG): 4 Vol.-% (Luft)

Obere Explosionsgrenze (OEG): 77 Vol.-% (Luft)

Mindestzündenergie (MZE): 0,016 mJ

Explosionsgruppe: IIC

Zündtemperatur: 560 °C

Sauerstoffgrenzkonzentration (SGK): 4,3 Vol.-% (Stickstoff)

Maximaler Explosionsdruck: 8,3 bar

Voraussetzungen für eine Explosion –

Explosionsdreieck

Vermeiden von

explosionsfähiger

Atmosphäre

Schutz vor

Explosions-

wirkung

Vermeidung von

Zündquellen

drei Ansätze für

Explosionsschutz

Voraussetzungen - Wasserstoffexplosion


Explosionsschutzdokument


Explosionsschutz

Primärer Explosionsschutz(§11 Abs. 2 Nr.1)

Entstehung einer explosionsfähigen

Gemisches verhindern

SekundärerExplosionsschutz(§11 Abs. 2 Nr.2)

Zündung einer explosionsfähigen

Gemisches verhindern

Tertiärer Explosionsschutz(§11 Abs. 2 Nr.3)

Auswirkung einerExplosion wird auf ein unbedenkliches

Maß beschränkt

Explosionsschutzmaßnahmen


Primärer Explosionsschutz

► z. B. Lüftungsmaßnahmen

► Inertisierung und Überwachung der Gaskonzentration

► Vermeiden oder Einschränkung von Stoffen

► auf Dauer technisch dichte Anlagen

Sekundärer Explosionsschutz

► Schutzmaßnahmen gegen mögliche Zündquellen

► Einsatz explosionsgeschützter Betriebsmittel

Tertiärer Explosionsschutz

► Explosionsfeste Bauweise (Explosion im Inneren standhalten, ohne aufzureißen)

► Explosionsdruckentlastungen (Explosionsklappen, Berstscheiben)

► Explosionsunterdrückung (schnelles Einblasen von Löschmittel)

► Verhinderung der Explosionsübertragung (Flammendurchschlagssicherungen,…)

Zoneneinteilung - Gerätekategorie


Zone

RL 1999/92/EGExplosionsfähiges Gemisch

Gerätekategorie

RL 2014/34/EG

Explosionsfähiges Gemisch ist ständig, über

lange Zeiträume oder häufig vorhanden

Zone 0

Zone 20

Kategorie 1

(sehr hohes Maß

an Sicherheit)

Zone 1

Zone 21

Zone 2

Zone 22

Explosionsfähiges Gemisch tritt im

Normalbetrieb gelegentlich auf

Explosionsfähiges Gemisch tritt

normalerweise nicht oder nur sehr selten auf

Kategorie 2

(hohes Maß an

Sicherheit)

Kategorie 3

(normales Maß

an Sicherheit)

Gerätegruppe (Verwendung)

Untertagebetrieb I

Übrige Bereiche II

Gerätekategorie (Schutzgrad)

Zone 0, 1, 2: Gase, Dämpfe

und Nebel

Zone 20, 21, 22: Stäube

Kennzeichnung nach ATEX 95


beispielhaft für elektrische Geräte:

0000

Nummer der

benannten Stelle

Zusätzliche Kennzeichnung nach ATEX

Zusätzliche Kennzeichnung

nach CENELEC-Norm EN 6000879

(EN 50014)

Einsatzbereich

Gerätegruppe I - Bergbau

II - übrige Bereiche

Gerätekategorie 1, 2, 3

Atmosphäre: G - Gas, Dampf, Nebel

D - Staub

Bescheinigt

nach

CENELEC

Norm für

Ex-Schutz

Gerätegruppe I, II

Zündenergie:

A, B, C

Zündschutzart

o – Ölkapselung

q – Sandkapselung

…..

Temperaturklasse

T1 = 450 °C

T2 = 300 °C

T3 = 200 °C

T4 = 135 °C

T5 = 100 °C

T6 = 85 °C

Prüfung nach §14 und §15 BetrSichV


(4) Die in Anhang 3 genannten Arbeitsmittel hat der Arbeitgeber auf ihren

sicheren Zustand und auf ihre sichere Funktion umfassend prüfen zu lassen:

1. vor ihrer erstmaligen Inbetriebnahme,

2. vor Wiederinbetriebnahme nach prüfpflichtigen Änderungen und

3. wiederkehrend nach Maßgabe der in Anhang 3 genannten Vorgaben.

Zusätzliche Vorschriften für überwachungsbedürftige Anlagen

§ 15 Prüfung vor Inbetriebnahme und vor Wiederinbetriebnahme nach prüfpflichtigen

Änderungen

(1) Der Arbeitgeber hat sicherzustellen, dass überwachungsbedürftige Anlagen vor erstmaliger

Inbetriebnahme und vor Wiederinbetriebnahme nach prüfpflichtigen Änderungen nach Maßgabe

der in Anhang 2 genannten Vorgaben geprüft werden. Bei der Prüfung ist festzustellen,

1. ob die für die Prüfung benötigten technischen Unterlagen, wie beispielsweise eine EG-

Konformitätserklärung, vorhanden sind und ihr Inhalt plausibel ist und

2. ob die Anlage einschließlich der Anlagenteile entsprechend dieser Verordnung errichtet ist und

sich auch unter Berücksichtigung der Aufstellbedingungen in einem sicheren Zustand befindet.

Die Prüfung ist nach Maßgabe der in Anhang 2 genannten Vorgaben durchzuführen. Prüfinhalte,

die im Rahmen von Konformitätsbewertungsverfahren geprüft und dokumentiert wurden, müssen

nicht erneut geprüft werden.

Normen


EN 1127-1 „Explosionsschutz, Teil 1: Grundlagen und Methodik“

DIN EN 60079-14: 2004-07 (DIN VDE 0165-1)

„Elektrische Anlagen für gefährdete Bereiche“

DIN EN 60079-14: 2009-05 (DIN VDE 0165-1) Explosionsfähige

Atmosphäre „Projektierung, Auswahl und Errichtung elektrischer Anlagen“

DIN EN 60079-17: 2004-06 (DIN VDE 0165-10) „Prüfung und

Instandhaltung elektrischer Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen“

DIN EN 13463-1: 2002-04 „Nicht-elektrische Geräte für den Einsatz in

explosionsgefährdeten Bereiche, Teil1: Grundlagen und Anforderungen“

Technische Regeln (TRBS, TRGS)


TRBS 1111 Gefährdungsbeurteilung

TRBS 1201-1 Prüfung von Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen und Überprüfung

von Arbeitsplätzen in explosionsgefährdeten Bereichen

TRBS 1203 Befähigte Personen

TRBS 2152/ TRGS 720 Gefährliche explosionsfähige Atmosphäre – Allgemeines

TRBS 2152-1/ TRGS 721 Gefährliche explosionsfähige Atmosphäre – Beurteilung der Explosionsgefährdung

TRBS 2152-2 , TRGS 722 Vermeidung oder Einschränkung gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre

TRBS 2152-3 Gefährliche explosionsfähige Atmosphäre – Vermeidung der Entzündung

gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre

TRBS 2152-4 Gefährliche explosionsfähige Atmosphäre - Maßnahmen des konstruktiven Explosionsschutzes,

welche die Auswirkung einer Explosion auf ein unbedenkliches Maß beschränken

TRBS 3146 / TRGS 746 Ortsfeste Druckanlagen für Gase

TRGS 400 Gefährdungsbeurteilung für Tätigkeiten mit Gefahrstoffen

TRGS 509 Lagern von flüssigen und festen Gefahrstoffen in ortsfesten Behältern

sowie Füll- und Entleerstellen für ortsbewegliche Behälter

TRGS 510 Lagerung von Gefahrstoffen in ortsbeweglichen Behältern

TRGS 725 Gefährliche, explosionsfähige Atmosphäre - Mess-, Steuer- und Regeleinrichtungen

im Rahmen von Explosionsschutzmaßnahmen

TRGS 727 Vermeidung von Zündgefahren infolge elektrostatischer Aufladungen

DVGW G 110 Ortsfeste Gaswarneinrichtungen

DVGW G 440 (M) Explosionsschutzdokument für Anlagen zur leitungsgebundenenVersorgung der Allgemeinheit mit Gas

DVGW G 491 (A) Gas-Druckregelanlagen für Eingangsdrücke bis einschließlich 100 bar; Planung, Fertigung, Errichtung,Prüfung, Inbetriebnahme und Betrieb

Ich bedanke mich für Ihre Aufmerksamkeit

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Bahnhofstraße 20

09111 Chemnitz

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