Sicherheit und Wirtschaftlichkeit im Explosionsschutz richtig kombiniert

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Ein risikobasierter, probabilistischer Ansatz

Grundsätzlich sollen die zu treffenden Zündschutzmaßnahmen Zündquellen unwirksam machen bzw. die Wahrscheinlichkeit des Wirksamwerdens verringern. Der Umfang der Explosionsschutzmaßnahmen richtet sich somit nach der Wahrscheinlichkeit des Auftretens gefährlicher explosionsfähiger Atmosphären (Zone). Dieses probabilistische Konzept basiert auf einer vergleichenden Beurteilung des allgemein akzeptierten Restrisikos (RR_Ex), das sich aus einer Kombination des Schadensausmaßes (A_S) und der Eintrittswahrscheinlichkeit (P_Ex) einer Explosion ergibt:

RR_Ex = A_s · P_Ex (1)

Im Fall einer Explosion ist grundsätzlich mit einem nicht akzeptierten Schadensausmaß zu rechnen. Die Wahrscheinlichkeit einer Explosion hängt davon ab, mit welcher Wahrscheinlichkeit eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre (P_g.e.A.) sowie eine (der gemäß EN 1127 dreizehn) wirksame Zündquelle (P_w.Z.) vorliegt:

P_Ex = P_g.e.A. · ∑P_w.Z. (2)

Daraus ergibt sich dann die zentrale Forderung:

RR_Ex~P_g.e.A. · ∑P_w.Z. = const. (3)

In der Praxis werden explosionsgefährdete Bereiche bei der Anwendung der Schutzmaßnahme „Vermeiden von Zündquellen“ einzig aufgrund obiger Zusammenhänge in Zonen eingeteilt, in denen Zündquellen wie folgt zu vermeiden sind:

In Zone 2 und 22: Zündquellen, die ständig oder häufig auftreten können.

In Zone 1 und 21: Zusätzlich zu den vorgenannten Zündquellen auch solche, die gelegentlich auftreten, wie bei vorhersehbaren Störungen eines Arbeitsmittels.

In Zone 0 und 20: Neben den für Zone 1 bzw. 21 genannten auch die Zündquellen, die selten auftreten können.

Dies bedeutet im Umkehrschluss, dass die Zoneneinteilung völlig unerheblich ist, wenn an dieser Stelle konstruktive Explosionsschutzmaßnahmen angewendet werden, die Explosionsauswirkungen auf ein unbedenkliches Maß beschränken. Schließlich sind die Auswirkungen einer Explosion in Zone 22 genauso gefährlich wie in Zone 20.

Blick in die Praxis eines Entstaubungsfilters

Betrachtet man das Beispiel eines Entstaubungsfilters, der mit einer flammenlosen Druckentlastung und einer explosionstechnischen Entkopplung konstruktiv geschützt ist, so sind hier Maßnahmen zur Zündquellenvermeidung obligatorisch, nicht aber zur Zündquellenverhinderung. Im Rohgasbereich des Filters, der üblicherweise als explosionsgefährdeter Bereiche der Zone 20 eingeteilt wird, könnte also theoretisch eine Zellenradschleuse der Gerätekategorie 3D eingesetzt werden, sofern diese auch druckstoßfest und flammendurchschlagsicher geprüft und zugelassen wäre.

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