Unzureichende Berücksichtigung von Staubexplosionen in Atex?

Anbieter zum Thema

BD|SENSORS GmbH

Endress+Hauser (Deutschland) GmbH+Co. KG

JESSBERGER GmbH

University of Bergen

Interessanterweise enthält die amerikanische NFPA 499 [4] den folgenden Absatz: „Für die Abtrennung zwischen gefährdeten und ungefährdeten Zonen sind Wände im Fall von brennbaren Stäuben sehr viel effektiver als bei entzündlichen Gasen. Nur vollständig dichte, feste Wände bilden ausreichende Barrieren für Gase, während bei Vorhandensein von brennbaren Stäuben schon geschlossene Türen, Leichtgewicht- oder sogar nur teilweise Abtrennungen ausreichende Barrieren zwischen gefährdeten und ungefährdeten Zonen bilden können.“

Betrachtet man diesen Absatz im Hinblick auf elektrische Apparaturen, würde es ausreichen, das erste ‚Wände’ durch ‚Gehäuse’ zu ersetzen.

Bewährte Richtlinien für die Anlagenauslegung

Unabhängig von irgendwelchen Brand- oder Explosionsgefahren ist das Vorhandensein von Staub, ob entzündlich oder nicht, aus mehreren Gründen unvereinbar mit empfindlichen Mechanismen oder Elementen in elektrischen Apparaten. Deshalb hat die IEC eine Norm vorgelegt, die verschiedene Schutzstufen gegen das Eindringen von festen Objekten und Staubpartikeln festlegt.

Vor dem Erscheinen der Gas/Staub ‚Annäherungs-/Vereinigungs-Normen’ basierten sowohl die IEC- wie auch die europäischen Regelungen für das sichere Design von elektrischen Apparaten zur Verwendung in staubexplosionsgefährdeten Umgebungen auf zwei Grundprinzipien:

• Abschottung von möglichen Zündquellen durch staubdichte oder staubgeschützte Gehäuse.

• Ausschluss der Möglichkeit, den infrage kommenden Staub als Ablagerung oder als aufgewirbelte Wolke mittels der Oberfläche der Gehäuse zu entzünden (weder durch überhohe Gehäusetemperatur noch durch statische Entladungen oder mechanisch bedingte Funkenbildung).

Diese sehr bewährte Philosophie der Einkapselung war die Grundlage zweier zentraler Cenelec Staub-Standards von 1998, die auch durch die IEC übernommen werden sollten. Allerdings entschieden sich die beiden Gremien, vermutlich aufgrund der nicht vorhandenen Unterscheidung zwischen Gasen/Dämpfen sowie Stäuben in der Europäischen Richtlinie 94/9/EC, diesen bewährten und wohl fundierten gemeinsamen Ansatz nicht weiter zu verfolgen. Stattdessen starteten sie den Entwurf der neuen Serie von Staub-Normen, angelehnt an die vorhandenen Gas-/Dampf-Normen.

Glücklicherweise hat die IEC kürzlich noch einen Standard ‚Schutz gegen Staubentzündung durch Gehäuse’ veröffentlicht, der die zuvor beschriebenen Grundregeln wieder aufgegriffen hat.

Keine Abgrenzung zwischen Stäuben und Gasen

Zweifellos ist die Richtlinie 94/9/EC, die die Auslegung und Ausführung von Anlagen und Apparaten beinhaltet, hauptsächlich unter Berücksichtigung des Verhaltens explosionsgefährlicher Gase und Dämpfe erstellt worden, während den besonderen Verhältnissen bei Vorhandensein einer explosionsgefährlichen Staubaufwirbelung nur wenig Raum gegeben wurde. Dasselbe gilt für die beiden Erscheinungsformen des Staubes, der entweder als Staubablagerung oder als Staubwolke auftreten kann.

Das stammt augenscheinlich direkt von der Definition einer ‚explosiblen Atmosphäre’ in Artikel 1, Absatz 3: Eine explosible Atmos-phäre ist eine „Mischung aus Luft unter atmosphärischen Bedingungen und entflammbaren Substanzen in Form von Gasen, Dämpfen, Nebeln oder Stäuben, in der, nachdem eine Zündung erfolgt ist, die Verbrennung auf alle unverbrannten Anteile der Mischung übergreift“. Aufgrund des Kontextes in der Richtlinie ist es klar, dass diese Definition nur auf Wolken/Aufwirbelungen ausgerichtet ist.

(ID:30696410)