Herzlich Willkommen zum Technologieforum OSMO am 16. &

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1 Herzlich Willkommen zum Technologieforum OSMO am 16. &

2 2 Explosionsschutz Grundlagen und betriebliche Praxis Verena Wieling-Schröder Sachverständige für Wasserrecht und Explosionsschutz Bekanntgegeben als Sachverständige nach 29b BImSchG TÜV NORD Systems GmbH & Co. KG Region Osnabrück-Emsland Rheinische Str Osnabrück Telefon: +49(0) Handy: +49(0)

3 3 Explosionsschutz Warum? Ludwigshafen Circa 4500 t Ammoniumsulfatsalpeter explodierten, nachdem man versucht hatte, hart gewordenen Dünger in einem Silo mit Sprengstoff aufzulockern. Das Oppauer Loch Verwüstetes Werk der BASF nach der Explosion von Düngemitteln 561 Tote, 1952 Schwerverletzte

4 4 Explosionsschutz Warum? Cleveland (USA) Explosion von ausgetretenem Gas in der Kanalisation, anschließende Explosion eines Tanklagers über 300 Tote, mehr als 2000 Schwerverletzte Gas-Explosion Cleveland

5 5 Explosionsschutz Warum? Bremen Ein Kabelbrand führt zu einer gewaltigen Mehlstaubexplosion in der Bremer Rolandmühle 14 Tote, 17 Verletzte Ca. 113 Mio. Euro Sachschaden Mehlstaubexplosion in der Rolandmühle

6 6 Explosionsschutz Warum? Toulouse Unglücksursache ungeklärt 14 Tote, 17 Verletzte Ca. 113 Mio. Euro Sachschaden Tanklager-Explosion in Toulouse

7 Explosionsdreieck Explosionsschutz Technologietage OSMO 18/09/2015 7

8 8 Physikalische Grundbegriffe Flammpunkt Niedrigste Temperatur, bei der sich über einem Stoff ein zündfähiges Dampf-Luft-Gemisch bilden kann. Der Flammpunkt ist ausschlaggebend bei der Einstufung und Klassifizierung als Gefahrstoff bzw. nach BetrSichV. Der Flammpunkt dient der Einteilung der Stoffe in entzündbar, leicht entzündbar und extrem entzündbar. Liegt der Flammpunkt einer Flüssigkeit bei 55 C, sind Explosionsschutzmaßnahmen erforderlich!

9 9 Physikalische Grundbegriffe Zündtemperatur Niedrigste Temperatur einer heißen Oberfläche, an der eine Selbstentzündung eines Stoffes erfolgen kann. Brennendes Speiseöl in Bratpfanne. Selbstentzündung bei ca. 250 C! Die Zündtemperatur eines Streichholzkopfes liegt bei ca. 80 C!

10 10 Physikalische Grundbegriffe Stoff Flammpunkt Zündtemperatur Zeitungspapier 175 C Getreide C Holzkohle 300 C Phosphor (weiß) 34 C Diesel 67 C 255 C Ottokraftstoff - 35 C 220 C Ethanol (70%) 22 C 400 C Methan (Erdgas) C

11 11 Physikalische Grundbegriffe untere / obere Explosionsgrenze Niedrigste Konzentration von Gasen/Dämpfen/Stäuben mit Luft, bei der schon / noch eine Zündung erfolgen kann. Wenn die Konzentration des brennbaren Stoffes in der Luft innerhalb der Explosionsgrenzen liegt, wird das Gemisch als explosionsfähige Atmosphäre bezeichnet. Unter bzw. oberhalb der Explosionsgrenzen bezeichnet man das Gemisch auch als zu fett oder zu mager.

12 Explosionsdreieck Explosionsschutz Technologietage OSMO 18/09/

13 13 Zündquellen Heiße Oberflächen Flammen Mechanische erzeugte Funken Elektrische Anlagen Statische Elektrizität Blitzschlag Elektromagnetische Felder Elektromagnetische Strahlung Ionisierende Strahlung Ultraschall Adiabatische Kompression Chemische Reaktionen Kommen am häufigsten vor!

14 14 Staubexplosionsschutz auch brennbare Stäube als Brennstoff können unter bestimmten Umständen zu Explosionen führen Brennbare Stäube können als Puder vorliegen, oder bei Be- und Verarbeitung brennbarer Feststoffe z.b. durch Schleifen, Mahlen, Fräsen usw. entstehen Bei Brennbaren Stäuben müssen zum Teil noch andere und weitere explosionstechnische Kennzahlen berücksichtigt werden.

15 15 Rechtliche Grundlagen Betriebliche Anforderungen RL 1999/92/EG ATEX-Betriebsrichtlinie (Mindestanforderungen) RL 2014/34/EU ATEX-Produktrichtlinie Umsetzung 1:1! (BetrSichV) neu 2015 Gefahrstoffverordnung Beschaffenheitsanforderungen Explosionsschutzverordnung (11. ProdSV) Betriebssicherheitsverordnung (GefStoffV) neu 2015

16 16 Betriebliche Anforderungen Betriebssicherheitsverordnung 3 Gefährdungsbeurteilung Der Arbeitgeber hat vor der Verwendung von Arbeitsmitteln die auftretenden Gefährdungen zu beurteilen (Gefährdungsbeurteilung) und daraus notwendige und geeignete Schutzmaßnahmenabzuleiten! 9 Weitere Schutzmaßnahmen bei der Verwendung von Arbeitsmitteln (4) Werden Arbeitsmittel in Bereichen mit explosionsfähiger Atmosphäre verwendet, oder kommt es durch deren Verwendung zur Bildung explosionsfähiger Atmosphäre, so müssen besondere Schutzmaßnahmen getroffen werden. [ ] Diese sind vor der erstmaligen Verwendung der Arbeitsmittel im Explosionsschutzdokument nach 6 Absatz 8 und 9 der Gefahrstoffverordnung zu dokumentieren!

17 17 Schutzmaßnahmen Primärer Ex- Schutz Sekundärer Ex- Schutz Tertiärer Ex- Schutz

18 18 Primäre Explosionsschutzmaßnahmen Vermeidung von Stoffen, die zur Bildung explosionsfähiger Atmosphäre führen (Substitution) Konzentrationsbegrenzung Inertisierung Dichtheit von Anlagenteilen Lüftungsmaßnahmen Überwachung der Konzentration in der Umgebung von Anlagenteilen, z.b. Gaswarnanlagen Maßnahmen zum Beseitigen von Staubablagerungen in der Umgebung staubführender Anlagenteile und Behälter

19 19 Zoneneinteilung (GefStoffV, Anhang 1, Nr. 1.6/1.7) Kann das Auftreten gefährlicher explosionsfähiger Gemische nicht sicher verhindert werden, sind Schutzmaßnahmen zu ergreifen, um eine Zündung zu vermeiden. Für die Festlegung von Maßnahmen und die Auswahl der Arbeitsmittel kann der Arbeitgeber explosionsgefährdete Bereiche einteilen und zuordnen. Dampf-Luft-Gemisch / Staub-Luft Zone 0 / 20 Zone 1 / 21 Zone 2 / 22 Häufigkeit und Dauer des Auftretens einer gea ständig, über längere Zeiträume im Normalbetrieb gelegentlich Normalerweise nicht; wenn, dann nur kurzfristig

21 21 Sekundäre Explosionsschutzmaßnahmen Ziel: Vermeidung von Zündquellen Auswahl und Einbau von Geräten, die für die Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen geeignet sind Verwendung von Werkzeugen mit potentieller Zündquelle nur in exgeschützter Ausführung oder funkenarm Ableitfähigkeit der verwendeten Materialien Potentialausgleich / Erdung Bei Heißarbeiten nur mit Freigabeschein und vorheriger Freimessung

22 22 Rechtliche Grundlagen Betriebliche Anforderungen RL 1999/92/EG ATEX-Betriebsrichtlinie (Mindestanforderungen) RL 2014/34/EU ATEX-Produktrichtlinie Umsetzung 1:1! (BetrSichV) neu 2015 Gefahrstoffverordnung Beschaffenheitsanforderungen Explosionsschutzverordnung (11. ProdSV) Betriebssicherheitsverordnung (GefStoffV) neu 2015

23 23 Beschaffenheitsanforderungen Beispiele: Gerätegruppe (I oder II) G=Gas, Dampf oder Nebel D=Staub II G IIB Kennzeichen zur Verhütung von Explosionen Explosionsgruppe Gerät (z.b. Elektromotor) II 2G Ex d IIB T4 Kategorie Zündschutzart Schutzsystem (z.b. Flammendurchschlagsicherung) Temperaturklasse

24 24 Kennzeichnung von Betriebsmitteln I II Einsatzbereich Bergbau Sonstige Medium G D Einsatzbereich Gase, Dämpfe, Nebel Stäube (Dust) Einsetzbar in Ex-Zone 1 0, 1 und 2 bzw. 20,21 und und 2 bzw. 21 und bzw. 22 IIA IIB IIC Gerätegruppe Gerätekategorie Explosionsgruppe Temperaturklasse Max. zulässige Oberflächentemperatur T1 T2 T3 T4 T5 T6 450 C 300 C 200 C 135 C 100 C 85 C

25 25 Zündschutzarten Ex d Druckfeste Kapselung Ex e erhöhte Sicherheit Ex p - Überdruckkapselung Ex m - Vergusskapselung

26 26 Zündschutzarten Ex o Ölkapselung Ex q Sandkapselung Ex c konstruktive Sicherheit Ex fr schwadenhemmende Kapselung Ex b - Zündquellenüberwachung Ex k - Flüssigkeitskapselung

27 27 Normen Elektrische Betriebsmittel in gasexplosionsgefährdeten Bereichen DIN EN Zündschutzarte e erhöhte Sicherheit DIN EN Zündschutzart d Druckfeste Kapselung DIN EN Zündschutzart p Überdruckkapselung DIN EN Zündschutzart i Eigensicherheit DIN EN DIN EN DIN EN Zündschutzart o Ölkapselung DIN EN Zündschutzart q Sandkapselung DIN EN Zündschutzart m Vergusskapselung usw.

28 28 Normen Elektrische Betriebsmittel in staubexplosionsgefährdeten Bereichen DIN EN Zündschutzart td Schutz durch Gehäuse DIN EN Zündschutzart pd Überdruckkapselung DIN EN Zündschutzart id Eigensicherheit DIN EN Zündschutzart md Vergusskapselung usw.

29 29 Normen Nicht-Elektrische Betriebsmittel in gasexplosionsgefährdeten Bereichen und in Bereichen mit brennbaren Stäuben DIN EN Zündschutzart c konstruktive Sicherheit DIN EN Zündschutzart d druckfeste Kapselung DIN EN Zündschutzart p Überdruckkapselung DIN EN Zündschutzart b Zündquellenüberwachung DIN EN Zündschutzart k Flüssigkeitskapselung DIN EN Zündschutzart fr Schwadenhemmende Kapselung usw.

30 30 Normen DIN EN Anforderungen an das Errichten von elektrischen Anlagen in gasexplosionsgefährlichen Bereichen DIN EN Anforderungen an das Errichten von elektrischen Anlagen in Bereichen mit brennbarem Staub

32 32 Tertiäre Explosionsschutzmaßnahmen Ziel: die Auswirkungen einer Explosion auf ein unbedenkliches Maß beschränken Explosionsfeste Bauweise Explosionsdruckentlastung Explosionsunterdrückung Explosionstechnische Entkopplung (von Flammen und Druck)

33 33 Gesetze, Normen, technische Regeln TRBS Gefährdungsbeurteilung und sicherheitstechnische Bewertung TRBS Instandhaltung TRBS 1112 Teil 1 - Explosionsgefährdungen bei und durch Instandhaltungsarbeiten - Beurteilung und Schutzmaßnahmen TRBS Änderungen und wesentliche Veränderungen von Anlagen nach 1 Abs. 2 Satz 1 Nr. 3 BetrSichV Ermittlung der Prüfnotwendigkeit gemäß 14 Abs. 1 und 2 BetrSichV TRBS Prüfungen von Arbeitsmitteln und überwachungsbedürftigen Anlagen TRBS 1201 Teil 1 - Prüfung von Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen und Überprüfung von Arbeitsplätzen in explosionsgefährdeten Bereichen TRBS 1201 Teil 3 - Instandsetzung an Geräten, Schutzsystemen, Sicherheits-/Kontrollund Regelvorrichtungen im Sinne der RL 94/9/EG Ermittlung der Prüfnotwendigkeit gemäß 14 Abs. 6 BetrSichV TRBS 1201 Teil 5 - Prüfung von Lageranlagen, Füllstellen, Tankstellen und Flugfeldbetankungsanlagen und soweit entzündliche, leichtentzündliche oder hochentzündliche Flüssigkeiten gelagert oder abgefüllt werden hinsichtlich Gefährdungen durch Brand und Explosion TRBS Befähigte Personen

34 34 Technische Regeln TRBS 2152, TRGS Gefährliche explosionsfähige Atmosphäre Allgemeines TRBS 2152 Teil 1, TRGS Gefährliche explosionsfähige Atmosphäre Beurteilung der Explosionsgefährdung TRBS 2152 Teil 2, TRGS Vermeidung oder Einschränkung gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre TRBS 2152 Teil 3 - Gefährliche explosionsfähige Atmosphäre Vermeidung der Entzündung gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre TRBS 2152 Teil 4 - Gefährliche explosionsfähige Atmosphäre Maßnahmen des konstruktiven Explosionsschutzes, welche die Auswirkung einer Explosion auf ein unbedenkliches Maß beschränken TRBS Vermeidung von Zündgefahren infolge elektrostatischer Aufladungen TRBS Gefährdungen durch Wechselwirkungen TRBS 3151, TRGS Vermeidung von Brand-, Explosions- und Druckgefährdungen an Tankstellen und Füllanlagen zur Befüllung von Landfahrzeugen

35 35 Prüfungen des Explosionsschutz 14 BetrSichV Prüfung von Arbeitsmitteln 15 BetrSichV Prüfung vor Inbetriebnahme ÜA 16 BetrSichV Wiederkehrende Prüfung ÜA BetrSichV Anhang 2 Abschnitt 3 - Explosionsgefährdungen 4. Prüfung vor Inbetriebnahme 4.1 vor IBN 4.2 Instandsetzung bp nach Ziffer 3 ZÜS 5. Wiederkehrende Prüfung 5.1 Anlage (max. 6 Jahre) 5.2 Geräte (max. 3 Jahre) 5.3 Einrichtungen (jährl.)

36 36 Prüfzyklen nach BetrSichV - Explosionsschutz PvI nach 4.1 Explosionsschutzdokument technische Unterlagen Errichtung und Zustand technische + organisatorische Maßnahmen Lüftungs- Gaswarn- Inertisierungsanlagen 5.2 Geräte Schutzsysteme SKR-Vorrichtungen nach 94/9/EG (2014/34/EU) inkl. Wechselwirkungen wiederk. nach 5.1 (inkl ) Vor Inbetriebnahme 1 Jahr 3 Jahre 6 Jahre

37 Grundlagen Explosionsschutz Explosionsschutz Technologietage OSMO 18/09/

38 38 Grundlagen Explosionsschutz Bei weiteren Fragen: Verena Wieling-Schröder Sachverständige für Wasserrecht und Explosionsschutz Bekanntgegeben als Sachverständige nach 29b BImSchG TÜV NORD Systems GmbH & Co. KG Region Osnabrück-Emsland Rheinische Str Osnabrück Telefon: +49(0) Handy: +49(0)