Explosionsschutz. in Abwassertechnischen Anlagen. Explosion. Was führt zu einer Explosion? Zündquelle. Drei Dinge müssen gleichzeitig vorhanden sein.

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1 Explosionsschutz in Abwassertechnischen Anlagen Was führt zu einer Explosion? Drei Dinge müssen gleichzeitig vorhanden sein. Luft/Sauerstoff Explosion Zündquelle brennbarer Stoff

2 Die Benzinkatastrophe vom 8. März 1994 im Bahnhof Zürich-Affoltern und die Konsequenzen auf Abwasseranlagen Regenrückhaltebecken Andere Ursache für eine Explosion

3 Zündquellen Elektrische Anlagen Mechanisch erzeugte Funken Heiße Oberflächen Flammen und heiße Gase Elektrische Ausgleichsströme, kathodischer Korrosionsschutz Statische Elektrizität Blitzschlag Elektromagnetische Wellen im Bereich der Frequenz 10 6 Hz bis 3x10 12 Hz (Hochfrequenz) Elektromagnetische Wellen im Bereich der Frequenz 3x10 11 Hz bis 3x10 15 Hz (Optischer Spektralbereich) Ionisierende Strahlung Ultraschall Adiabatische Kompression, Stoßwellen, strömende Gase Chemische Reaktionen Anforderungen an den Explosionsschutz Richtlinie 94/9/EG ATEX 95 (ATEX 100a) Hersteller ATEX !! ATEX 137 (ATEX 118a) Betreiber Richtlinie 1999/92/EG Sicherheit einer Anlage Anlage Umgesetzt in nationales Recht über die Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV)

4 Rechtsgrundlagen Richtlinie 94/9/EG ATEX 95 (ATEX 100a) Inverkehrbringen und freier Warenverkehr für explosionsgeschützte Geräte, Schutzsysteme und Komponenten in Kraft seit dem 1. März 1996 Übergangszeitraum war bis 30. Juni 2003 ab 1. Juli 2003 ist die Anwendung Pflicht umfassende Regelungen - Einsatz im Bergbau und in sonstiger Industrie mit Explosionsgefahr - elektrische und nicht-elektrische Geräte, Schutzsysteme und Komponenten - Gefährdung durch brennbare Gase, Dämpfe, Nebel oder brennbare Stäube - Festlegung des Gefährdungspotential Anwendung und Übergangszeiten der Richtlinien 1 Jahr RL 76/117/EWG ATEX 95 Hersteller RL 94/9/EG ! Ab dem dürfen keine Geräte mehr mit einer Konformitätsbescheinigung in den Verkehr gebracht werden. RL 1999/92/EG Übergangszeit Anpassen an ATEX 137 ATEX 137 Betreiber Anwendung Pflicht

5 Konformitätsbescheinigung Die Konformitätsbescheinigung nach altem Recht hat sich in der Bundesrepublik aufgeteilt in die Bescheinigung selbst und dem nationalen Anhang für die Zone 0 - Geltungsbereich der ElexV - und der Verwendung als Überfüllsicherung nach VbF. Ab darf kein Produkt, das nur eine Konformitätsbescheinigung hat, in den Verkehr gebracht werden! ATEX-Bescheinigung erforderlich Einteilung von Geräten der Gruppe II Kategorie Kategorie 1 Kategorie 2 Kategorie 3 Sehr hohes Sicherheitsmaß Hohes Sicherheitsmaß Normales Sicherheitsmaß Kriterien Geräte zur Verwendung in Bereichen (Zonen), in denen eine explosionsfähige Atmosphäre ständig oder langzeitig oder häufig vorhanden ist. Auch bei selten auftretenden Störungen ist Explosionssicherheit zu gewährleisten. Geräte zur Verwendung in Bereichen (Zonen), in denen eine explosionsfähige Atmosphäre nur gelegentlich auftritt. Der Explosionsschutz muss auch bei häufigen Gerätestörungen gewährleistet werden. Geräte zur Verwendung in Bereichen (Zonen), in denen nicht damit zu rechnen ist, dass eine explosionsfähige Atmosphäre auftritt. Sofern explosionsfähige Atmosphäre dennoch auftritt, dann nur mit seltener Wahrscheinlichkeit und begrenzt auf einen kurzen Zeitraum.

6 Einteilung von Geräten der Gruppe II Gase, Dämpfe, Nebel Stäube Definition (RL94/9/EG) explosionsfähige Atmosphäre ist vorhanden: Kategorie 1G Zone 0 Kategorie 1 D Zone 20 ständig oder langzeitig oder häufig Kategorie 2 G Zone 1 Kategorie 2 D Zone 21 gelegentlich Kategorie 3 G Zone 2 Kategorie 3 D Zone 22 G = Gase, D = Dust (Stäube) selten und kurzzeitig Zuordnung Geräte-Kategorien zu Zonen Ex-Bereich Zonentrennwand Zone 0 Zone 1 Zone 2 Sicherer Bereich Kategorie 1 Kategorie 1/ 2 Kategorie 2 Kategorie 3 Gas-Ex-Bereiche

7 Kennzeichnung nach ATEX Im Ex-Bereich angeordnet FTL 67 0 Außerhalb des Ex-Bereiches angeordnet II (1) G [EEx ia] IIC II 2 G EEx ia IIC T6 Innerhalb des Ex-Bereiches Zone 1 angeordnet Zone 0 II 1/2 G EEx ia IIC T6 In die Zonen- Trennwand eingebaut II 1 G EEx ia IIC T6 Brennbarer Stoff Innerhalb des Ex-Bereiches der Zone 0 angeordnet II 1/2 G EEx ia IIC T6 In die Zonen- Trennwand eingebaut Beispiele aus BGR 104 Faulturm: Zone 0 Einlaufbauwerk: Zone 1 Kanalsystem: Zone 1 Zuordnung Geräte-Kategorien zu Zonen Ex-Bereich Zonentrennwand Sicherer Bereich Ex-Bereich Zonentrennwand Sicherer Bereich Zone 20 Zone 21 Zone 22 Zone 20 Zone 22 Kategorie 1 Kategorie 1/2 Kategorie 2 Kategorie 3 Kategorie 1 Kategorie 1/3 Kategorie 3 Staub-Ex-Bereiche 14

8 Auswahl der Betriebsmittel Zone 0 Zone 20 In den Zonen 0, 1, 20 und 21 sind Geräte mit einer Zone 1 Zone 21 EG-Baumusterprüfbescheinigung erforderlich. Zone 2 Zone 22 In den Zonen 2 und 22 sind Geräte mit einer Herstellerbescheinigung erforderlich. mit Beispielsammlung 1 Brennbare Gase 2 Brennbare Flüssigkeiten 3 Brennbare Stäube 4 Spezielle Anlagen

9 Beispielsammlung Abschn. 4 Abwassertechnische Anlagen Kennzeichnung der Betriebsmittel Produktstruktur CE-Kennzeichnung Order Code: Ser.-No.: U V DC ma T A>70 C : t >85 C Dat./In sp.: ENDRESS+HAUSER MICROPILOT II FMR 231 E-... PTB 98 ATEX 2119 II 1/2 G EEx ia IIC T6 i f modi fic ation x = see sep. label 0032 Me ssbere ic h max. Measuring range PN max. TAnte nne max. C B Z G133 T 414J LPD-D XA 014F -A Made in Germany Maulbu rg EG-Baumusterprüfbescheinigungsnummer Stückprüfungskennzeicn ung Ex-Kennze ichnung Geräterelevante S icherheitsh inweise n ach EG-Richtlinie (ATEX)

10 Kennzeichnung der Betriebsmittel II ( 1 ) G [ EEx ia ] IIC T6 Temperaturklasse Gerätegruppe/Explosionsgruppe Mit Klammer: Zugehöriges Betriebsmittel Ohne Klammer: Eigenständiges Betriebsmittel Zündschutzart Symbol für Betriebsmittel, die nach Europäischen Normen gebaut sind Explosionsfähige Atmosphäre Kategorie Mit Klammer: Nur ein Teil des Gerätes erfüllt die Kategorie-Anforderungen Kennzeichen für Betriebsmittel mit Bescheinigung einer EG-Prüfstelle Temperaturklassen Die Zündtemperatur ist die niedrigste Temperatur bei der das explosionsfähige Gemisch in Form von Gas, Dampf, Nebel oder Staub mit Luft unter festgelegten Bedingungen gerade noch zur Explosion gebracht werden kann. Die max. Oberflächentemperatur des elektrischen Betriebsmittels darf also nicht höher sein, als die Zündtemperatur der explosions-- fähigen Atmosphäre, in der das Betriebsmittel verwendet wird.

11 Beispiele für die Einteilung brennbarer Stoffe Explosionsgruppe I II A > 180µJ II B µJ II C < 20µJ Temperaturklasse T1 T2 T3 T4 T5 T6 Methan Aceton Aethylalkohol Benzine Acetaldehyd Aethan i-amylacetat Dieselkraftstoff Acethyläther Aethylacetat n-butan Ammoniak n-butylalkohol Flugzeugkraftstoff Benzol (rein) Essigsäure Heizöle Kohlenoxyd n-hexan Methanol Propan Toluol Stadtgas Aethylen (Leuchtgas) Wasserstoff Acetylen Schwefelkohlenstoff > 450 C C C C C C Zündtemperatur Beispiel einer Kennzeichnung Explosionsgeschützter Probennehmer für das Kanalisationsnetz Kategorie 2G = Zone 1 Temperaturklasse: T4 max. 135 C Eigensicherheit ib = Zone 1 ATEX II 2G EEx dem ib IIC T4 Zündschutzarten: d = druckfeste Kapselung e = erhöhte Sicherheit m = Vergusskapselung Explosionsgruppe IIC = Wasserstoff

12 Hersteller Betreiber / Anwender Dokumentation EG-Baumusterprüfbescheinigung EG-Konformitätserklärung Ex-Bedienungsanleitung EG-Baumusterprüfbescheinigung Bescheinigungsnummer Kennzeichnung des Betriebsmittels Die EG-Baumusterprüfbescheinigung muss nicht mit dem Gerät mitgeliefert werden!

13 Ex-Bedienungsanleitung Sicherheitshinweise Nr. der XA-Dokumentation Sicherheitshinweis nach EG- Richtlin ie (ATEX) XA 0 14 F- A Code: a6/02.99 PTB 98 AT EX 2119 EG-Baumusterprüfbescheinigungsnummer Gerätetyp micropilot FMR 231 E Sicherheitsh inweise für elektri sche Betriebsmittel für explosionsg efährdete Bereiche Alle für den sicheren Betrieb im Ex-Bereich notwendigen Informationen Elektrische Kenngrößen und Drücke, höchste Oberflächentemperaturen und andere Grenzwerte Besondere Bedingungen Endress+Hauser! Generell gilt, dass jedes Betriebsmittel mit dieser Dokumentation versehen sein muss, wobei die Betriebsanleitung in der Sprache des Verwenderlandes ausgeführt sein muss. Nicht-elektrische Geräte Zündschutzart nichtelektrischer Betriebsmittel

14 Betriebssicherheitsverordnung Betrifft Sicherheit und Gesundheitsschutz bei der Bereitstellung von Arbeitsmitteln und deren Benutzung bei der Arbeit der Sicherheit beim Betrieb der Anlagen der Organisation des betrieblichen Arbeitsschutzes Verantwortung des Anlagenbetreibers

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