Explosionsschutz

Es ist nicht die Absaugung die zu einer Explosion führen kann, sondern es sind die drei Faktoren Sauerstoff, Brennstoff und Zündquelle, die in einer optimalen Konzentration zeitgleich zusammentreffen.

1. Risikobeispiele

Im Zusammenhang mit Sauerstoff und einer Zündquelle sind gefährlich:

Explosionsfähige Flüssigkeiten, Gase und Dämpfe
z.B. Aceton

Explosionsfähige Materialien
z.B. Magnesium

Mischen von Materialien:
z.B. ein Gemisch von Stahl und Aluminium bildet während des Korrodierens von Stahl Knallgas.

Staubkonzentrationen
Alle Arten von Staub, welche eine höhere Konzentration von 15-30g/m³ Sauerstoff erreichen und eine Korngrösse von 30 μm unterschreiten, sind im Zusammenhang mit einer Zündquelle gefährlich.

Zündquellen können entstehen durch:

- Elektrostatische Entladungen
- Elektrisch erzeugte Funken
- Glut, Flammen
- Wärme

2. Beurteilung der Explosionsrisiken

Nicht alle Arten von Staub und Materialien stellen die gleiche Gefahr dar. Es ist deshalb darauf zu achten, dass nicht jede Variante zum Schutz der Arbeitnehmer für alle Materialen und Verarbeitungen gleichermaßen verwendet werden können.

Besteht an meinem Arbeitsplatz ein Risiko? Wenn ja, wie beurteile ich das Risiko?

Die Explosionsrisiken sind in ihrer Gesamtheit zu beurteilen:
- Wahrscheinlichkeit und Dauer des Auftretens von explosionsfähigen Atmosphären;
- Wahrscheinlichkeit des Vorhandenseins und der Aktivierung und des Wirksamwerdens von Zündquellen, einschließlich elektrostatischer Entladungen;
- die Anlagen, verwendeten Stoffe, Verfahren und ihre Wechselwirkungen;
- das Ausmass der zu erwartenden Auswirkungen.

3. Einteilung von explosionsgefährdeten Zonen

Explosionsgefährdete Bereiche werden nach Häufigkeit und Dauer des Auftretens von explosionsfähiger Atmosphäre in Zonen unterteilt:

Zone 0
Bereich, in dem explosionsfähige Atmosphäre als Gemisch aus Luft und brennbaren Gasen, Dämpfen oder Nebeln ständig, über lange Zeiträume oder häufig vorhanden ist.

Zone 1
Bereich, in dem sich bei Normalbetrieb gelegentlich eine explosionsfähige Atmosphäre als Gemisch aus Luft und brennbaren Gasen, Dämpfen oder Nebeln bilden kann.

Zone 2
Bereich, in dem bei Normalbetrieb eine explosionsfähige Atmosphäre als Gemisch aus Luft und brennbaren Gasen, Dämpfen oder Nebeln normalerweise nicht oder aber nur kurzzeitig auftritt.

(Druckfeste EX-Motoren , EX-Motorschutzschalter, antistatischer Filter, optimale Erdung)

Zone 20
Bereich, in dem explosionsfähige Atmosphäre in Form einer Wolke aus in der Luft enthaltenem brennbaren Staub ständig, über lange Zeiträume oder häufig vorhanden ist.

Zone 21
Bereich, in dem sich bei Normalbetrieb gelegentlich eine explosionsfähige Atmosphäre in Form einer Wolke aus in der Luft enthaltenem brennbaren Staub bilden kann.

Zone 22
Bereich, in dem bei Normalbetrieb eine explosionsfähige Atmosphäre in Form einer Wolke aus in der Luft enthaltenem brennbaren Staub normalerweise nicht oder aber nur kurzzeitig auftritt.
 
4. Maßnahmemöglichkeiten gegen Explosionen oder Brände

- Verhinderung der Bildung explosionsfähiger Atmosphären, oder, falls dies aufgrund der Art der Tätigkeit nicht möglich ist,
- Vermeidung der Zündung explosionsfähiger Atmosphären und
- Abschwächung der schädlichen Auswirkungen einer Explosion, um die Gesundheit und Sicherheit der Arbeitnehmer zu gewährleisten.

5. Verhinderung explosionsfähiger Atmosphären

5.1 Regelmäßige Reinigungen

- Das Reinigen vom Absauggerät, der Rohre oder/und Schläuche trägt einen wesentlichen Teil zur  Minimierung der Explosionsgefahr bei.
- Im Absaugrohr kann sich eine größere Menge Staub ablagern. Es ist nicht zu empfehlen, den Schlauch während des Betriebs abzuklopfen, da so der Gemischanteil von Staub die Grenze von 15-30g/m3 übersteigt.
- Eine Nachlaufzeit vom Absauggerät nach der Bearbeitung verhindert zusätzliche Ablagerungen von aufgewirbelten Partikeln in den Verrohrungen und Schläuchen.

5.2 Verrohrungen konstruktiv anpassen

- Rohre dürfen keine enge Radien enthalten und generell Staubablagerungen möglichst ausschließen,
- gut zu reinigen sein,
- eine Strömungsgeschwindigkeit von 20m/s durch Anpassung vom Durchmesser garantieren, und
- Rohre müssen wegen statischen Entladungen geerdet werden.

5.3 Steuerung

- Eine Nachlaufsteuerung erzielt die Reinigung von Verrohrungen und Schläuchen. Sie verhindert zusätzliche Ablagerungen von aufgewirbelten Partikeln. Eine sporadische, dem Risiko oder der Zone entsprechende Reinigung ist trotzdem erforderlich!
- Eine Filterspülungsunterdrückung während der Verarbeitung verhindert die kurzzeitige Bildung von explosionsfähigen Atmosphären. Die Filterspülung wird in diesem Falle erst aktiv, wenn die Bearbeitung abgeschlossen ist.
- Unsere Anlagen sind für diese Anwendung vorbereitet. Mit ihrer Maschinensteuerung können Sie unser Magnetventil entsprechend ansteuern. Falls keine Steuerung vorhanden ist, sind wir in der Lage, eine Ihren Bedürfnissen angepasste Steuerung anzubieten.

5.4 Volumenstrom erhöhen

Ab einer Konzentration von 15-30g/m³ und einer Korngröße von ≤ 30 μm gilt Staub als gefährlich.
Ein dem Verfahren entsprechend hoher Volumenstrom hilft die Grenze von 15-30g/m³ zu unterschreiten.
Mit einer entsprechenden Absaugung kann somit eine kritische Staubkonzentration weitgehend ausgeschlossen werden. Mit Ihren Angaben (max. Werte) sind wir in der Lage, eine optimale Absaugung zu offerieren.
 
6. Vermeidung der Zündung oder eines Brandes

6.1 Antistatische Entladung
Ries Industrie-Absauganlagen sind ab dem Typ GLS-B und größer alle mit antistatischem Filter ausgerüstet und geprüft. 
Für explosionsgefährdete Zonen
- ist eine am Gehäuse angebrachte Erdungsschraube mit der Hauserdung durch ein 10 mm² Erdungskabel zu verbinden, damit bei einer statischen Entladung die Ableitung von hohen Spannungen gewährleistet ist.
- muss ein antistatischer Absaugschlauch verwendet werden oder eine Verrohrung geerdet sein.
- ist das Absauggerät zusätzlich mit speziellen IP 65 Motoren zu bestellen.
- ist das Absauggerät mit einer leitfähigen Pulverbeschichtung mit einem Widerstand 108  zu bestellen.

6.2 Vorsichtsmaßnahmen
- Zündquellen, z.B. Zigaretten, mechanische Verarbeitungen und dergleichen verhindern.
- Warnhinweise "Explosionsgefahr und Zündquellen vermeiden" im Bereich einer Zone mit erhöhtem Risiko aufstellen.

6.3 Absaughauben Materialwahl
- Bei Absaughauben soll darauf geachtet werden, dass diese aus nicht funkenreißendem Material hergestellt wird.

6.4 Ausglühkammer
Zur Eindämmung der Gefahr, dass sich brennendes Material bis in die Absaugung verirrt, bieten wir Ausglühkammern an, welche zwischen Ansaugrohr und Absaugung installiert werden.
Eine Ausglühkammer dient zum Ausglühen von Partikeln mittels Verlängerung vom Absaugweg. Ein weiterer Vorteil der Kammer ist eine Vorabscheidung der groben Partikel, welche in einer Schublade zum Entleeren abgelagert werden. Den Bedürfnissen angepasste Dimensionen bewirken ein optimales Verhältnis.

6.5 Feuerlöschsystem
Brände im Zusammenhang mit Metallspänen und Glutnester, welche sich über Stunden halten können, werden mit einem Nass-Löschmittel effizient und verhältnismässig günstig bekämpft.
- Löschmittelbehälter mit Ventil und Düsen
- Detektionsleitung und Handauslösung
- Als Schnittstelle zur Weiterleitung eines Alarms steht ein potentialfreier Kontakt zur Verfügung.

6.6 Explosionsunterdrückung
Um Explosionen ganz zu vermeiden, kann das Absauggerät mit einer Explosionsunterdrückung ausgestattet werden. Explosions-Unterdrückungssysteme sind so ausgelegt, dass sie eine Verbrennungsreaktion in der Anfangsphase entdecken und stoppen, bevor der Druck eine vorher bestimmbare Grenze überschreitet und Anlagen oder Apparaturen zerstört.
Explosionsunterdrückung ist die bevorzugte Methode, wenn toxische Medien verarbeitet werden, wenn die Anlage innerhalb geschlossener Räume installiert und/oder eine Druckentlastung das Personal einem unannehmbaren Risiko durch Druck, Hitze oder Flammen aussetzen würde. Eine beginnende Explosion wird in ihrer Anfangsphase entdeckt und durch schlagartiges Ausblasen  (innerhalb Millisekunden) des Unterdrückungsmittels in das zu schützende Volumen unterdrückt.

Die Explosionsunterdrückung besteht aus:
- Systemsteuerung verarbeitet ein erkanntes Detektorsignal und aktiviert unmittelbar die angeschlossenen Explosionsschutzkomponenten. Potentialfreie Kontakte ermöglichen einen Eingriff in den Anlagenprozess.
- Versorgungsspannung 18 - 30 V
- Explosionsdruckdetektor mit Druckmembrane Keramik (IP66)
- Löschmittelbehälter 10 Liter mit Manometer zur Drucküberwachung
- Ausströmdüse und Gaspatrone
- Konformitätserklärung vom Hersteller

7. Abschwächung allfälliger Auswirkungen

7.1 Absauggerät im Freien

Zum Schutz bei einer Explosion kann das Absauggerät im Freien außerhalb des Arbeitsraums aufgestellt werden.
- Diese Variante ist die günstigste Methode, die Sicherheitsanforderungen zu erfüllen.
- Der Nachteil ist eine allfällige Anpassung der Saugleistung wegen Verluste durch längere Verrohrungen. Ebenfalls ist die Mobilität oder Flexibilität des Maschinenparks eingeschränkt.
- Bei einer allfälligen Explosion wird das Absauggerät zerstört. Es sei denn, dass das Gerät mit einer einfachen Berstscheibe ausgerüstet wurde.
- Bei einem allfälligem Brand wird das Absauggerät ebenfalls zerstört.

7.2 Explosionsdruckentlastung via Rohr ins Freie

- Das Absauggerät kann mit einer Berstscheibe ausgestattet werden. An die Berstscheibe wird ein Druckentlastungsrohr ins Freie geführt.

7.3 Ex-Schutzraum

Zum Schutz bei einer Explosion kann das Absauggerät in einen explosionsgeschützten Raum gestellt werden.
- Diese Variante bedingt einen bestehenden Ex-Schutzraum oder dessen Aufbau.
- Der Nachteil ist eine allfällige Anpassung der Saugleistung wegen Verluste durch längere Verrohrungen. Ebenfalls ist die Mobilität oder Flexibilität des Maschinenparks eingeschränkt.
- Bei einer allfälligen Explosion ist das Absauggerät wertlos.

7.4 Explosionsdruckentlastung am Gerät

Zum Schutz bei einer Explosion kann das Absauggerät mit einer Explosionsdruckentlastung ausgestattet werden.
- Die Explosionsdruckentlastung besteht aus einer integrierten Berstscheibe, die die Explosionswelle kontrolliert und in das Rohr hinein entlastet. Die bis zu 1500° C heißen Flammengase werden in dem großflächigen Edelstahl-Mesch-Filterkorb durch Energie-Transfer abgekühlt. Das führt zur Reduzierung des austretenden Gasvolumens, und die Flamme erlischt selbsttätig.
- Flammen, verbrannte oder unverbrannte Stoffe treten nicht aus.
- Eine für eine Explosion typische Druckerhöhung und Lärmbelästigung wird im Betriebsraum auf ein kaum wahrnehmbares Niveau reduziert.
- Der Betriebszustand wird über einen Signalgeber überwacht und gibt via Trennschaltverstärker ein Warnsignal auf eine Lampe oder eine Steuerung ab. 
- Die Explosionsdruckentlastung ist für geschlossene Räume zugelassen, und es muss kein Abblasekanal nach außen installiert werden. Somit ist eine Flexibilität bei einem Umzug oder einer Verstellung der Maschinen ohne Aufwand gewährleistet.

Die Explosionsdruckentlastung besteht aus:
- Flammenfalle mit integrierter Staubrückhaltung aus Edelstahl
- Wartungsfreie, gewölbte Dreiteil-Berstscheibe
- Signalgeber mittels Ruhestromunterbrechung
- Trennschaltverstärker 24V DC / 110V AC / 230V AC
- Konformitätserklärung vom Hersteller

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