Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung einer möglichen Bewertung und sind in der Gefährdungsbeurteilung auf die jeweilige Situation anzupassen.
(1) Ein Bereich ist mit einer technischen Lüftung versehen, die zu einer Zonenreduzierung um eine Stufe (von Zone 1 nach Zone 2) verwendet werden soll. Die gesamte Lüftung verfügt über eine Vielzahl von Abnehmerstellen und Verstellmöglichkeiten, die den Volumenstrom in dem betroffenen Bereich unbemerkt beeinflussen können. Es wird daher zusätzlich eine Ex-Einrichtung (Abbildung 19: schraffiert) zur Überwachung des Volumenstroms eingesetzt, die eine Klassifizierungsstufe erfüllen muss.
Abbildung 19: Erreichen der Zonenreduzierung durch die Ex-Einrichtung
(2) Vorhandene Explosionsschutzmaßnahme ohne Ex-Einrichtung: Querlüftung, Volumenstrom richtig dimensioniert, so dass die gewünschte Konzentrationsminderung im Normalbetrieb erreicht wird. Der Volumenstrom kann unentdeckt zu klein oder nicht vorhanden sein, so dass die erforderliche Anforderung an Zielzone (hier: Explosionsgefahr nur selten und kurzzeitig) nicht erreicht wird. Die Verfügbarkeit der vorhandenen Explosionsschutzmaßnahme allein wird als nicht ausreichend bewertet.
(3) Konzept: Ex-Einrichtung überwacht den Mindestvolumenstrom und löst im Anforderungsfall die Einleitung von Gegenmaßnahmen aus (technisch oder organisatorisch), so dass der Ausfall erkannt und der sichere Zustand hergestellt wird.
(1) Ein Bereich ist mit einer technischen Lüftung versehen, die zu einer Zonenreduzierung um eine Stufe (von Zone 1 nach Zone 2) verwendet werden soll. Die Lüftung wirkt ausschließlich in dem betroffenen Bereich. Der Lüfter ist starr gekoppelt. Ein Ausfall ist nur bei Motorversagen oder zentralem Stromausfall denkbar. Die Lüftung wird als ausreichend verfügbar eingestuft (Abbildung 20: grau), daher ist keine zusätzliche Ex-Einrichtung erforderlich.
Abbildung 20: Erreichen der Zonenreduzierung durch Explosionsschutzmaßnahme (hier: durch technische Lüftung ohne zusätzliche Ex-Einrichtung)
(2) Konzept: Technische Lüftung - Querlüftung, Volumenstrom richtig dimensioniert, so dass die gewünschte Konzentrationsminderung erreicht wird. Ein Ausfall wird nur selten erwartet und wird im Rahmen der Betriebsroutine erkannt.
Die Verfügbarkeit der Explosionsschutzmaßnahme wird als ausreichend für die Reduzierung der Explosionsgefahr um eine Stufe definiert.
(1) Ein Lagerbehälter für entzündbare Flüssigkeiten ist an ein Stickstoffnetz angeschlossen und wird nach erfolgreicher Erstinertisierung über einen (mechanischen) Druckregler mit Stickstoff beaufschlagt und mittels eines mechanischen Druckhalteventils im Überdruck gehalten. Der Lagerbehälter ist mit einer Unterdrucksicherung ausgerüstet. Die Inertisierung im Lagerbehälter wird mittels einer für die Prozessbedingungen geeigneten Druckmessung überwacht. Es wird eine Druckmessung als Ex-Einrichtung definiert, die bei Versagen der Druckregelung (Überdruck wird nicht gehalten) alarmiert. Die Ex-Einrichtung (Abbildung 21) muss eine Klassifizierungsstufe erfüllen. Im Lagertank wird durch die Inertisierung eine Zonenreduzierung um eine Stufe erreicht.
Abbildung 21: Durch Ex-Einrichtung abgesicherter Überdruck (eine Klassifizierungsstufe)
(2) Vorhandene Explosionsschutzmaßnahme ohne Ex-Einrichtung: Inertisierung: Erst-Inertisierung und richtige Auslegung der Überdruckhaltung erforderlich, trotzdem kann es dazu kommen, dass störungsbedingt (z.B. bei Ansprechen der Unterdrucksicherung) der Sauerstoffgehalt unerkannt steigt, die vorhandene Explosionsschutzmaßnahme reicht nicht zur Erreichung der angestrebten Zone.
(3) Konzept: Ex-Einrichtung misst den Überdruck, so dass ein Fehler bei der mechanischen Überdruckhaltung erkannt wird und das Ansprechen der Unterdrucksicherung (Eintrag von Luftsauerstoff) durch weitere Maßnahmen verhindert wird.
(1) In einem Tank wird durch eine Erst-Inertisierung die Sauerstoffgrenzkonzentration unterschritten. Der Tank wird im leichten Überdruck betrieben und ist vakuumfest. Der Tank ist an ein Abluftsystem angeschlossen, das der Zone 1 zugeordnet ist (sauerstoffarm). Die Druckregelung wird als betriebliche MSR-Einrichtung definiert.
Abbildung 22: Zonenreduzierung durch Explosionsschutzmaßnahme (hier: Inertisierung ohne zusätzliche Ex-Einrichtung)
(2) Konzept: Inertisierung - Erstinertisierung und verfahrenstechnische Randbedingungen (Dichtigkeit, Vakuumfestigkeit, Anschluss an Zone 1 (sauerstoffarm)) sind so ausgeführt, dass ein Sauerstoffeintrag im Störungsfall nicht auftritt. Die Explosionsschutzmaßnahme (Abbildung 22) ist ausreichend, es ist keine zusätzliche Ex-Einrichtung erforderlich.
Durch einen Flüssigkeitsverschluss wird eine Zonenreduzierung erreicht, ein Abhebern des Flüssigkeitsverschlusses ist ausgeschlossen. Da kontinuierlich Flüssigkeit nachläuft, wird der Explosionsschutzmaßnahme eine hohe Verfügbarkeit (entspricht 2 Klassifizierungsstufen) in der Gefährdungsbeurteilung zugewiesen (Abbildung 23). Um bei ausgefallenem Zulauf langfristig ein Austrocknen zu vermeiden, kann durch eine zusätzliche Standmessung (Ex-Einrichtung) die Verfügbarkeit der Explosionsschutzmaßnahme erhöht werden (Standabnahme wird erkannt, Gegenmaßnahmen werden rechtzeitig eingeleitet).
Abbildung 23: Erreichen der Explosionssicherheit durch Explosionsschutzmaßnahme (Siphon) in Verbindung mit einer Ex-Einrichtung (K1)
(1) In einem Taumeltrockner wird ein mit Lösemittel verunreinigtes, nicht brennbares Granulat, getrocknet. Die Bildung eines explosionsfähigen Gemisches kann nur im Ablaufschritt Heizen, d.h. bei Temperaturen > 65 °C, erfolgen.
Betriebskonzept: Der Trocknungsvorgang wird mehrmals täglich, automatisiert durch eine Schrittkette, gestartet. Das Aufheizen erfolgt erst, wenn das Endvakuum erreicht ist (kleiner 50 mbar,absolut, Zündgrenzdruck ist unterschritten). Am Ende der Trocknung wird im Rahmen der Schrittkette das Vakuum mit Stickstoff gebrochen.
(2) Die Bildung eines gefährlichen explosionsfähigen Gemisches ist möglich durch
(3) Bewertung: Da ein Versagen der Schrittkette durch Qualitätssicherungsmaßnahmen aufgedeckt wird, wird das Innere des Taumeltrockners der Zone 1 zugeordnet.
Abbildung 24: Zonenreduzierung um eine Stufe durch die Ex-Einrichtung (K1)
(4) Konzept: In der Gefährdungsbeurteilung wird festgelegt, dass zur Erreichung der gewünschten Zone 2 eine zusätzliche Ex-Einrichtung installiert werden soll. Dazu soll die Heizung erst freigegeben werden, wenn ein Druck von 50 mbar unterschritten wird. Bei Überschreitung des Grenzwertes soll die Heizung ausgeschaltet und Stickstoff zugegeben werden. Dazu wird die Stickstoffzufuhr und die Verriegelung der Heizung über die Druckmessung als Ex-Einrichtung definiert, die eine Klassifizierungsstufe beitragen muss (Abbildung 24).
(1) Ein Vorratssilo zur Lagerung eines explosionsfähigen, hoch aufladbaren Pulvers wird aus einem Silofahrzeug befüllt. Die Entleerung des Fahrzeuges erfolgt mit Hilfe von Stickstoff im Überdruck.
Abbildung 25: Erreichen der Zonenreduzierung um zwei Stufen durch das Betriebskonzept (Förderung mit Stickstoff)
(2) Konzept: Bei Stickstoffausfall kann der Entleervorgang nicht fortgeführt werden. Da Staubablagerungen nicht ausgeschlossen werden können, wird das Innere der Förderleitung in die Zone 22 eingeteilt. Elektrostatische Entladungen können nur während des Fördervorgangs mit Stickstoff auftreten. Nach Beendigung des Fördervorgangs sind keine zündwirksamen Entladungen innerhalb der Rohrleitung zu erwarten. Daher ist keine zusätzliche Ex-Einrichtung für das Explosionsschutzkonzept der pneumatischen Förderung erforderlich (Abbildung 25).
(3) Anmerkung: Für das nachgeschaltete Silo zur Lagerung des Feststoffs kann durch die Art der Befüllung als alleinige Explosionsschutzmaßnahme eine Inertisierung nicht sichergestellt werden, da ohne weitere Explosionsschutzmaßnahmen ein Eintrag von Sauerstoff bei Entnahme- oder Atmungsvorgängen nicht ausgeschlossen ist. Für das Explosionsschutzkonzept des Silos, insbesondere wegen der Möglichkeit einer Schüttkegelentladung, ist daher eine separate Beurteilung zur Explosionssicherheit erforderlich.