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Ist in inneren Bereichen von Maschinen, in denen Ölnebel auftreten können, keine Ex-Zoneneinteilungen erforderlich?

KomNet Dialog 17675

Stand: 04.01.2013

Kategorie: Sichere Anlagen / Sicherer Betrieb > Explosionsschutz, Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen > Sicherheitstechnische Anforderungen, Sicherheitseinrichtungen

Dialog
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Frage:

Sprühstrahlen von Ölen mit hohem Flammpunkt können gemäß Untersuchung der PTB (Brand- und Explosionsgefahren beim Versprühen von flüssigen Kohlenwasserstoffen mit hohem Flammpunkt in industriellen Anlagen, PTB Mitteilungen 108 6/98, Hirsch, Hempel, Förster) bei geeigneter Tröpfchengröße auch mit mäßigen Zündenergien gezündet werden. Im Inneren von Kompressoren mit Öleinspritzkühlung, im Inneren von Werkzeugmaschinen, aber auch im Inneren von Anlagen zur Vermischung von Holzspänen mit organischen Klebstoffen finden sich fein verteilte Flüssigkeitsnebel, teilweise mit Volumina deutlich größer als 10 l. Dennoch habe ich in den gängigen Nachschlagewerken für diese Bereiche keine Zoneneinteilung (Festlegung explosionsgefährdeter Bereiche) gefunden. Durchaus vor kommen Hinweise auf Zündquellenvermeidung (Endtemperatur der Kompression begrenzen) oder (halb-) konstruktive Schutzmaßnahmen (Einhausung von Werkzeugmaschinen mit "Druckentlastungsklappen"). Handelt es sich hier um eine historisch bedingte, stillschweigende Übereinkunft, hier keine Zonen festzulegen? Ist eine Zoneneinteilung nie erforderlich, weil aus mir unbekannten Gründen doch keine gefährlichen explosionsfähigen Gemische (Atmosphären) vorliegen? Welche Gründe sind dies?

Antwort:

Die aufgeworfenen Fragen sind berechtigt, lassen sich aber kaum in wenigen Sätzen beantworten. Die Diskussion muss eigentlich vertieft und unter einer genauen Eingrenzung des Sachverhaltes geführt werden.

1. Nebel von feinen Öltröpfchen lassen sich unter bestimmten Voraussetzungen (Druck, Temperatur) sogar sehr gut zünden; Dieselmotoren liefern den besten Beweis, dass dazu ggfs. noch nicht einmal eine spezifische Zündquelle erforderlich ist. Dabei ist es schwierig, konkrete untere Zündgrenzen anzugeben, weil die jeweiligen Randbedingungen sehr stark variieren können.

2. Sämtliche Vorschriften (TRGS) zum Explosionsschutz setzen atmosphärische Bedingungen voraus; die Gefahr einer Chlor-Wasserstoff-Explosion in einer Chlor-Alkali-Elektrolyse-Anlage wird deshalb genauso wenig erörtert wie die Explosionsgefahren unter höheren Drücken, also z. B. in Verdichtern. Gleichwohl müssen natürlich sowohl die Hersteller (nach dem ProdSG) als auch die Betreiber von Anlagen (nach dem ArbSchG, der BetrSichV bzw. der GefStoffV) im Rahmen der Gefahrenanalyse bzw. der Gefährdungsbeurteilung alle Möglichkeiten im Einzelfall betrachten.

3. Bei Verdichtern lässt sich die Gefahr einer Zündung allein durch die Aufheizung infolge der Kompression abschätzen. Bei Dieselmotoren liegt die übliche Verdichtung in der Größenordnung 25:1. Liegt die Verdichtung wesentlich darunter, z. B. nur bei 10:1, so kann der Hersteller des Verdichters eine maximal mögliche Verdichtungstemperatur abschätzen und zu dem Ergebnis kommen, dass eine Zündung ausgeschlossen ist. Das muss er in seiner Gefahrenanalyse dokumentieren. Nur: Diese Unterlage erhält der Kunde in aller Regel nicht!

4. Liegt keine erhöhte Temperatur und kein erhöhter Druck vor, z. B. im Inneren einer Werkzeugmaschine, so muss der Hersteller gleichermaßen abschätzen, ob bei den gegebenen Temperaturen und Konzentrationen eine Zündung des Öltröpfchen-Luft-Gemisches ausgeschlossen werden kann. Er hat dabei die möglichen Zündquellen zu berücksichtigen wie z. B. heiße Späne. Er kann dabei - konstruktionsbedingt - zu dem Schluss kommen, dass eine Zündung ausgeschlossen ist. Dann beschreibt er das in der Gefahrenanalyse, und er kann die Maschine in den Markt bringen. Ist das nicht auszuschließen, so hat er geeignete Vorsichtsmaßnahmen (wie z. B. Druckentlastungsklappen) zu treffen und in der Bedienungsanleitung zu beschreiben.

5. In Anlagen zur Vermischung von Holzspänen mit organischen Klebstoffen ist die Bewertung von Zündgefahren noch komplexer, weil von beiden Anteilen Zündgefahren ausgehen können. Die gesetzlichen Verpflichtungen des Herstellers der Anlagen sind grundsätzlich die gleichen.

6. In der Bedienungsanleitung muss der Hersteller dem Käufer darlegen, welche Rahmenbedingungen er beim sicheren Betrieb einzuhalten hat; aber er muss dem Kunden nicht offenbaren, welche Erkenntnisse dazu geführt haben. So kann es sein, dass der Kunde gar nicht erfährt, welches Expertenwissen in die Konstruktion eingeflossen ist.