Praxisorientierte Explosionschutzkonzepte gewährleisten eine hohe Verfügbarkeit der Anlage, ohne dabei den Verfahrensablauf negativ zu beeinflussen. Auf diese Weise steigt die Akzeptanz des Schutzkonzeptes beim Betreiber staubexplosionsgefährdeter Anlagen. Gleichzeitig werden ohne Einschränkungen im Betriebsverhalten auch die rechtlichen Anforderungen erfüllt.
Dr.-Ing. Bernd Broeckmann, Dipl.-Ing. Stefan Schwing
Der Einsatz technischer Systeme ist immer mit einem Sicherheitsrisiko verbunden. In entsprechenden Normen und Vorschriften finden sich sowohl Rahmenbedingungen als auch konkrete Anforderungen, wie das Restrisiko unterhalb eines tolerierten Grenzrisikos gehalten werden kann. Diese Vorgaben dürfen nicht dazu führen, die vielfältigen technischen Möglichkeiten zu beschneiden oder technische Innovationen zu hemmen. Hierzu ist die Nutzung alternativer Lösungen im Rahmen normativer und gesetzlicher Vorgaben und damit die Kenntnis derselben erforderlich.
Stoffanalyse unter Prozeßbedingungen
Das Risiko, das von einer Anlage ausgeht, ist direkt mit den in ihr gehandhabten Stoffen verknüpft. Die Stoffe werden durch sicherheitstechnische Kennzahlen, wie Mindestzündenergie, Explosionsgrenzen, Sauerstoffgrenzkonzentration u.a., charakterisiert. Bei der Ermittlung der Kennzahlen ist darauf zu achten, daß sie unter Bedingungen gemessen werden, die die spezifischen Prozeßbedingungen berücksichtigen. Hierzu zählen neben Druck und Temperatur auch Feinheit und Verteilung der Stoffe im Prozeß. Die Kenntnis und Festlegung der sicherheitstechnischen Kenngrößen ist damit eine unabdingbare Voraussetzung für die Erstellung des Schutzkonzeptes.
Umfassende Prozeßanalyse
Ausgangspunkt für weitere Betrachtungen ist die Festlegung derjenigen Rahmenbedingungen unter denen die Anlage sicher betrieben werden muß. Die dabei zu untersuchenden Prozeßzustände sind neben dem Normalbetrieb auch der An- und Abfahrvorgang sowie häufige und seltene Betriebsstörungen.
Schutzziele und Sicherheitskonzepte
Aus den sicherheitstechnischen Kenngrößen der eingesetzten Stoffe und der Prozeßanalyse sind die Schutzziele mit Hilfe einer in sich geschlossenen Technik zu formulieren. Über eine Zoneneinteilung ist zu beurteilen, wo und mit welcher Wahrscheinlichkeit mit dem Auftreten explosionsfähiger Medien gerechnet werden muß. Für einen sicheren Anlagenbetrieb stehen diverse Konzepte mit verschiedenen Ansatzpunkten zur Auswahl. Die Vermeidung des Brennstoffes ist meist nur schwer möglich, da es sich hierbei um das gewünschte Produkt handelt. Das Gefahrenpotential kann durch Variation der Zubereitung (Korngröße, Beimengungen) reduziert werden. Die Verdrängung des Sauerstoffs kann mit hohen Kosten für das Inertgas verbunden sein. Allerdings stehen für die Überwachung der Inertisierung ausgereifte Techniken zur Verfügung. Die Vermeidung von Zündquellen ist schließlich durch die geeignete Wahl von Maschinen und Apparaten möglich.
Kann eine Explosion nicht mit befriedigender Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen werden, ist auf die Methoden des konstruktiven Explosionsschutzes zurückzugreifen. Hierzu zählen die explosionsfeste Bauweise der Anlage, die Explosionsdruckentlastung, die Explosionsunterdrückung sowie die explosionstechnische Entkopplung. In einem Explosionsschutzkonzept kann eine einzelne Methode oder eine Kombination mehrerer dazu geeignet sein, die erforderliche Sicherheit zu gewährleisten. Wichtig ist hierbei immer, die Wechselwirkung zwischen dem gewählten Schutzkonzept und dem Betriebsverhalten der Anlage zu beachten.
Organisatorische Maßnahmen unterstützen Sicherheitskonzept
Sicherheitskonzepte, die das Betriebsverhalten nachhaltig stören, sind auf Dauer nicht akzeptabel. Weiterhin erhöht eine mangelhafte Wartung technischer Vorrichtungen das Sicherheitsrisiko, da sich alle Beteiligten auf eine nur scheinbar vorhandene Sicherheit verlassen. Jedes technische Sicherheitskonzept ist daher durch organisatorische Maßnahmen zu untermauern. Hierunter fallen Wartungsanweisungen, Betriebsanweisungen für das Verhalten in bestimmten Situationen (Rauchverbot, Feuererlaubnis) und Schulungen, in denen die Belegschaft im Umgang mit den potentiellen Gefahren sensibilisiert und über installierte Gegenmaßnahmen aufklärt wird.
Halle 7, Stand 626
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