Explosionsschutz ist ein sicherheitskritisches Thema in jedem Chemiebetrieb. In diesem Artikel werden grundlegende Fragen rund um das Thema behandelt und chemietaugliche Schutzsysteme vorgestellt.
Ob Siebe, Mühlen oder Filter: Jede Anlage, in der Staub- oder Gasentwicklung Teil des Produktionsprozesses ist, birgt das potenzielle Risiko einer Explosion. Vorbeugende und konstruktive Maßnahmen müssen ergriffen werden, um die Explosionsgefahr zu verringern. Per Definition bestimmen die Eintrittswahrscheinlichkeit und das Schadensausmaß über die Höhe eines Risikos. Eine systematische Risikobeurteilung bildet daher die Entscheidungsgrundlage dafür, ob und in welchem Umfang Schutzmaßnahmen ergriffen werden müssen. Zunächst muss die Wahrscheinlichkeit des Auftretens explosionsfähiger Atmosphären sowie potentiell wirksamer Zündquellen ermittelt werden. Danach wird die Heftigkeit der Auswirkungen einer Explosion klassifiziert. Beide Bewertungen werden in einer Matrix zusammengeführt. Die so ermittelten Kennzahlen geben an, ob und in welchem Maße eine Anlage bzw. ein Anlagenteil geschützt werden muss.
Die Gefährdungs- und Risikobeurteilung bestimmt den Einsatz der erforderlichen Schutzmaßnahmen. Diese werden in den vorbeugenden und konstruktiven Explosionsschutz unterteilt. Der vorbeugende Explosionsschutz sieht präventive Maßnahmen zur Vermeidung einer explosionsfähigen Atmosphäre vor und reduziert so die Eintrittswahrscheinlichkeit einer Explosion. Brennbare Stoffe müssen, wann immer es möglich ist, durch Stoffe ersetzt werden, die keine explosionsfähigen Atmosphären bilden können. Eine andere Möglichkeit ist, durch Überlagerung des Stoff-Luftgemischs mit Inertgasen, den Luftsauerstoffgehalt so weit zu senken, dass sich keine Explosion mehr ereignen kann.
Zum vorbeugenden Explosionsschutz gehört ferner die Vermeidung von vorhandenen, wirksamen Zündquellen. Hier kommen zum Beispiel um die Verwendung geeigneter Betriebsmittel, den Schutz vor dem Eintrag von Verunreinigungen und Fremdkörpern sowie die Erdungsüberwachung zur Verhinderung elektrostatischer Entladungen in Frage. Der konstruktive Explosionsschutz befasst sich mit der Reduzierung der Auswirkungen einer Explosion auf ein erträgliches Maß, er reduziert also die Schadensschwere. Konstruktive Schutzmaßnahmen sind die konventionelle Druckentlastung durch Berstscheiben, flammenlose Druckentlastung, explosionstechnische Entkopplung und die Explosionsunterdrückung. Dieser Bereich des Explosionsschutzes ist in nahezu allen Anlagen notwendig, denn:
Denkt man an Gefahren innerhalb chemischer oder pharmazeutischer Prozesse, fallen einem sicherlich recht schnell die Explosionsgefahren infolge der zumeist brennbaren Lösemittel ein. Die besondere Gefahr ergibt sich dabei insbesondere aus den vergleichsweise niedrigen Mindestzündenergien der Dämpfe und Gase: Eine Entzündung ist also recht leicht möglich. Kein erstrebenswertes Szenario. Eine besondere Gefahr geht von sogenannten hybriden Gemischen aus, also Gemischen, die sowohl gas- als auch staubexplosionsfähig sind. Dies liegt nicht zuletzt daran, dass die Mindestzündenergien niedriger und die maximalen Explosionsdrücke höher liegen als die der Einzelkomponenten. Die negativen Eigenschaften verstärken sich also. Deshalb ist eine genaue Evaluation der chemisch-physikalischen Charakteristika der zu verarbeitenden Produkte besonders wichtig.
In keinem Fall macht es Sinn, jedes Anlagenelement ausschließlich einzeln und isoliert zu betrachten. Zum einen, weil durch ganzheitliche Betrachtung und durch gezielte Modifikation von Anlagenkomponenten Schutzsysteme überflüssig werden, zum Beispiel durch die Herausnahme von ein bis zwei Wendel einer Rohrschnecke, wodurch sich ein Produktstopfen bildet, der entkoppelnd wirkt. Zum anderen, weil Wechselwirkungen zwischen den Anlagenteilen stattfinden. Ein gut geschützter Filter ist nichts wert, wenn die Explosion sich durch die angeschlossenen Rohrleitungen in weitere Anlagenteile fortpflanzt oder aber die Umgebung so staubig ist, dass es dort zu einer Sekundärexplosion kommt.
Deshalb sollten Betreiber sich einen erfahrenen Partner suchen, der mehr kann, als nur Produkte zu verkaufen. Denn es geht um Geld, viel Geld. Stillstand kostet, Wiederaufbau auch und Menschenleben sind unbezahlbar. Und alles führt letztlich zu einem, meist irreparablem, Imageschaden.
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