Explosionsschutz: Zündquellenbewertung / 2 Zündquellenbewertung

Bei der Zündquellenbewertung ist zu evaluieren, welche der potenziellen Zündquellen in Bezug auf die Art der vorhandenen explosionsfähigen Atmosphäre auch als Zündquelle wirksam werden kann.

Dies kann z. B. durch Vergleiche zwischen Sicherheitstechnischen Kennzahlen (STK, z. B. Zündtemperatur) und Werten der potenziellen Zündquelle (z. B. Oberflächentemperatur) erfolgen.

2.1 Heiße Oberflächen

Bei heißen Oberflächen sind die max. Oberflächentemperatur sowie die Zündtemperatur (bzw. Mindestzündtemperatur) des jeweiligen Stoffes zu vergleichen (siehe z. B. Temperaturklassen T1–T6). Dabei ist zu beachten, dass ggf. ein ausreichender Sicherheitsabstand zwischen den beiden genannten Temperaturwerten besteht (Tab. 2).

Zone	Oberflächentemperatur
0	Darf 80 % der Zündtemperatur nicht überschreiten.
1	Darf 80 % der Zündtemperatur nur selten überschreiten.
2	Darf Zündtemperatur nicht überschreiten.
20	Darf 2/3 der Zündtemperatur nicht überschreiten.
21
22

Tab. 2: Sicherheitsabstände zwischen Oberflächen- und Zündtemperatur

Für Zone 20, 21 und 22 gilt zudem, dass eine Unterschreitung der Mindestzündtemperatur einer 5 mm Staubschicht um 75 K als ausreichend sicher angesehen wird und deshalb eingehalten werden sollte.

Dabei ist darauf zu achten, dass dies nur für die genannten 5 mm Staubschichtdicke gilt. Besteht die Möglichkeit, dass sich eine dickere Staubschicht ablagern kann, ist aufgrund der isolierenden Wirkung eine weitere Unterschreitung der Zündtemperatur notwendig.

Bei elektrischen Geräten ist zu prüfen, ob diese der für die jeweilige Zone korrekten Gerätegruppe angehören. Ist das der Fall, kann davon ausgegangen werden, dass die max. zulässigen Oberflächentemperaturen im Normalbetrieb sicher unterschritten werden.

2.2 Flammen und heiße Gase

In den Zonen 0 und 20 dürfen keine Einrichtungen mit Flammen vorhanden sein, während in den Zonen 1 und 2 bzw. 21 und 22 Flammen sicher eingeschlossen sein müssen und ein Schutz gegen Flammendurchschlag bestehen muss (die Oberflächentemperatur von Einhausungen ist zu beachten, s. Abschn. 2.1).

Heiße Gase bedürfen in Zone 0 und 20 einer Einzelfallbetrachtung.

In den Zonen 1 und 2 (21 und 22) ist die Temperatur der Gase zu beachten. Hier ist zu prüfen, ob die Gastemperatur sicher unterhalb der Zündtemperatur liegt. In diesem Fall ist es ebenfalls wichtig, einen sicheren Temperaturabstand zu bewahren.

2.3 Mechanische Reib-, Schlag- und Abriebvorgänge

Durch Reib-, Schlag- und Abriebvorgänge erzeugte Funken können unter bestimmten Voraussetzungen zündfähig sein.

Dabei muss die Energie der Schlagvorgänge bzw. Materialkombinationen von aneinander reibenden Teilen berücksichtigt werden. Besondere Vorsicht ist aufgrund von leichtem Funkenriss geboten bei:

• Verwendung von Leichtmetallen (Aluminium, Magnesium, Titan, Zirkonium etc.) bzw.
• Kombination von Aluminium mit korrodierenden Stählen.

Für einzelne durch Schläge erzeugte Funken gilt, dass diese nicht als Zündquelle berücksichtigt werden müssen, wenn folgende Anforderungen erfüllt sind:

• Ist die Aufprallgeschwindigkeit geringer als 1 m/s und die max. Schlagenergie weniger als 500 J?

Zusätzlich:

• Wird kein ferritischer Stahl (niedrig legierter Stahl, nicht rostträge) in Kombination mit Aluminium verwendet?

• Wird Aluminium nur in Verbindung mit rostträgem Stahl (Chromanteil ≥ 16,5 %) verwendet?

  Wenn ja: Ist sichergestellt, dass dieser nicht korrodieren kann und eine Anlagerung von Flugrost ausgeschlossen ist?

• Wird kein vergüteter bzw. gehärteter Stahl in Verbindung mit ebenfalls gehärtetem Stahl verwendet?
• Wird kein vergüteter bzw. gehärteter Stahl verwendet, wenn dieser auf harte Mineralien wie z. B. Granit treffen kann?

• Wird Aluminium nur mit Aluminium verwendet?

  Wenn ja: Ist eine Anlagerung von Flugrost bzw. generell Rostpartikeln ausgeschlossen?

Als Zündquelle berücksichtigt werden müssen mechanisch erzeugte Funken zudem nicht, wenn

• spezielle, funkenarme Werkstoffe verwendet werden,
• die Aufschlaggeschwindigkeiten ≤ 15 m/s sind und
• die max. Schlagenergie < 60 J (Gas-Luft- bzw. Dampf-Luft-Gemische) bzw. < 125 J (Staub-Luft-Gemische) ist.

Heiße Partikel in Form von Schweißperlen sind stets als zündfähig zu betrachten. Ähnlich zündwirksame Funken entstehen auch beim Schleifen, Trennschleifen oder Trennschweißen. Es ist zu prüfen, ob zündfähige Funken aus nicht explosionsgefährdeten Bereichen in die explosionsgefährdeten Zonen getragen werden können.

Zudem muss geprüft werden, ob Fremdkörper in sich bewegende Maschinenteile geraten und auf diese Weise Funken reißen können.

Sande auf metallischen Oberflächen, sandgestrahlte metallische Oberflächen sowie raue Oberflächen können die Wahrscheinlichkeit wirksamer Zündquellen erhöhen.

2.4 Elektrische Anlagen

Bei elektrischen Anlagen ist grundsätzlich davon auszugehen, dass – unabhängig von der Spannung (selbst bei Schutzkleinspannung, da diese nur gegen elektrischen Schlag, nicht aber gegen Zündung schützen soll) – zündfähige elektrische Funken durch Stromkreistrennung o. Ä. auftreten können.

Zu prüfen ist:

• Gehören die verwendeten elektrischen Geräte der jeweiligen, für die entsprechende Zone geeigneten Geräteklasse bzw. -kategori...