Explosionsfähige Atmosphäre

Zusammenfassung

Begriff

Eine explosionsfähige Atmosphäre ist ein Gemisch aus Luft und brennbaren Gasen, Dämpfen, Nebeln oder Stäuben unter atmosphärischen Bedingungen, in dem sich der Verbrennungsvorgang nach erfolgter Entzündung auf das gesamte unverbrannte Gemisch überträgt. Ein plötzlicher Temperatur- und Druckanstieg ist die Folge der Entzündung der explosionsfähigen Atmosphäre.

Gesetze, Vorschriften und Rechtsprechung

Regelungen zum betrieblichen Explosionsschutz enthalten die Gefahrstoffverordnung und die Betriebssicherheitsverordnung:

Die Gefahrstoffverordnung regelt den Fall, wenn die Bildung gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre nicht sicher verhindert werden kann. Die explosionsgefährdeten Bereiche müssen in Zonen eingeteilt werden und es muss ein Explosionsschutzdokument erstellt werden.

Die Gefahrstoffverordnung legt auch fest, was zu tun ist, um die Bildung explosionsfähiger Atmosphäre zu verhindern und vorhandene explosionsfähige Atmosphäre zu beseitigen. In der GefStoffV sind auch nichtatmosphärische Bedingungen berücksichtigt.

Werden Arbeitsmittel in explosionsgefährdeten Bereichen verwendet, sind Maßnahmen unter Beachtung der Gefahrstoffverordnung zu ergreifen (§ 9 Abs. 4 BetrSichV).

Anhang 2 Abschn. 3 BetrSichV regelt die Prüfungen von Arbeitsmitteln sowie Prüfungen der technischen Maßnahmen in explosionsgefährdeten Bereichen für überwachungsbedürftige Anlagen i. S. der BetrSichV.

Die Explosionsschutzverordnung (11. ProdSV) enthält die Regelungen über das Inverkehrbringen von neuen Geräten und Schutzsystemen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen.

Im technischen Regelwerk enthält die TRBS 2152 "Gefährliche explosionsfähige Atmosphäre" neben einem grundlegenden allgemeinen Teil 2 weitere Teile zu speziellen Fragestellungen, z. B. zur Beurteilung der Explosionsgefährdung. Weiterhin werden gefährliche explosionsfähige Gemische in den TRGS 723 (ersetzt TRBS 2152 Teil 3) und TRGS 724 (ersetzt TRBS 2152 Teil 4) behandelt. Wie Zündgefahren aufgrund elektrostatischer Aufladung vermieden werden können, ist in der TRGS 727 beschrieben.

1 Kriterien für eine explosionsfähige Atmosphäre

Folgende Parameter sind für die Bildung einer explosionsfähigen Atmosphäre zu beachten:

• Sauerstoffkonzentration: Wesentlich für die Explosion ist der Sauerstoffanteil in der Luft. Der Sauerstoffgehalt in der Luft beträgt 20,9 Vol.-%. Die üblichen Beimengungen der Luft, z. B. Luftfeuchte, sind in die Betrachtung mit einzubeziehen.
• Verteilungsgrad des brennbaren Stoffs: Der brennbare Stoff muss ausreichend fein in der Atmosphäre verteilt sein. Diese feine Verteilung ist bei Gasen, Dämpfen, Nebeln und Stäuben gegeben. Brennbare Flüssigkeiten dagegen können nur dann explosionsfähige Gemische bilden, wenn sie über ihren Flammpunkt hinaus erwärmt werden, denn nur dann ist eine ausreichende Menge verdampfte Flüssigkeit in der Atmosphäre verteilt.
• Mischungsverhältnis von Luft zu brennbarem Stoff: Gas/Luftgemische lassen sich nur in bestimmten Mischungsverhältnissen zünden. Die Konzentration des brennbaren Stoffes in der Luft muss innerhalb seiner Explosionsgrenzen liegen. Dieser Konzentrationsbereich wird als Zündbereich oder Explosionsbereich bezeichnet. Die Grenzen dieses Explosionsbereichs sind charakterisiert durch den oberen und den unteren Zündpunkt.
• Atmosphärische Bedingungen umfassen die Grenzen des Gesamtdrucks von 0,8 bis 1,1 bar und der Gemischtemperatur von -20 °C bis +60 °C.

2 Gefährliche explosionsfähige Atmosphäre

Eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre ist dann gegeben, wenn die Konzentration der brennbaren Gase, Dämpfe und Nebel oder Stäube so groß ist (gefahrdrohende Menge), dass im Fall der Entzündung Personenschäden möglich sind. Es wird davon ausgegangen, dass ein Volumen von 10 l eines explosionsfähigen Gemisches innerhalb eines geschlossenen Raumes bei der Zündung schädigende Wirkungen – insbesondere auf den Menschen – haben kann. Deshalb bezeichnet man einen Bereich, in dem sich ein solches Volumen eines explosionsfähigen Gemisches ansammeln kann, als explosionsgefährdeten Bereich.