Die verschiedenen ATEX Zonen für Industriesauger

Was die unterschiedlichen ATEX Zonen - explosionsgefährdete Bereiche bedeuten

Zoneneinteilung

Für einen Industriebetrieb, in dem mit brennbaren Substanzen gearbeitet wird, ist es anfangs wichtig die explosionsgefährdeten Bereiche festzulegen. Zusätzlich werden Sicherheitsmaßnahmen für den Produktionsbetrieb und die Wartungsaufgaben aufgestellt und in sogenannten Zoneneinteilungszeichnungen dokumentiert. Mit dieser Zoneneinteilung wird die spezielle elektrische und elektronische Ausrüstung für jeden Bereich festgelegt. Sie orientiert sich an internationalen Normen, diese sind:  IEC 60079-10-1 für durch Gase und Dämpfe gefährdete Bereiche und IEC 60079-10-2 für durch Staub gefährdete Bereiche. Dabei wird die Anlage analysiert und festgestellt, wo, wie und wie lange eine explosionsfähige Atmosphäre auftreten kann.

Häufigkeit und Dauer einer explosionsfähigen Gasatmosphäre

Die Definitionen in der Norm IEC 60079-10-1, die basierend auf der Bewertung der Häufigkeit und Dauer einer explosionsfähigen Gasatmosphäre, Explosionsgefährdete Bereiche in Zonen einteilt, lauten wie folgt:

Explosionsfähige Atmosphäre: Unter atmosphärischen Bedingungen vorliegendes Gemisch von Luft und einem brennbaren Material in Form von Gas, Dampf, Nebel, Staub, Fasern oder Flocken, in dem sich nach Zündung die Verbrennung im gesamten unverbrauchten Gemisch fortpflanzt.

Zone 0
(Definition nach BetrSichV und GefStoffV) Zone 0 ist ein Bereich, in dem gefährliche explosionsfähige Atmosphäre als Gemisch aus Luft und brennbaren Gasen, Dämpfen oder Nebeln ständig, über lange Zeiträume oder häufig vorhanden ist.

Anwendungsinterpretation: Der Begriff „häufig“ ist im Sinne von „zeitlich überwiegend“ zu verwenden, das heißt, dass explosionsgefährdete Bereiche der Zone 0 zuzuordnen sind, wenn mehr als 50% während der Betriebsdauer einer Anlage explosionsfähige Atmosphäre vorherrscht. Dies ist eigentlich nur im Inneren von Rohren und Behältern der Fall.

Annahmen aus einer Studie der British Petroleum Industry: Vorkommen einer explosionsfähigen Atmosphäre länger als 1000h/Jahr.

Zone 1
(Definition nach BetrSichV und GefStoffV) Zone 1 ist ein Bereich, in dem sich bei Normalbetrieb gelegentlich eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre als Gemisch aus Luft und brennbaren Gasen, Dämpfen oder Nebeln bilden kann.

Anwendungsinterpretation: Überschreitet das Vorhandensein explosionsfähiger Atmosphäre eine Zeitdauer von etwa 30 Minuten pro Jahr oder tritt diese gelegentlich, zum Beispiel täglich, auf, ist aber kleiner als 50% von der Betriebsdauer der Anlage, so liegt nach allgemeiner Meinung Zone 1 vor.

Annahmen aus einer Studie der British Petroleum Industry: Vorkommen einer explosionsfähigen Atmosphäre länger als 10, aber weniger als 1000h/Jahr.

Zone 2
(Definition nach BetrSichV und GefStoffV) Zone 2 ist ein Bereich, in dem bei Normalbetrieb eine gefährlich explosionsfähige Atmosphäre als Gemisch aus Luft und brennbaren Gasen, Dämpfen oder Nebeln normalerweise nicht oder aber nur kurzzeitig auftritt.

Anwendungsinterpretation: Unter vielen Experten besteht allgemeiner Konsens darin, dass der Begriff „kurzzeitig“ einer Zeitdauer von etwa 30 Minuten pro Jahr entspricht. Weiterhin wird ausgesagt, dass explosionsfähige Atmosphäre bei Normalbetrieb normalerweise nicht zu erwarten ist. Entsteht bereits einmal im Jahr kurzzeitig explosionsfähige Atmosphäre, so sollte der betroffene Bereich bereits in Zone 2 eingestuft werden.

Annahmen aus einer Studie der British Petroleum Industry: Vorkommen einer explosionsfähigen Atmosphäre weniger als 10h/Jahr.

Häufigkeit und Dauer einer explosionsfähigen Staubatmosphäre

Die Definitionen in der Norm IEC 60079-10-2, die basierend auf der Bewertung der Häufigkeit und Dauer einer explosionsfähigen Staubatmosphäre, Explosionsgefährdete Bereiche in Zonen einteilt, lauten wie folgt:

Zone 20
(Definition nach BetrSichV und GefStoffV) Zone 20 ist ein Bereich, in dem gefährliche explosionsfähige Atmosphäre in Form einer Wolke aus in der Luft enthaltenem brennbaren Staub ständig, über lange Zeiträume oder häufig vorhanden ist.

Zone 21
(Definition nach BetrSichV und GefStoffV) Zone 21 ist ein Bereich, in dem sich bei Normalbetrieb gelegentlich eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre in Form einer Wolke aus in der Luft enthaltenem brennbaren Staub bilden kann.

Zone 22
(Definition nach BetrSichV und GefStoffV) Zone 22 ist ein Bereich, in dem bei Normalbetrieb eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre in Form einer Wolke aus in der Luft enthaltenem brennbaren Staub normalerweise nicht oder aber nur kurzzeitig auftritt.


 ZoneVorhandensein explosionsfähiger
Atmosphäre
Gerätekategorie
Gase, Dämpfe, Nebel0ständig, langzeitig, dauernd1G
1gelegentlich2G
2selten3G
Stäube20ständig, langzeitig, dauernd1D
21gelegentlich2D
22selten3D

Ausdehnung der ATEX-Zonen

Bei Beachten eines angemessenen Sicherheitsfaktors hängt die Ausdehnung einer ATEX-Zone von der abgeschätzten oder berechneten Strecke ab, über die eine explosionsfähige Atmosphäre vorhanden ist, bevor sie sich in der Luft auf eine Konzentration unterhalb ihrer unteren Explosionsgrenze abschwächt.

Um diese Strecke zu berechnen wurden verschiedene Rechenmodelle entwickelt, mit denen das Volumen einer explosionsfähigen Atmosphäre, die sich beispielsweise nach einem Leck gebildet hat, berechnet werden kann. Da dabei viele Einflussgrößen einbezogen werden müssen, ist dies ist eine komplexe Aufgabe. Der wichtigste Parameter ist die Freisetzungsrate, um die Quelle eines Gaslecks zu definieren. Sie kann anhand der gemessenen Temperatur und des Drucks im Ausströmbereich berechnet werden. Die dabei verwendete Methode hängt davon ab, wie genau das Freisetzen erfolgt. Die verschiedenen Rechenmodelle dienen der Beurteilung und Festlegung der Gefahrzonen.

Im Bezug auf Gase und Dämpfe gilt, je größer die Freisetzungsrate im Endeffekt ist, desto größer auch die Ausdehnung der Zone. Die Freisetzungsrate hängt zudem noch von weiteren Parametern ab: Geometrie der Freisetzungsquelle, Freisetzungsgeschwindigkeit, Konzentration, Flüchtigkeit der brennbaren Gase und Dämpfe sowie Temperatur der Gase und Dämpfe.

Dokumentation von ATEX-Zoneneinteilungen

Die verschiedenen Schritte, die zur endgültigen Festlegung der Ausdehnung von Zonen führt, sollten möglichst dokumentiert werden. Die Darstellung der Zoneneinteilungen ist dabei sehr hilfreich und sollte die Abgrenzung der gefährdeten Betriebsteile, die Explosionsgruppe sowie die Temperaturklasse vorhandener brennbarer Substanzen enthalten. Verwendete relevante Angaben sollten dabei auf verschiedene Informationen verweisen: Empfehlungen in den entsprechenden Regeln und Normen, Kennwerte und Berechnungen der Verteilung von Gasen und Dämpfen sowie die Untersuchung der Lüftungswerte in Bezug auf die Freisetzungsparameter von brennbaren Substanzen.

Klassifizierung der Absauganlagen

In einer gesundheitsgefährdenden Staubatmosphäre ist es wichtig, Ablagerungen von Staub durch spezielle Reinigungsmaßnahmen zu beseitigen. Noch wichtiger ist es allerdings gefährliche Stäube auch an der Quelle ihrer Entstehung direkt aufzugesaugen, damit sie nicht in die Umgebung entweichen können. Für diese Aufgaben stehen Delfin’s ATEX Sicherheitssauger zur Verfügung.

ATEX EX

Insbesondere sollte die Staubklasse beachtet werden, weil an vielen Stellen gesundheitsgefährdende Stäube wie beispielsweise Asbest lauern.

Wie Absauganlagen unterschieden werden, zeigt insbesondere DIN EN 60335-2-69 Anhang AA. Entscheidend sind hier die sogenannten Staubklassen. Aus der Gefährdungsbeurteilung ergibt sich, welche Staubklasse angenommen werden muss und welcher Sicherheitssauger genutzt werden darf.



Staubklassen: L, M, H

   

Die Staubklassen L, M und H geben Auskunft über die jeweilige Klassifizierung. Sicherheitsstaubsauger der Staubklasse L dürfen nur bei leicht gefährlich betrachteten Stäuben eingesetzt werden. Beispielsweise Stäube in Verbindung mit Gips, Kalk und Glimmer.

Staubklasse M stellt bereits hohe Anforderungen an die Filterung. Eine staubarme Entsorgung und eine Messung der Luftgeschwindigkeit im Sicherheitsstaubsauger muss erfolgen. Beispiele für die Staubklasse M können sein Stäube aus Kupfer, Mangan oder Holz.

Asbest-Stäube und Staubklasse H: Zur Staubklasse H gehören Krebserregende Stäube sowie Stäube, die mit Bakterien und Keimen kontaminiert sind. Beispiele für die Staubklasse H sind Stäube aus Arsen, Blei oder auch Schimmel. Einen Sonderfall bildet Asbest. Im Fall von Asbest müssen baumustergeprüfte Staubsauger nach TRGS 519 Nummer 7.2 Abs. 6 eingesetzt werden. Dieses sind Zusatzanforderungen über die Anforderungen der Staubklasse H hinaus. In der Staubklasse H sind allerdings bereits die Messung der Luftgeschwindigkeit im Sicherheitssauger, eine staubfreie Entsorgung und höchste Anforderungen an die Filterung vorgeschrieben. Delfin verfügt über Absauganlagen aller Staubklassen inklusive aller realisierbarer und vorgeschriebener Zusatzanforderungen.

asbest-aufkleber

Geeignet
für trockene,
gesundheitsgefährliche,
nicht
brennbare
Stäube
geltende Staubklassen nach DIN EN 60335-
2-69, Anhang AA
 

StaubklasseMaximaler
Durchlassgrad
mit AGW
> 1mg/m3
Mindestens L
(M,H)
< 1%
mit AGW
> 0,1 mg/m3
Mindestens M
(H)
< 0,1%
mit AGW
< 0,1 mg/m3
H< 0,005%
krebserzeugende
Gefahrstoffe
gem.
GefStoffV § 20
TRGS 905 bzw.
TRGS 906
H < 0,005%
H< 0,005%
Asbest gem.
TRGS 519
H+ Eignung für Einsatz
gem. TRGS519
< 0,005%

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