Einführung in den Explosionsschutz

In vielen Industriezweigen besteht durch die Herstellung oder Verarbeitung von Produkten die Gefahr eine Explosion und birgt somit Risiken für Mensch und Anlage. Am bekanntesten hierfür ist sicher der Bergbau. Doch auch die chemische oder petrochemische Industrie, die Erdöl- oder Ergasförderung sowie die Nahrungsmittelindustrie beinhalten hierfür großes Potential.

Als Explosion wird eine plötzliche Volumenvergrößerung unter Knall mit zerstörerischen Wirkungen bezeichnet. Sie wird verursacht durch eine chemische oder physikalische Reaktion.

Damit eine Explosion, hervorgerufen durch ein Gemisch aus brennbaren Gasen, Nebeln, Dämpfen oder Stäuben mit Luft, stattfinden kann, müssen folgende Bedingungen zur gleichen Zeit am gleichen Ort erfüllt sein:

• Es muss ein Gemisch aus Luft und Gasen, Dämpfen, Nebeln oder Stäuben in gefahrdrohender Menge (d. h. innerhalb der Explosionsgrenzen) vorhanden sein.
• Es muss eine Energiequelle wirksam werden.

Anschaulisch lassen sich die Bedingungen für eine Explosion (Vorhandensein von Brennstoff, Oxidationsmittel (im Allgemeinen Sauerstoff aus der Luft) und Zündenergie am sogenannten Explosionsdreieck darstellen:

Um das Risiko einer Explosion zu verringern, muss mindestens eine Komponente des Zünddreiecks ausgeschlossen werden. Es gibt drei grundlegende Zündschutzmethoden:

• Verhindern der Explosionsübertragung
  Dies ist die einzige Methode, bei der das Stattfinden von Explosionen zugelassen wird. Die Auswirkungen dieser Explosionen werden hierbei auf genau festgelegte Bereiche eingeschränkt, um ihe Ausbreitung in die umgebende Atmosphäre zu verhindern.
  Die Zündschutzart "druckfeste Kapselung" beruht auf dieser Methode.
• Räumliche Trennung zwischen Zündquelle und explosiver Atmosphäre
  Bei dieser Methode wird versucht, mögliche Zündquellen (elektrische Komponenten und heiße Oberflächen) räumlich vom explosiven Gemisch zu trennen.
  Die Zündschutzarten "Überdruckkapselung", "Sandkapselung" und "Vergusskapselung" beruhen auf dieser Methode.
• Verhindern einer wirksamen Zündquelle
  Bei dieser Methode werden thermische Effekte wie z. B. heiße Oberflächen begrenzt, und elektrische Funken entweder generell verhindert (erhöhte Sicherheit) oder, wie im Fall der Zündschutzart "Eigensicherheit", die elektrische Energie eines Funkens - auch unter besimmten Fehlerbedingungen - auf ein sicheres Niveau begrenzt.