Was sind explosionsfähige Atmosphären?

Als eine explosive oder explosionsfähige Atmosphäre bezeichnet man ein Gemisch aus brennbaren Stoffen und Luft oder einer anderer oxidativer Atmosphäre. Zu diesen explosiven Stoffen gehören brennbare Stäube sowie Gase und Nebel. Nach erfolgter Entzündung überträgt sich unter diesen Bedingungen der Verbrennungsvorgang auf das gesamte Gemisch. Es ist zu beachten, dass der Begriff „Explosionsfähige Atmosphäre“ nicht mit Explosivstoffen („Sprengstoffen“) gleichzusetzen ist.

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Wie entstehen explosionsgefährdete Bereiche?

Explosionsgefährdete Bereiche entstehen überall dort, wo explosive Stoffe wie entzündbare bzw. brennbare Gase, Dämpfe oder Stäube auftreten. Um den Explosionsschutz und ein hohes Sicherheitsniveau zu gewährleisten, muss eine ordnungsgemäße Kennzeichnung der EX-Bereiche durchgeführt werden. Was das genau bedeutet und wie eine sogenannte explosionsfähige Atmosphäre entsteht, erklären wir Ihnen in diesem Beitrag.

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Steffen Moro

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Symbolbild für Unterschied Type Rating vs. NEMA

Bezug zu UL

Schaltschränke müssen in den USA sehr spezielle Auflagen erfüllen, um in EX-Bereichen betrieben werden zu dürfen. Die hierfür geltende Norm ist die UL1203.

Wie entsteht ein explosionsfähiges Gemisch oder eine explosionsfähige Atmosphäre?

Eine explosionsfähige Atmosphäre ist ein Teilgebiet explosionsfähiger Gemische, wenn atmosphärischer Bedingungen (-20 °C < T < 60 °C, 0,8 bar < p < 1,1 bar) herrschen. Explosionen entstehen, wenn entzündbare oder brennbare Stoffe in feiner Verteilung in Form von Gasen, Dämpfen, Nebel (Flüssigkeit) oder Stäuben (Feststoffteilchen) auftreten und im richtigen Mischverhältnis zur Luft und ausreichender Zündenergie innerhalb der Explosionsgrenze liegt. Kurz gesagt: brennbares Gas/ Staub + Sauerstoff + Zündquelle = Explosion. Zur Einleitung einer Explosion muss eine wirksame Zündquelle vorhanden sein.

4 Voraussetzungen für das Auftreten von Explosionen mit gefährlichen Auswirkungen:

1. Die Konzentration der brennbaren Stoffe in Luft ist innerhalb der Explosionsgrenzen 2. Hoher Dispersionsgrad der brennbaren Stoffe (Gas und dampfförmige Stoffe haben naturgemäß einen ausreichenden Dispersionsgrad) 3. Gefährliche Menge explosionsfähiger Atmosphäre 4. Ausreichende Zündquelle

Wie sind Steuerschränke in explosionsgefährdeten Bereichen vor Explosionen geschützt?

Als Experten für UL-Zertifizierung im HazLoc-Bereich (explosionsgefährdeter Bereich) für die USA und Kanada sind die Steuerschränke von Krayer Systemtechnik mit dem UL 1203 Label zertifiziert. Mit der UL-Norm-1203-Kennzeichnung sind alle strengen technischen Anforderungen erfüllt, damit elektrische Anlagen als explosionsgeschützt und staubexplosionsgeschützt gelten. Krayer Systemtechnik ist UL 1203-Spezialist für EX-Bereiche und baut als zertifiziertes Unternehmen UL-konforme Steuerungen und Schaltschränke nach NNNY. Die strengen Normen und Richtlinien der USA und Kanada werden nach UL-Norm erfüllt und die Inbetriebnahme findet reibungslos statt.

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Was ist ein Ex-Bereich?

Die Abkürzung Ex-Bereiche steht für explosionsgefährdete Bereiche. Das sind alle Bereiche, in denen eine explosionsfähige Atmosphäre auftreten kann. Das ist überall dort der Fall, wo explosionsgefährliche Stoffe wie Stäube oder Flüssigkeiten auftreten und Explosionsrisiken herrschen.

Wie werden Ex-Bereiche eingeteilt?

Ex-Bereiche werden in 3 verschiedene Zonen eingeteilt, welche einmal für brennbare bzw. entzündbare Stäube (Zone 20,21,22) und einmal für das Auftreten von brennbaren bzw. entzündbarenDämpfen, Gasen und Nebeln (Zone 0,1,2) unterteilt werden. Insgesamt gibt es also 6 verschiedene EX-Zonen, die zu unterscheiden sind. Im Folgenden zeigen wir Ihnen die Bedeutung der Zoneneinteilung (ATEX-Zonen):

Zone 0/ Zone 20

In diesem EX-Bereich herrscht ständig bzw. häufig eine explosionsfähige Atmosphäre während des Normalbetriebs. Bei brennbaren Stäuben tritt diese in Form einer Wolke auf.

Zone 2/ Zone 22

In der Ex-Zone 2 tritt eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre im Normalfall nicht auf. Tritt ein Explosionsrisiko auf, dann sehr selten und kurzzeitig.

Zone 1/ Zone 21

In diesem Ex-Zonen-Bereich bildet sich im Normalbetrieb gelegentlich eine gefährlich explosionsfähige Atmosphäre.

Mehr zu diesem Thema finden Sie auch in unserem detaillierten Beitrag zum Thema Ex-Zonen.

Was bedeutet „häufig“, „gelegentlich“, „kurzzeitig“?

Bei der Festlegung der verschiedenen Zonen in der Bewertung der Explosionsgefahren werden die Begriffe „häufig“, „gelegentlich“ und „kurzzeitig“ verwendet. Im Folgenden erklären wir Ihnen die genaue Bedeutung dieser Bezeichnungen:

Häufig: Von häufig auftretenden explosionsfähigen Atmosphären spricht man, wenn es zeitlich überwiegend eine explosionsfähige Atmosphäre besteht, also mehr als 50 % der Betriebszeit.

Gelegentlich: Hier treten explosionsfähige Atmosphären nur gelegentlich, in unregelmäßigen Abständen auf. Prozentual besteht in 1 % bis 10 % der Betriebszeit im Ex-Bereich (Zone 2) Explosionsgefahr. Beispiele hierfür können Entlüftungen und Probeentnahmen sein.

Kurzfristig: Besteht die Explosionsgefahr für maximal 30 Minuten pro Jahr, wird von kurzfristig bzw. kurzzeitig gesprochen. Beispiele für diese Störungen sind Flansche, Verbindungen, Notentspannungen, Armaturen.

Fazit: Die Sicherheit steht an erster Stelle

Bei Explosionen treten Flammen, hohe Drücke und Temperaturen auf. Weitere brennbare Stoffe können entzündet werden, Personen verletzt, sowie Anlagen und Gebäude zerstört werden. Gerade in EX-Bereichen steht Sicherheit deshalb an erster Stelle. Kommen brennbare Stoffe in Anlagen zum Einsatz, so sind die Bedingungen des Explosionschutzes zu erfüllen, wie zum beispielsweise die Einteilung in EX-Zonen sowie die Bewertung und Umsetzung geeigneter Explosionsschutz-Massnahmen. Ist eine eindeutige Bewertung des Explosionsrisikos nicht möglich, dann gilt es immer den gefährlicheren Fall auszuwählen. Als Spezialist für Schaltschränke nach UL-Norm baut Krayer Systemtechnik Steuerschränke, die auch für die strengen Anforderungen der EX-Bereiche eingesetzt werden können. Zertifiziert mit der UL 1203 Standardnorm für explosionsgeschützte und staubexplosionsgeschützte elektrische Geräte.