Ex.CE.L Unternehmensberatung und Arbeitsschutz
Ingenieur- und Sachverständigenbüro
Dipl.-Ing. (mult.) Mario Kräft

Leitender Sicherheitsingenieur
Beratender Ingenieur
Sachverständiger für Explosionsschutz

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Prüfmethoden für Explosionssicherungen

Einleitung

Die Prüfmethoden für Explosionssicherungen sind in jahrzehntelanger Prüf­praxis der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig und der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) in Berlin, unter Einbeziehung möglicher betrieblicher Randbedingungen ent­wickelt worden. In den Prüfgutachten, die u. a. Grundlage für die gesetzlich verankerten Bauartzulassungen waren und seit der Neuregelung des Inverkehr­bringens mit Einführung der aus dem EU-Recht resultierenden Umsetzung in nationales Recht erforderlichen Konformitätserklärungen der zugelassenen Stellen sind, sind jeweils die hersteller- und betreiberspezi­fischen Besonderheiten für den bestimmungsgemäßen Gebrauch der Armaturen festgeschrieben. Die benannten Stellen für die Prüfung der Armaturen sowie ein Verzeichnis der baumustergeprüften bzw. mit den EU-Regelungen konformen Armaturen sind in amtlichen Veröffent­lichungen der Gemeinschaft und der Nationalstaaten zusammengestellt und abgedruckt.

Prüfungsgrundsätze

Die Prüfung erfolgt als Typprüfung, wobei die Maße des Prüfmusters mit den für die Prüfung ungünstigsten Nennmaßtoleranzen in die Prüfungsunter­lagen eingetragen werden und somit dem Hersteller als Sollvorgaben für dessen Fertigung dienen (so genanntes "Fail-safe-Prinzip" in der Sicherheitstechnik*). Dabei hat sich die Typprüfung auf die gesamte Armatur und nicht nur auf die darin enthaltene Flammensperre zu erstrecken, wobei im Rahmen der Prüfung die Armatur mit der jeweils im Betrieb zu erwartenden Reaktion (Deflagration oder Detonation) zu belasten ist.

Dabei erfolgt die Prüfung mit dem zünddurchschlagfähigsten Gemisch. Ferner wird z. B. statt des chemisch reinen Brenngases Propan auch das in der Regel der betrieblichen Praxis zum Einsatz kommende, chemisch ver­unreinigte DIN-Propan verwendet. Auch kann zur Prüfung ein anderer als der im Prüfantrag vorgesehene Stoff der gleichen Zünddurchschlagfähigkeit zum Einsatz kommen. Flammensperren, die z. B. für Propan geprüft sind, können nicht ohne Weiteres für andere Stoffe geeignet sein. Von Bedeutung hierfür ist die Normspaltweite, die jedoch nicht immer allein in Betracht kommt. Am besten wird die Eignung einer Sperre durch die jeweilige Prüfung mit den jeweiligen Stoffen geklärt. Ist jedoch aufgrund betriebs­technischer Probleme oder verfahrenstechnischer Art, beispielsweise bei den Gemischaufbereitungen durch Kondensatbildung (aufgrund auftretender Temperaturschwankungen) oder durch Toxizität der Stoffe im Rahmen einer Baumusterprüfung oder Konformitätsprüfung zu rechnen, so können zur Erleichterung der Prüfung auch andere geeignete Ersatzstoffe Verwendung finden. Denkbar wären z. B. Dampf-/Luft-Gemische mit Ethylen. Diese Dampf-/Luft-Gemische sind in ihrem Verhalten als einem Ottokraftstoff/Luft-Gemisch ähnlich einzustufen.

Als wichtig hat sich hier in der bisherigen Prüfpraxis die Verwendung mög­lichst trockener Luft herausgestellt, da die Normspaltweite für Propan/Luft-Gemische bei der Verwendung von bei 20°C mit Wasserdampf gesättigter Luft, z. B. um 0,05 mm höher liegt als bei trockenen Propan/Luft-Gemischen.

Bei Bauartprüfungen müssen die eingesetzten Prüfmuster den Flammendurch­schlag ohne plastische Verformungen oder Zerstörungen an den, die Flammendurchschlagsicherheit beeinflussenden Teilen, unter den Prüfbedingungen überstehen.

Die Prüfung und die spätere Ausstellung einer Baumusterprüfbescheinigung der benannten Stelle (notified body) Ausstellung der darauf basierenden Konformitätserklärung erfolgt also induktiv aufgrund der für den Prototyp des Prüfmusters erzielten Versuchsergebnisse, die auf die Allgemeinheit der in der Serienfertigung gefertigten Teile für das bestimmte Prüfverfahren übertragen werden.

* Das "Fail-safe-Prinzip" bedeutet, dass das zu betrachtende System bzw. die sicherheitstechnische Komponente oder das Bauteil auch im Fehlerfall noch sicher hinsichtlich der Funktion, zu sein bzw. zu arbeiten hat.

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