Lehrerbesprechung der Kanal- und Kläranlagen-Nachbarschaften 2015

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1 Lehrerbesprechung der Kanal- und Kläranlagen-Nachbarschaften 2015
DWA Abteilung Bildung und Internationale Zusammenarbeit Lehrerbesprechung der Kanal- und Kläranlagen-Nachbarschaften 2015 Explosionsschutz für Abwasseranlagen Anforderungen nach DWA-Merkblatt M 217 Landshut, 11./ Dipl.-Ing. Frank Büßelberg Wasserverband Eifel-Rur -Umweltschutz/Sicherheit/Managementsysteme- Eisenbahnstraße Düren © DWA: Kursmaterialien dienen ausschließlich zur Schulung und Unterweisung

2 Das Problem mit der Motivation…
Explosion in Klärwerk „…Feuerwehr waren nach dem Unglücksfall auf der Weidacher Kläranlage davon ausgegangen, dass sich in der so genannten Entgasungsstation am Sonntagabend eine Gasexplosion ereignet hat.“ „…geht von einer Undichtigkeit in der Entgasungsanlage aus.“ Quelle: Merkur online (Internet)

3 Explosionsgefahr erkennen
Auftreten gefährlicher explosionsfähiger Atmosphären möglich? (BGR 104 D) / TRBS Zündquelle spielt beim Erkennen keine Rolle; ‚geA findet ihre Zündquelle‘ Beispiel: Zulauf ausschließlich über TMP; vorgeschaltetes RÜB im Hauptschluss Beispiel: Offene Schnecken mit guter Durchlüftung DWA Baden-Württemberg: Inhouseseminar Explosionsschutz abwassertechnischer Anlagen; SES Stuttgart, Juli 2010

4 Kennwerte Faulgas Zündtemperatur > 595°C Rel. Dichte (Luft=1): 0,85
typ. Zusammensetzung: CH4 65% CO2 35 % Schwefelwasserstoffgehalt 10 – mg/m³ weitere Spurenstoffe Zündtemperatur > 595°C Rel. Dichte (Luft=1): 0,85 Temperaturklasse T 1 Explosionsgruppe II A DWA - Seminar Sicherer Betrieb von Faulgasanlagen, Mai 2010

5 Mengenverhältnis (Explosionsgrenzen in Luft)
Ex-Gefahr ist eigentlich bekannt Umsetzung in die Praxis mangelt offenbar manchmal – Keine Zone Null im Gasbehälter Luft (Sauerstoff) 100 Vol-% 0 Vol-% 50 Vol-% 0 Vol-% 100 Vol-% Faulgas 65% CH4/35% CO2 6 Vol-% UEG 20 Vol-% OEG Ungefähre Angaben, abhängig vom Methan-/Kohlendioxidgehalt

6 Kennwerte Ottokraftstoffe
Dampfdruck bei 20°C: mbar Zündtemperatur °C Rel. Dichte (Luft=1): 3,2 (Dampfphase) Temperaturklasse T 3 Explosionsgruppe II A DWA - Seminar Sicherer Betrieb von Faulgasanlagen, Mai 2010

7 Mengenverhältnis (Explosionsgrenzen in Luft)
Ex-Gefahr ist eigentlich bekannt Umsetzung in die Praxis mangelt offenbar manchmal – Keine Zone Null im Gasbehälter Luft (Sauerstoff) 100 Vol-% 0 Vol-% 50 Vol-% 0 Vol-% 100 Vol-% Benzindämpfe 0,6 Vol-% UEG 8 Vol-% OEG

8 Kanalisation Zürich Affoltern
8. März 1994 Quelle: Korrespondenz Abwasser DWA Baden-Württemberg: Inhouseseminar Explosionsschutz abwassertechnischer Anlagen; SES Stuttgart, Juli 2010

9 Explosionsschutzmaßnahmen (Struktur)
Vermeiden explosionsfähiger Atmosphären (BGR 104 E 1) / TRBS Vermeiden wirksamer Zündquellen (BGR 104 E 2) / TRBS Auswirkungen einer Explosion beschränken (BGR 104 E 3) / TRBS

10 Vermeidung gef. explosionsfähiger Atmosphären (TRBS 2152-Teil 2)
Vermeiden/Verhindern oder Einschränken… … von Stoffen, die explosionsfähige Atmosphären zu bilden vermögen (Kapitel 2.2) … explosionsfähiger Atmosphäre im Inneren bzw. in der Umgebung von Anlagen und Anlagenteilen (Kapitel 2.3 bzw. 2.4) Überwachen der Konzentration in der Umgebung von Anlagen oder Anlagenteilen (Kapitel 2.5) E Verfahrenstechnische Maßnahmen, Bauart und räumliche Anordnung der Betriebsanlagen DWA - Seminar Explosionsschutz auf Kläranlagen, Mai 2007

11 Lüftung (TRBS 2152-2, Kapitel 2.4.4)
Verhindern oder Einschränken der Bildung einer g.e.A in der Umgebung von Anlagen und Anlagenteilen Lüftung (TRBS , Kapitel 2.4.4) Natürliche Lüftung Technische Lüftung Abluftführung beachten Wirksamkeit überwachen Quelle: WVER

12 Dichtheit von Anlagen und Anlagenteilen
Verhindern oder Einschränken der Bildung einer g.e.A in der Umgebung von Anlagen oder Anlagenteilen Dichtheit (TRBS , Kapitel 2.4.3) mechanisch/chemisch/thermisch beständig auf Dauer technisch dicht (z.B. geschweißte Verbindungen) technisch dicht (z.B. Flansche mit glatter Dichtfläche) wiederkehrende Prüfung Quelle: WVER

13 Vermeidung wirksamer Zündquellen (TRBS 2152-Teil 3)
Zone Zündquellenvermeidung Kategorie bei störungsfreiem Betrieb, bei vorhersehbaren Störung, bei seltenen Betriebsstörungen 1G 1 2G 2 3G 1D – 3D Praxishilfe: Beispielsammlung zur BGR 104 (EX-RL) (früher: BGI 5033) DWA - Seminar Explosionsschutz auf Kläranlagen, Mai 2007

14 Ex-Zonenplan/-konzept WVER (Beispiel)
DWA Baden-Württemberg: Inhouseseminar Explosionsschutz abwassertechnischer Anlagen; SES Stuttgart, Juli 2010

15 GUV-I 8594: Beispielsammlung (zurückgezogen)

16 BGR 104: Beispielsammlung (aktuelle Version)
DWA - Seminar Explosionsschutz auf Kläranlagen, Mai 2007

17 Auswahl von Geräten und Schutzsystemen
Gerätekategorie Zone 0 ≡ Kat. 1 Zone 1 ≡ Kat. 2 Zone 2 ≡ Kat. 3 Temperaturklasse T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 T 6 450 °C 300 °C 200 °C 135 °C 100 °C 85 °C Höchstzulässige Oberflächentemperatur der Betriebsmittel Explosionsgruppe II A z.B. Methan, Benzindämpfe II B z.B. Ethylen II C z.B. Wasserstoff Zündschutzart Druckkapselung (d), erhöhte Sicherheit (e)… DWA - Seminar Explosionsschutz auf Kläranlagen, Mai 2007

18 Relevante Zündquellen
Heiße Oberflächen Flammen und heiße Gase Mechanisch erzeugte Funken Elektrische Anlagen Elektr. Ausgleichsströme, kath. Korrosionsschutz Statische Elektrizität Blitzschlag Elektromagnet. Wellen (Hochfrequenz) Elektromagnet. Wellen (Optischer Spektralbereich) Ionisierende Strahlung Ultraschall Adiabatische Kompression und Stoßwellen Exotherme chemische Reaktionen DWA - Seminar Sicherer Betrieb von Faulgasanlagen, Mai 2010

19 Elektrische/nicht-elektrische Zündquellen
Bildquelle: WVER

20 Auswirkungen einer Explosion begrenzen (TRBS 2152-Teil 4)
Maßnahmen des konstruktiven Explosionsschutzes, welche die Auswirkungen auf ein unbedenkliches Maß beschränken Flammendurchschlagsicherungen (TRBS , Kapitel 7.2) Aufgabe von Flammendurchschlagsicherungen Deflagrations- oder Detonationssicherungen, abhängig von der Einbausituation Gefährlichen Druckerhöhungen durch Flammendurchschlagsicherungen vermeiden (Verschmutzung/Frost) Bildquelle: WVER

21 DWA M 217 - Organisatorische Maßnahmen
Schriftliche Anweisungen Unterweisung Arbeitsfreigabe Fremdfirmen Kennzeichnung Prüfungen P002* D-W021* D-P006* BG ETEM - Faulgasanlagen, Stand: September 2010

22 Prüfungen Erstmalige Prüfung von Anlagen sowie nach wesentlicher Veränderung (§ 14 BetrSichV Abs. 1-3) Wiederkehrende Prüfung (§ 15 BetrSichV) Prüfung nach Ex-Instandsetzung (§ 14 Abs. 6 BetrSichV) Prüfung der Arbeitsplätze (Anhang 4 A 3.8 BetrSichV)

23 Prüfer (TRBS 1203) Arbeitsplätze Vor Inbetriebnahme Wiederkehrend
Nach Instandsetzung BetrSichV Anh. 4 A 3.8 § 14 BetrSichV §15 BetrSichV § 14 Abs. 6 BetrSichV Berufs-ausbildung Studium Techn. Berufsausbildung Berufs-erfahrung 1 Jahr Zeitnahe berufliche Tätigkeit Regelmäßige Teilnahme an Erfahrungs-austausch Kenntnisse auf aktuellem Stand halten (Schulung/ Unterweisung) Besonder-heiten Umfassende Kenntnisse im Ex-Schutz Behördliche Anerkennung erforderlich

24 Prüfung nach §§ 14, 15 BetrSichV (TRBS 1201)
elektrische Geräte, Schutzsysteme und Sicherheits-, Kontroll- oder Regelvorrichtungen mechanische Geräte (Verbindungselemente) auf ihren ordnungsgemäßen Zustand, Zusammenschaltung, (Aufstellbedingungen und Installation) Sicherheits-, Kontroll- oder Regelvorrichtungen außerhalb der Ex-Bereiche hinsichtlich Einfluss auf Zündquellenfreiheit Lüftungs- und Absauganlagen auf ihre Wirksamkeit Gaswarnanlagen auf ihre Funktionsfähigkeit DWA - Seminar Explosionsschutz auf Kläranlagen, Mai 2007

25 Prüfung nach Anhang 4 A.3.8 - Inhalte
Sachliche Richtigkeit des Explosionsschutzkonzepts Konkretisierung des Ex-Schutzkonzepts im Ex-Schutzdokument Umsetzung des Ex-Schutzkonzepts Zonenplan/Umsetzung des Zonenplans Auswahl von Geräten und Schutzsystemen Sonstige Arbeitsmittel und Verbindungsvorrichtungen auf Eignung und Funktionsfähigkeit Funktionsfähigkeit von Lüftungs- und Gaswarnanlagen, Funktionstüchtigkeit sonstiger technischer Einrichtungen zum Explosionsschutz Vorhandensein und Wahrnehmbarkeit der Kennzeichnung Vorhandensein und Durchführbarkeit organisatorischer Schutzmaßnahmen DWA - Seminar Explosionsschutz auf Kläranlagen, Mai 2007

26 Ausblick: Prüfungen BetrSichV 2015
Erstmalige Prüfung von Anlagen sowie nach wesentlicher Veränderung (§ 15 BetrSichV i.V.m. Anhang 2 - Abschnitt 3; 4.1) Prüfung nach Ex-Instandsetzung für Geräte, Schutzsysteme… (§ 15 BetrSichV i.V.m. Anhang 2 - Abschnitt 3; 4.2) Wiederkehrende Prüfung der Anlage alle 6 Jahre (§ 16 BetrSichV i.V.m. Anhang 2 - Abschnitt 3; 5.1) Wiederkehrende Prüfung Geräte, Schutzsysteme … alle 3 Jahre (§ 16 BetrSichV i.V.m. Anhang 2 - Abschnitt 3; 5.2) Quelle: Kabinettsbeschluss novell. BetrSichV; Stand )

27 Inhalte DWA M 217 Anwendungsbereich Begriffe
Physikalische / chemische Grundlagen 3.1 Sicherheitstechnische Kenngrößen 3.2 Zündquellen Gefährdungsbeurteilung 4.1 Beurteilung der Explosionsgefahr 4.2 Normalbetrieb und Abweichungen vom Normalbetrieb 4.3 Dokumentation der Ergebnisse / Explosionsschutzkonzept Schutzmaßnahmen 5.1 Technische Schutzmaßnahmen 5.2 Organisatorische Schutzmaßnahmen Explosionsschutzdokument DWA – Merkblatt (2014) DWA – Arbeitsbericht (2005) GWI -Fortbildung, Oktober 2011

28 DWA M 217 - Anhänge A: Tabellen/Übersichten
A1 - Kennzeichnung ex-geschützter Betriebsmittel A2 - Übersicht zu Prüfungen im Explosionsschutz A3 - Zuordnung Schutzmaßnahmen BGR 104 (E) – TRBS B: Checklisten/Arbeitshilfen B1, B2 - Freigabescheine (Beispiele) B3, B4 - Begleitschein/Freigabeschein Instandsetzung B5, B6 - Betriebsmittelübersichten B7 - Checkliste Ex-Schutzdokument B8 - Bewertung nicht-elektrischer Zündquellen C: Betriebliche Umsetzungsbeispiele (C1- C13) GWI -Fortbildung, Oktober 2011

29 DWA M 217 - Anhänge B.6 - Betriebsmittelliste C.11 - Ex-Zonenplan
B.3 - Begleitschein für Reparaturen C.11 - Ex-Zonenplan GWI -Fortbildung, Oktober 2011