In der europäischen Union ist der Explosionsschutz als wichtiger Teil des Arbeitsschutzes durch Richtlinien der Kommission einheitlich geregelt. Die Richtlinie 94/9/EG regelt beispielsweise das Inverkehrbringen von Geräten, Komponenten und Schutzsystemen für den bestimmungsgemäßen Einsatz in durch brennbare Gase, Dämpfe, Nebel und Stäube explosionsgefährdeten Bereichen. Der explosionsgefährdete Bereich wird in sechs Zonen eingeteilt. Die Einteilung richtet sich nach der Wahrscheinlichkeit, mit der eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre auftritt. Entscheidend bei der Unterteilung ist, dass zwischen brennbaren Gasen, Dämpfen und Nebeln (Gas-Ex-Zone) einerseits und brennbaren Stäuben (Staub-Ex-Zone) andererseits unterschieden wird. Dabei ist die Gas-Ex-Zone folgendermaßen aufgeteilt:
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- Zone 0: eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre ist ständig oder langzeitig vorhanden;
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- Zone 1: es ist damit zu rechnen, dass eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre gelegentlich auftritt;
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- Zone 2: es ist damit zu rechnen, dass eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre nur selten und dann auch nur kurzzeitig auftritt.
Die Staub-Ex-Zone teilt sich entsprechend in die folgenden drei Zonen auf:
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- Zone 20: eine explosionsfähige Atmosphäre, die aus Staub-Luft-Gemischen besteht, ist ständig, langzeitig oder häufig vorhanden; -
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- Zone 21: es ist damit zu rechnen, dass eine explosionsfähige Atmosphäre aus Staub-Luft-Gemischen gelegentlich und kurzzeitig auftritt;
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- Zone 22: es nicht damit zu rechnen, dass eine explosionsfähige Atmosphäre durch aufgewirbelten Staub auftritt. Wenn sie dennoch entsteht, dann aller Wahrscheinlichkeit nach nur selten und während eines kurzen Zeitraums.
In einer Gas-Ex-Zone (etwa in Lackierkabinen) kann brennbarer Staub anfallen. Insofern ein Industriesauger diesen Staub beseitigen soll, saugt der er eventuell auch brennbares Gas mit an. Die Vermischung von brennbarem Gas mit brennbarem oder auch nichtbrennbarem Staub wird als hybrides Gemisch bezeichnet. Zu berücksichtigen ist, dass durch diese Staub/Luft-Gemische selbst dann von einem höheren Gefährdungspotenzial auszugehen ist, wenn die Gas- beziehungsweise Dampfkonzentrationen unter deren unterer Explosionsgrenze liegen. Hinzu kommt, dass durch die unterschiedlichen Konzentrationsverhältnisse aus nicht explosionsfähigen Staub/Luft- und nicht explosionsfähigen Brenngas/Luft-Gemischen explosionsfähige hybride Gemische entstehen können.Es gibt verschiedene Hersteller, die Staubsauger für den Gas-Ex-Bereich anbieten. Häufig lautet die Kennzeichnung der Sauger II 2 G IIB T3/T4. Diese Kennzeichnung gibt keinen Hinweis darüber, ob dieser Sauger geeignet ist, einen brennbaren Staub bzw. eine brennbare Flüssigkeit im Gas-Ex-Bereich aufzusaugen. Sicherlich sind in jedem Staubsauger gewisse Staubfilter, welche den Feststoff (Staub) von der Luft trennen. Jedoch verfügen diese Sauger nicht über einen zusätzlichen Aktivkohlefilter, welcher auch den möglicherweise auftretenden Gasanteil in der Luft adsorbiert, wodurch das Maximum an Sicherheit garantiert wäre. Wenn kein Aktivkohlefilter in einem Sauger für den Gas-Ex-Bereich der Zone 1 enthalten ist, darf der Anwender nur einen Sauger einsetzen, welcher über einen Seitenkanalverdichter oder Saugmotor verfügt, der brennbare Gase aus Zone1 ansaugen und durchleiten darf. Das heißt, der Motor muss im Inneren für das Gas geeignet sein. Sollte der Seitenkanalverdichter/Saugmotor nicht über diese Kennzeichnung verfügen und kein Aktivkohlefilter integriert sein, darf der Sauger unter bestimmten Bedingungen nur mit Gaswarngeräten betrieben werden. Die Firma Krahnen bietet im Bereich der Reinigungstechnik ihren Kunden seit Jahren ein breites Spektrum an baumustergeprüften Industriesaugern an, welche über alle Sicherheitstools zur Lösung der Problematik von hybriden Gemischen verfügen. Die Staubsauger für den Gas-Ex-Bereich werden serienmäßig mit einem Drei-Filter-System geliefert, welches Feststoffe und Gase von der Umgebungsluft trennt. Dabei liefert der Hersteller seinen Kunden eine lückenlose Dokumentation über die Eigenschaften der integrierten Staubfilter (Vorfilter SKl. M, Hauptfilter SKl. H14 / U15) und des Aktivkohlefilters. Insbesondere der Aktivkohlefilter ist gesondert zu betrachten. Zum Abbinden (Adsorption) der unterschiedlichen Aerosol-Gruppen bietet der Hersteller seinen Kunden fünf Aktivkohlesorten an, welche kundenspezifisch für jeden Anwendungsfall ausgelegt werden. Schon in der Angebotsausarbeitung sollte jeder Hersteller kostenfrei seinen Kunden die wirkungsvollste Sorte anbieten und dies in einem Datenblatt zum Kapazitätsindex dokumentieren. Selbstverständlich müssen diese Sauger für den Gas-Ex-Bereich auch einen zweiten Aktivkohlefilter beinhalten, welcher vor dem Vakuumbegrenzungsventil integriert ist. Dieses Ventil befindet sich am Seitenkanalverdichter im Saugergehäuse und öffnet bei Volllast einen Bypass, um den Verdichter mit Umgebungsluft vor Überhitzung zu schützen. An dieser Stelle ist eine Gasadsorption zwingend erforderlich, da ein Gaseintritt in das Gehäuse nicht ausgeschlossen werden kann.
Mehrfach gefiltert hält besser
Über einen Tangential-Eingang werden die Stäube durch den Zykloneffekt in die optimierte Strömungsbahn gebracht. Durch das gleichmäßige Strömen fallen schwere Partikel nach unten in den Behälter, was dazu führt, dass die nachfolgenden Filterelemente nicht so stark belastet werden. Die erste Filterstufe besteht aus elektrisch leitfähigen, konischen Filterelementen der Staubklasse M. Diese Filter besitzen einen Abscheidegrad von 99,9 Prozent. Über eine Differenzdrucküberwachung wird der Unterdruck im Sauger gemessen. Ein Vakuummeter am Sauger zeigt dem Mitarbeiter die Filterbelastung an. Beim Erreichen des kritischen Punktes, welcher durch eine rote Markierung zusätzlich optisch leicht zu erkennen ist, können durch die neuentwickelte wechselseitige Filterabreinigung die Filter gesäubert werden. Dies senkt die Wartungskosten und spart unnötige Filterwechsel. Die zweite Filterstufe beinhaltet die Adsorption von brennbaren Gasen und Dämpfen durch einen Aktivkohlefilter. Die Aktivkohle wird in unterschiedlichen Schichten in ein elektrisch leitfähiges Polyethylengehäuse gefüllt und fest verschlossen. Diese Filterpatrone kann mühe- und werkzeuglos entnommen und entsorgt werden. Als letzte Filterstufe ist ein Hepa-Filter mit der geprüften und zugelassenen Klassifizierung H14 (Abscheidegrad: 99,999 Prozent) integriert. Bedingt durch die geschilderte Bauart können zum Beispiel Krahnen-Staubsauger problemlos hybride Gemische einsaugen. Bereits an der Kennzeichnung am Sauger kann der Kunde erkennen, dass brennbare Stoffe aufgesaugt und langzeitlich im Saugerbehälter gelagert werden dürfen. Diese Sauger sollten in der Gesamtheit einer Baumusterprüfung unterzogen werden. Die entsprechende Zulassung sollte auch auf dem Typenschild mit einer Kennzeichnung z.B. CE 058 II /3/2 G IIB T3 für den Anwendungsfall erkennbar sein. Selbstverständlich bietet Krahnen zusätzlich zum Produkt die notwendige ausführliche Beratung an. Denn den passenden Sauger für die unterschiedlichen Anwendungsbereiche unter Berücksichtigung der Medien und Vorschriften zu liefern, erfordert meist eine Besichtigung der betrieblichen Erfordernisse, welche mit einer kostenlosen Vorführung einhergeht.☐
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