ATEX, Explosionsschutz und Arbeiten mit entzündlichen Gasen wie Wasserstoff

Mit der Kenntnis von Prozessparametern wie Temperatur oder Menge des brennbaren Stoffes kann die Möglichkeit der Bildung einer explosionsfähigen Atmosphäre beurteilt werden. Liegt beispielsweise die Prozesstemperatur deutlich unter dem Flammpunkt einer brennbaren Flüssigkeit oder erlaubt die Menge des brennbaren Stoffes nicht, dass das System die untere Zündgrenze erreicht, kann keine explosionsfähige Atmosphäre entstehen. Die Stoffeigenschaften wie obere und untere Entflammbarkeitsgrenze oder Flammpunkt sind in Stoffdatenbanken wie der GESTIS-Datenbank des Instituts für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung zu finden.

Um die Bildung einer explosionsfähigen Atmosphäre zu verhindern, können verschiedene Maßnahmen ergriffen werden. Eine allgemeine Methode besteht darin, sicherzustellen, dass das Verfahren den Ersatz des brennbaren Stoffes durch einen weniger schädlichen Stoff erlaubt. Ein Ersatz ist nicht immer möglich. Bei Prozessen in einem Reaktorsystem ist der Ersatz von Sauerstoff und Luft durch inerte Gase wie Stickstoff, Argon oder Kohlendioxid ein ausreichendes Mittel zur Vermeidung explosionsfähiger Atmosphären. Wenn unter Bedingungen gearbeitet wird, die unterhalb der Sauerstoffgrenzkonzentration liegen, kann das System keine explosionsfähigen Atmosphären bilden. Diese Konzentrationsgrenzen können in Reaktorsystemen entweder durch ausreichendes Spülen des Systems oder durch mehrfache Zyklen des Evakuierens und Wiederbefüllens mit Inertgas erreicht werden. Um explosionsfähige Atmosphären in der Umgebung des Reaktors zu vermeiden, wird eine ausreichende Luftzirkulation empfohlen. Dadurch wird sichergestellt, dass die Umgebung unter der unteren Entflammbarkeitsgrenze bleibt. Vor jedem Experiment wird dringend empfohlen, eine Dichtheitsprüfung durchzuführen und sicherzustellen, dass die Berstscheibe über einen Gasschlauch mit dem Abgassystem verbunden ist. Die zulässige Leckrate von 0,5 bar/h ist die wichtigste Quelle für brennbare Stoffe in der Umgebung des Reaktors. Ein Abzug mit ausreichender Luftströmung kann die Bildung einer explosionsfähigen Atmosphäre um den Reaktor verhindern und sichere Arbeitsbedingungen gewährleisten. Wenn die Bildung einer explosionsfähigen Atmosphäre nicht verhindert werden kann, werden ATEX-zertifizierte Geräte verwendet und es muss ein Explosionsschutzdokument erstellt werden. Zur Verbesserung der Arbeitssicherheit ist im April 2016 die ATEX-Richtlinie (Atmosphères explosibles) 2014/34/EU in Kraft getreten. Die ATEX-Richtlinie regelt die Verwendung von Geräten und Schutzsystemen in explosionsgefährdeten Bereichen.