Explosionsschutzanforderungen für Ammoniak-Kühlanlagen?

Früher wurde der Schadenspotenzial des Chlors nicht ausreichend berücksichtigt, weshalb die Hersteller der Ausrüstung Produkte ohne Explosionsschutz einsetzten – natürlich auch aus Kostengründen. Doch mit dem zunehmenden Schwerpunkt auf Sicherheit steigen auch die Anforderungen. Andererseits kann aus jahrelanger praktischer Produktion gezeigt werden, dass zwar die Motoren und Steuerkästen von Ammoniak-Kühlsystemen nicht explosionsgeschützt sind, dennoch aufgrund dieser Eigenschaften nur selten Unfälle auftreten.

Die Motoren und Steuerkästen der Ammoniak-Kühlungssysteme sind explosionsgeschützt – welchen Normen entsprechen sie?

Gemäß Artikel 4.4.4 der „Vorschriften für elektrische Geräte in Umgebungen mit explosionsgefährlichen Gasen, Teil 14: Einstufung von Gefahrenbereichen“ zeigt die Erfahrung, dass Ammoniak nur schwer entzündbar ist. Zudem breitet sich das Gas im Freien schnell aus. Daher wird eine Ausbreitung des explosionsgefährlichen Gases außer Acht gelassen.

Heißt das, man braucht keine explosionsgeschützten Versionen? Das Unternehmen hat eine Anlage gekauft, mit der Ammoniak zugegeben werden soll. Allerdings sind die elektrischen Leitungen dieser Anlage nicht explosionssicher. Heißt das also, dass die Anlage direkt in Betrieb genommen werden kann, wie Sie es gesagt haben? Aber mein Gerät ist noch nicht im Freien, sondern im Innenraum?

Das Betreten der oberen Etagen ist in den Vorschriften für die Planung von Kühllagern geregelt.

Willkommen zur Diskussion – es müssen klare Schlussfolgerungen gezogen und Begründungen vorgelegt werden!

Gemäß den Bauvorschriften wird die Brandgefahr in Kategorie B eingestuft. Ammoniak weist außerdem eine Explosionsgefahr auf. Gemäß den Vorschriften für den Entwurf von Elektroanlagen in explosionsgefährdeten Umgebungen müssen diese Anlagen explosionssicher ausgelegt sein – so wird es auch bei der technischen Planung gehandhabt.

Frage an Ingenieur Wu: In den „Vorschriften für die Planung von Kühllagern“ – welche Bestimmung besagt konkret, dass Ausrüstungen nicht explosionssicher sein muss?

Gibt es das in den neuen Vorschriften nicht?

Dieser Beitrag wurde zuletzt von ckwcba am 13.10.2015 um 21:56 geändert. In den Vorschriften für die Planung von Kühllagern gilt: Die Bedingung, dass der Startkontrollkasten sowie die Motoren des Ammoniak-Kühlsystems keine explosionsgeschützten Ausführungen benötigen, setzt voraus, dass es eine Alarmanlage für Ammoniakaustritte gibt sowie dass die Lüftungsanlage im Notfall so eingestellt ist, dass die Ammoniakkonzentration niemals das Explosionsniveau erreicht. Außer dass die Lüftungsanlagen für Notfälle explosionssicher sein müssen, können die anderen Elektrogeräte gewöhnliche Geräte sein. Weitere Informationen finden Sie in den Vorschriften für die Planung von Kühllagern, insbesondere in den Punkten 7.2.6, 7.2.11 und 9.0.2 sowie in deren Erläuterungen.

Dies gilt für Kühlanlagenräume. In praktischen Projekten befinden sich der Ammoniakspeicher, der Kompressor sowie die Verteilerkästen in derselben Halle – daher sollte man hier von einer Halle der Klasse B ausgehen und sie als explosionsgeschütztes Gebiet betrachten!

Es handelt sich um ein Gebäude der Kategorie B. Kategorie B bezieht sich aus Sicht des Brandrisikos und steht in engem Zusammenhang mit der Einteilung in Explosionsschutzgebiete. Im Grunde genommen ist es immer dasselbe: Wenn ein Alarm bei einer Ammoniakkonzentration eingestellt wird und dieser Alarm mit den Lüftungsanlagen im Notfall verbunden ist, dann kann die Lufzmenge, die für die Belüftung benötigt wird, dazu beitragen, dass die Ammoniakkonzentration niemals das Explosionsniveau erreicht. In solchen Fällen ist es nicht notwendig, eine Explosionszone einzurichten. Natürlich darf das Werksgelände nicht zu groß sein, sonst wäre die Lüftungskapazität der Notlüfter sehr hoch, was die Umsetzung erschweren könnte.

Hat das wenig mit der Einteilung in gefährliche Zonen zu tun? Was du sagst, klingt sinnvoll, hat aber in Wirklichkeit keine Grundlage. Die Vorschriften für die Planung von Kühllagern in den Artikeln 7.2.6, 7.2.11 und 9.0.2 sowie deren Erläuterungen besagen lediglich, dass im Raum für die Kälteerzeugung ein Kontrollraum eingerichtet werden muss. Die Steuerungskästen usw. sollten dabei in diesem Kontrollraum zusammengefasst untergebracht werden ； 7.2.11 Anforderungen an die Beleuchtung in den Kühlanlagenräumen ； Abschnitt 9.0.2 legt Anforderungen an die Belüftung fest; die Klickfunktion muss explosionssicher sein. In der Praxis sind Geräte wie die Startkästen bereits im Kompressor enthalten; es ist daher nicht möglich, eine zentrale Steuerungskonsole einzubauen. Geräte wie die Ammoniakspeicher befinden sich ebenfalls im Kühllager. Die Anforderungen an einen eigenständigen Kühlschrankraum, die in den Vorschriften festgelegt sind, werden nicht erfüllt. Daher ist es gerechtfertigt, auf explosionssichere Modelle zu achten.

Es wird empfohlen, die Vorschriften noch einige Male durchzulesen, um das Verständnis zu vertiefen. Die in den Vorschriften für die Planung von Kühlhäusern sowie in den Explosionsschutzvorschriften genannten Fälle, in denen eine Zone als nicht explosionsgefährdet eingestuft werden kann, haben ihre Begründung. Gemäß den Vorgaben in 3.2.2 der „Explosionsvorschriften“ kann eine Zone als nicht explosionsgefährliche Zone eingestuft werden, wenn eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist: 1. Es gibt keine Quellen für die Freisetzung von Stoffen, und es ist auch nicht möglich, dass brennbare Stoffe in diese Zone gelangen ； Die höchste mögliche Konzentration brennbarer Stoffe darf 10 % des unteren Explosionsgrenzwerts nicht überschreiten ； 3 Geräte, bei denen im Produktionsprozess offenes Feuer verwendet wird, sowie Geräte, bei denen die Oberflächentemperatur der heißen Komponenten die Entzündungstemperatur der brennbaren Stoffe in der Umgebung übersteigt ； 4 In den Bereichen außerhalb der Produktionsanlagen – also an Orten, an denen Leitungen zur Beförderung brennbarer Stoffe im Freien oder in offenen Bereichen angeordnet sind – gelten andere Vorschriften bezüglich der Ventile; diese werden je nach konkreter Situation festgelegt. Der Explosionsgrenzwert für eine Mischung aus Ammoniak und Luft liegt bei 16–25 % (die Konzentration, bei der die Entzündung am leichtesten eintritt, beträgt 17 %). Der untere Explosionsgrenzwert liegt bei 16 %. Durch Alarmanlagen zur Überwachung der Konzentration brennbarer Gase sowie durch automatische Absaugsysteme kann sichergestellt werden, dass die Konzentration in den Kühlläden nicht über 10 % des unteren Explosionsgrenzwerts liegt.

Nach Rücksprache mit Fachleuten lautet das Fazit: Es handelt sich um eine Zone mit Explosionsgefahr. Je nach konkreten Umständen kann sie als Zone 1 oder Zone 0 eingestuft werden.

Das habe ich auch gesehen. Letztes Jahr wurde ein spezieller Bericht zur Konzeption von Sicherheitsmaßnahmen für die Herstellung von Wasserstoff aus flüssigem Ammoniak erstellt – in diesem Bericht wurden für die Lagerhallen für flüssiges Ammoniak keine Explosionsschutzmaßnahmen vorgesehen

Ich habe gesagt, dass die Ausrüstung nicht explosionssicher ist, und den Hersteller gebeten, sie neu zu bearbeiten; bei der neuen Version wurden die Leitungen explosionssicher umgebaut