Wenn der Rauchmelder zur potenziellen Zündquelle wird

INHALTE DES BEITRAGS

Explosionsgefährdete Bereiche
Anforderungen an die Brandmeldetechnik
Sonderbrandmeldetechnik und ihre Brandkenngrößen
ATEX-konforme Brandüberwachung

In chemischen Anlagen stellen Brände eine besonders große Gefahr dar, da sie nicht nur Sachschäden, sondern auch schwerwiegende Auswirkungen auf die Umwelt und Gesundheit zur Folge haben können. Obwohl Chemieanlagen in Deutschland aufgrund der geltenden Rechtsvorschriften als sehr sicher gelten, fehlen spezifische gesetzliche Anforderungen für den Brandschutz. Die präventiven Maßnahmen zur Brandbekämpfung richten sich in der Regel nach behördlichen Vorgaben zum Schutz von Personen und Umwelt sowie den Anforderungen der Feuerwehr oder Werkfeuerwehr.

Explosionsgefährdete Bereiche

Gesondert betrachtet werden explosionsgefährdete Bereiche, auch bekannt als Ex-Bereiche. Hierzu zählen alle Gebäude, Gebäudeabschnitte oder Räume, in denen eine explosionsgefährdete Atmosphäre entstehen kann. Dies betrifft insbesondere Bereiche, in denen explosionsgefährdete Stoffe gelagert, verarbeitet oder abgefüllt werden. Zu diesen Stoffen gehören Gase, einschließlich Dämpfe und Nebel, sowie Stäube. Anhand einer Gefahrenbeurteilung werden diese Stoffe in sogenannte „Zonen“ eingeteilt, um die entsprechenden Sicherheitsmaßnahmen gezielt festlegen zu können. Es ist entscheidend, dass in Ex-Bereichen besondere Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, um das Risiko von Explosionen und damit verbundenen Schäden zu minimieren.

Maßgeblich für den Umgang ist die Gefahrenstoffverordnung (GefStoffV) Anhang 1 Nr. 1.7 in Verbindung mit der europäischen Richtlinie 1999/92/EG, auch als ATEX-Betriebsrichtlinie bekannt, sowie die europäische Richtlinie 2014/34/EU, die ATEX-Produktrichtlinie. Die Einschätzung der Gefährdung und die Einstufung in Zonen obliegt dem Betreiber. Sie darf keinesfalls vom Planer oder Errichter der Brandmeldeanlage basierend auf „Erfahrungswerten“ vorgenommen werden.

Anforderungen an die Brandmeldetechnik

Brandmelder stellen in Ex-Zonen eine mögliche Zündquelle dar. Innerhalb des Gehäuses kann es aus mechanischen oder elektrischen Gründen zu einem Kurzschluss kommen. Dieser Funke kann ausreichen, um Gase oder Stäube in der Luft (explosionsgefährdete Atmosphäre) zu entzünden. Daher ist es unerlässlich, nur Brandmelder mit einer zusätzlichen Ex-Zulassung in solchen Bereichen einzusetzen. Diese speziell zugelassenen Brandmelder wurden so konstruiert, dass die freigesetzte Energie (z. B. ein Schaltfunke) so gering ist, dass sie nicht ausreicht, um eine Zündung zu verursachen. Alternativ sind die Brandmelder so gekapselt, dass ein Kontakt mit der explosionsfähigen Atmosphäre ausgeschlossen ist oder eine Explosion im Inneren sich nicht nach außen ausbreiten kann.

Sonderbrandmeldetechnik und ihre Brandkenngrößen

In chemischen Anlagen wird die Auswahl der Melderart von der Brandkenngröße und den Umgebungsbedingungen bestimmt. Wenn sich die Gefahrstoffe in Verpackungen befinden oder zusammen mit brennbaren festen Stoffen gelagert werden, ist die Brandkenngröße in der Regel Rauch. Um diese Rauchentwicklung so früh wie möglich zu erkennen, werden Ansaugrauchmelder eingesetzt. Die hochempfindlichen Sensoren in der Auswerteeinheit können Rauchpartikel in der angesaugten Luft erkennen, noch bevor dies bei Punktförmigen Meldern möglich ist.

Flüssigbrände mit schneller Brandentwicklung und geringer Rauchentwicklung werden in der Regel mit Wärmemeldern detektiert. Diese Melder funktionieren nach dem sogenannten Thermodifferenzial- und/oder Thermomaximalauswertungsprinzip: Wenn die Raumtemperatur einen festgelegten Maximalwert überschreitet oder die Temperatur innerhalb eines festgelegten Zeitraums überdurchschnittlich ansteigt, löst der Melder den Brandalarm aus.

ATEX-konforme Brandüberwachung

Um die Anforderungen der ATEX-Richtlinien zu erfüllen, ist es notwendig die Auswerteeinheiten der Sonderbrandmelder außerhalb der Ex-Zone zu installieren. Die Fühlerrohre der Linienförmigen Wärmemelder bzw. die Ansaugleitungen der Ansaugrauchmelder werden innerhalb der Ex-Zone montiert, wie in Abbildung 1 dargestellt.

Der Ansaugrauchmelder muss in diesem Fall von einem druckgesicherten Zusatzgehäuse umschlossen werden. Der Grund hierfür ist, dass sich explosive Gasgemische in der Auswerteeinheit durch einen Kurzschluss entzünden können. Durch das Zusatzgehäuse wird sichergestellt, dass eine mögliche Explosion innerhalb des Melders eingedämmt wird und somit keine Gefahr für die Umgebung besteht. Zusätzlich werden Detonationssicherungen eingesetzt, um die Ausbreitung einer Explosion über die Ansaugleitungen in den Ex-Bereich zu verhindern.

Die Montage der Linienförmigen Wärmemelder ist auch innerhalb der Ex-Zonen (s. Abb. 2 und Abb. 3) möglich.

„Werden die Auswerteeinheiten innerhalb der Ex-Zone platziert muss das druckgesicherte Spezialgehäuse zusätzlich den Umgebungseinflüssen wie Feuchtigkeit, aggressive Dämpfe, Temperaturwechsel und Schmutz standhalten“, erklärt Markus Meer, Produktmanager Securiton Deutschland. Securiton hat für diesen Anwendungsfall den Linienförmigen Wärmemelder ADW 535 ATEX entwickelt.