Inertisierung

Man unterscheidet zwischen der partiellen und der totalen Inertisierung. Bei der partiellen Inertisierung wird die Sauerstoffkonzentration im Gemisch verringert, so dass dieses nicht mehr explosionsfähig ist. Nach Zumischen einer ausreichenden Menge von Luft oder Sauerstoff wird das Gemisch wieder explosionsfähig. Ausschlaggebender Wert für die partielle Inertisierung ist die Sauerstoffgrenzkonzentration; hierunter wird die höchste Sauerstoffkonzentration verstanden, bei der eine selbstständige Flammenausbreitung gerade nicht mehr möglich ist. Dieser Wert ist vor allem vom brennbaren Stoff und vom Inertgas, aber auch von Temperatur und Druck abhängig.

Bei der totalen Inertisierung ist das Verhältnis des Anteils von Inertgas zu dem des brennbaren Stoffes so hoch, dass auch nach Zumischung beliebiger Luftmengen das Gemisch nicht explosionsfähig ist (Abbildung).

Es kommen verschiedene Methoden in Frage (siehe auch Richtlinie VDI 2263 Blatt 2):

• Bei der Evakuierungsmethode wird der zu inertisierende Behälter mehrfach evakuiert und jeweils anschließend das Vakuum mit Inertgas gebrochen. Dazu muss der Behälter vakuumfest sein.
• Bei druckfesten Apparaten kann alternativ die Überdruckmethode (Aufdrücken von Inertgas und anschließendes Entspannen) angewendet werden.

Durch diese Druckwechselmethoden wird in Abhängigkeit von der Häufigkeit der Druckwechsel eine Abnahme des Sauerstoffanteils erzielt.

• Die Spülmethode ist auch für nicht druck- oder vakuumfeste Anlagenteile (z. B. Rohrleitungen) geeignet: hier erfolgt zur Reduzierung des Sauerstoffgehalts eine Spülung mit Inertgas über einen genügend langen Zeitraum.

Zum Vermeiden von Glimm- oder Schwelbränden bei Ablagerungen brennbarer Stäube muss die Sauerstoffkonzentration (Abbildung) z. T. noch wesentlich niedrigerer liegen als zum Vermeiden von Staubexplosionen notwendig. Bei explosionsfähigen Staub/Luft-Gemischen kann eine Inertisierung auch durch inerten Staub bewirkt werden, dazu muss der Inertstaubgehalt jedoch u. U. über 80 % (Massegehalt) betragen.

Bei hybriden Gemischen ist die höchstzulässige Sauerstoffkonzentration bestimmt durch die Komponente mit dem niedrigsten Wert der Sauerstoffgrenzkonzentration.

Wesentliche Voraussetzung für die Wirksamkeit der Inertisierung als Schutzmaßnahme ist ihre Überwachung mit geeigneten Messgeräten (z. B. der Sauerstoffkonzentration, der Inertgaskonzentration, des Gesamtdruckes oder der Mengenströme von Inertgas und brennbarem Stoff bzw. Sauerstoff). Unterhalb der höchstzulässigen Sauerstoffkonzentration ist eine Alarmschwelle festzulegen, wobei die Eigenschaften der Überwachungsgeräte zu berücksichtigen sind. Bei Erreichen der Alarmschwelle müssen - von Hand oder automatisch - Schutzmaßnahmen greifen oder Notfunktionen ausgelöst werden.

Generell gilt: Gaswarngeräte müssen für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen auf Grundlage der Europäischen Richtlinie 94/9/EG (umgesetzt in deutsches Recht durch die 11. Verordnung zum Geräte- und Produktsicherheitsgesetz - Explosionsschutzverordnung) hinsichtlich ihrer elektrischen Sicherheit zulässig und entsprechend gekennzeichnet sein; zusätzlich müssen sie für den Einsatz im Rahmen des Explosionsschutzes einzeln oder als Baumuster auf messtechnische Funktionsfähigkeit für den vorgesehenen Einsatzzweck geprüft sein.

Dieser Nachweis muss durch ein Konformitätsbewertungsverfahren entsprechend Anhang X der Richtlinie 94/9/EG erfolgen. Geräte, die durch von der Berufsgenossenschaft anerkannte Prüfstellen (Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Zertifizierungsstelle der Deutschen Montan Technologie GmbH) geprüft wurden, dürfen auch weiterhin eingesetzt werden. Beim Internetauftritt der BG Chemie findet sich eine Liste der auf Funktionsfähigkeit geprüften Gaswarngeräte, die halbjährlich aktualisiert wird.