Explosionsschutz ist ein sicherheitskritisches Thema in jedem Pharmabetrieb. In diesem Artikel werden grundlegende Fragen rund um das Thema behandelt und pharmataugliche Schutzsysteme vorgestellt.
Ob Siebe, Mühlen oder Filter: Jede Anlage, in der Staub- oder Gasentwicklung Teil des Produktionsprozesses ist, birgt das potenzielle Risiko einer Staubexplosion. Vorbeugende und konstruktive Maßnahmen müssen ergriffen werden, um die Explosionsgefahr zu verringern.
Per Definition bestimmen die Eintrittswahrscheinlichkeit und das Schadensausmaß über die Höhe eines Risikos. Eine systematische Risikobeurteilung bildet daher die Entscheidungsgrundlage dafür, ob und in welchem Umfang Schutzmaßnahmen ergriffen werden müssen. Zunächst muss die Wahrscheinlichkeit des Auftretens explosionsfähiger Atmosphären sowie potentiell wirksamer Zündquellen ermittelt werden. Danach wird die Heftigkeit der Auswirkungen einer Explosion klassifiziert. Beide Bewertungen werden in einer Matrix zusammengeführt. Die so ermittelten Kennzahlen geben an, ob und in welchem Maße eine Anlage bzw. ein Anlagenteil geschützt werden muss.
Die Gefährdungs- und Risikobeurteilung bestimmt den Einsatz der erforderlichen Schutzmaßnahmen. Diese werden in den vorbeugenden und konstruktiven Explosionsschutz unterteilt. Der vorbeugende Explosionsschutz sieht präventive Maßnahmen zur Vermeidung einer explosionsfähigen Atmosphäre vor und reduziert so die Eintrittswahrscheinlichkeit einer Explosion. Hier kommen zum Beispiel um die Verwendung geeigneter Betriebsmittel, den Schutz vor dem Eintrag von Verunreinigungen und Fremdkörpern sowie die Erdungsüberwachung zur Verhinderung elektrostatischer Entladungen in Frage.
Der konstruktive Explosionsschutz befasst sich mit der Reduzierung der Auswirkungen einer Explosion auf ein erträgliches Maß, er reduziert also die Schadensschwere. Konstruktive Schutzmaßnahmen sind die konventionelle Druckentlastung durch Berstscheiben, flammenlose Druckentlastung, explosionstechnische Entkopplung und die Explosionsunterdrückung. Dieser Bereich des Explosionsschutzes ist in nahezu allen Anlagen notwendig, denn:
Auch in Trocknern und Coatern findet man alle Voraussetzungen für eine Explosion:
Ist der (Sprüh)Trockner lediglich umhaust oder innerhalb des Gebäudes nah an einer Gebäudewand angesiedelt, ist eine Entlastung durch Berstscheiben möglich. Das ist, ebenso wie die flammenlose Druckentlastung für Trockner innerhalb von Gebäuden nur dann möglich, wenn keine toxischen oder anderweitig kritischen Medien verarbeitet werden. Ist das der Fall, kommt Explosionsunterdrückung zum Einsatz. Die Auswahl des Schutzsystems wird allerdings nicht ausschließlich durch seine Positionierung, sondern auch durch die Festigkeit, dem zu schützenden Volumen und weiteren Parametern definiert. Kommen flammenlose Druckentlastung oder Berstscheiben zum Einsatz, müssen diese den hygienischen Anforderungen gewachsen sein. Zertifizierungen wie der EHEDG Reinigbarkeitstest sind hierfür gute Anhaltspunkte.
Ob und wie ein Mischer geschützt werden muss, hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab. Dazu zählen unter anderem die Geschwindigkeit des Rührwerks und die Zündquellengefahr. Die Verbindungen zu weiteren Anlagenteilen sowie die Befüllart sind weitere entscheidende Kenndaten für die Auslegung von Schutzkonzepten für Mischer. Nach EN 14491 reduziert sich beispielsweise bei pneumatischer Befüllung die Entlastungsfläche.
Von Natur aus besitzt jede Mühle oder Mahlanlage metallische, schnell aufeinander schlagende Teile – eine hohe Wahrscheinlichkeit für die Entstehung von potentiellen Zündquellen. Ob eine Mühle geschützt werden muss, hängt zu einem großen Teil auch davon ab, ob die Mühle über einen Konus verfügt. Dieser ist ausschlaggebend für die Auslegung nach den national und international gültigen Normen.
Da viele Filter der pharmazeutischen Industrie verhältnismäßig hoch und schmal sind, werden sie meist mit Löschmittelflaschen zur Explosionsunterdrückung oder flammenloser Druckentlastung geschützt. Filter können auch mit Berstscheiben ausgestattet werden, vorausgesetzt, sie entlasten in abgesperrte Sicherheitsbereiche. Diese können wiederum durch Öffnungswinkelbegrenzer reduziert werden. Um eine Ausbreitung der Explosion zu verhindern, wird die Rohgasleitung meist mit passiven Schutzsystemen entkoppelt.
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