3 Ermittlung der Anforderungen an Ex-Vorrichtungen

3.1 Grundsätze

(1) In der Gefährdungsbeurteilung zum Explosionsschutz nach § 6 GefStoffV werden Maßnahmen entsprechend TRGS 722, TRBS 2152 Teil 3 und TRBS 2152 Teil 4 zur Vermeidung oder Einschränkung gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre und Zündquellenvermeidung und zur Auswirkungsbegrenzung festgelegt. Das erforderliche Maß an Sicherheit der Maßnahmen zur Vermeidung oder Einschränkung von gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre und der Zündquellenvermeidung wird in dieser TRGS durch Reduzierungsstufen ausgedrückt. Die Ergebnisse der Gefährdungsbeurteilung sind zu dokumentieren.

(2) Die Zuverlässigkeit der Ex-Vorrichtung muss der geforderten Reduzierungsstufe entsprechen. Zur Bewertung der Ex-Vorrichtung kann diese in Funktionseinheiten unterteilt werden.

(3) Die Zuverlässigkeit der Funktionseinheiten wird mit Hilfe von Klassifizierungsstufen beschrieben und ermöglicht die Auswahl geeigneter Geräte und Verbindungsvorrichtungen.

(4) Aus der Kombination der Klassifizierungsstufen einzelner Funktionseinheiten ergibt sich die Klassifizierungsstufe für die Ex-Vorrichtung, welche der geforderten Reduzierungsstufe entsprechen muss.

Abbildung 2: Vorgehensweise der Gefährdungsbeurteilung

 

3.2 Gefährdungsbeurteilung

(1) Die Gefährdungsbeurteilung nach § 6 GefStoffV gibt vor, welche Maßnahmen ergriffen werden müssen, um die Wahrscheinlichkeit für das zeitgleiche Auftreten von gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre (Zoneneinteilung) und wirksamen Zündquellen (Zündquellenvermeidung) ausreichend sicher zu reduzieren oder um die Auswirkungen von Explosionen auf ein unbedenkliches Maß zu verringern.

(2) Maßnahmen gegen Explosionen sind als ausreichend sicher zu bewerten, wenn entweder das Explosionsereignis als sehr selten einzustufen ist oder wenn die Auswirkungen einer Explosion auf ein unbedenkliches Maß reduziert werden.

(3) Maßnahmen können sein:

  1. Zonenreduzierung und Zündquellenvermeidungdurch Ex-Vorrichtungen nach dieser TRGS
  2. Installation von geeigneten Geräten und Schutzsystemen gemäß der Richtlinie 2014/34/EU
  3. Begrenzung der Explosionsauswirkungen durch Ex-Vorrichtungen nach dieser TRGS
  4. Organisatorische Maßnahmen z. B. in Ergänzung einer technischen Maßnahme.

Zur Einteilung von explosionsgefährdeten Bereichen in Zonen siehe Anhang 1 Nummer 1.6 Absatz 3 GefStoffV).

(4) Die Wirksamkeit der in TRGS 722, TRBS 2152 Teil 3 und TRBS 2152 Teil 4 genannten Maßnahmen wird vorausgesetzt. Eine Maßnahme ist wirksam, wenn die in der Gefährdungsbeurteilung festgelegten sicherheitstechnischen Parameter im Wirkbereich der Maßnahme eingehalten werden. Deren Bewertung ist nicht Bestandteil dieser TRGS. Eine geeignete konstruktive Ausführung der technischen Maßnahmen zum Explosionsschutz wird vorausgesetzt.

(5) Der Arbeitgeber hat die Betriebszustände der Anlage, für welche eine Ex-Vorrichtung vorgesehen wird, sowie die Grenzen einer Ex-Vorrichtung (räumlich und funktional) festzulegen. Dabei sind alle Aspekte, die die funktionale Sicherheit, die zuverlässige Funktion und die Wirksamkeit der Ex-Vorrichtung betreffen, zu berücksichtigen.

(6) Die Beurteilung der zuverlässigen Funktion der Ex-Vorrichtung muss

  1. die bestimmungsgemäße Verwendung und
  2. den zu erwartenden Fehlgebrauch (Fehlbedienung)

mit einschließen. Der Arbeitgeber hat dabei auch Veränderungen gegenüber den sicherheitsrelevanten Festlegungen, die ein Hersteller getroffen hat, zu berücksichtigen. Zur Beurteilung der zuverlässigen Funktion der MSR-Einrichtung sind die einschlägigen Regeln zu beachten.

(7) Die notwendige Zuverlässigkeit einer Ex-Vorrichtung nach Absatz 3 Nr. 1 ist abhängig von der Zoneneinteilung und der Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer wirksamen Zündquelle. Dieser Abhängigkeit wird eine Wertigkeit zugeordnet und diese durch sogenannte Reduzierungsstufen dargestellt (siehe Tabelle 2). Zur Einteilung von explosionsgefährdeten Bereichen in Zonen siehe Anhang 1 Nummer 1.6 Absatz 3 GefStoffV).

Tabelle 2: Einfluss der Zoneneinteilung und Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer wirksamen Zündquelle auf die erforderliche Anzahl von Reduzierungsstufen

Zone

Zündquelle

Zone 0/20 Zone 1/21 Zone 2/22 keine Zone
Anzahl erforderlicher Reduzierungsstufen
Zündquelle im Normalbetrieb (betriebsmäßig) vorhanden 3 2 1
Zündquelle im vorhersehbaren Fehlerfall oder bei gelegentlichen Betriebsstörungen vorhanden 2 1
Zündquelle im seltenen Fehlerfall oder bei seltener Betriebsstörungen vorhanden 1
Zündquelle im sehr seltenen Fehlerfall vorhanden

3.3 Bewertung der Ex-Vorrichtung

(1) Der qualitative Zusammenhang zwischen der Zuverlässigkeit einer Ex-Vorrichtung und deren Ausfallwahrscheinlichkeit wird für diese TRGS im Folgenden definiert. Ein Ausfall ist

  1. vorhersehbar, wenn mit dem Ausfall der Ex-Vorrichtungen üblicherweise zu rechnen ist. Vorhersehbare Ausfälle können auftreten und dürfen nicht häufig vorkommen.
  2. selten, wenn ein vorhersehbarer Fehler nicht zu einem Ausfall der von der Ex-Vorrichtung ausgeführten Sicherheitsfunktion führt. Ein Fehler gilt als vorhersehbar, wenn er in der Praxis zu erwarten ist, z. B. ein verschleißbedingter Ausfall eines Ventilators oder ein Ausfall einer Lüftung durch verstopfte Filter.
  3. sehr selten, wenn weder ein seltener noch ein vorhersehbarer Fehler zu einem Ausfall der von der Ex-Vorrichtung ausgeführten Sicherheitsfunktion führt. Ein Fehler gilt als selten, wenn z. B. zwei voneinander unabhängige vorhersehbare Fehler, die nur in Kombination miteinander die Funktion beeinträchtigen, gemeinsam auftreten. Die Zuverlässigkeit ist in diesem Fall dauerhaft sichergestellt. Ein Ausfall ist nach Maßgabe der technischen Vernunft nicht zu erwarten.

2) Für die Bewertung der Ex-Vorrichtung kann diese in unktionseinheiten unterteilt werden. Die Bewertung der Ex-Vorrichtung erfolgt dann nach den in Nummer 4 festgelegten Bewertungsmaßstäben. Ohne Unterteilung der Ex-Vorrichtung in Funktionseinheiten kann für diese lediglich ein vorhersehbares Ausfallverhalten angenommen werden.

(3) Die folgende Tabelle 3 beschreibt den Zusammenhang zwischen der Zuverlässigkeit der Ex-Vorrichtung und der erreichbaren Reduzierungsstufen qualitativ.

Tabelle 3: Erzielbare Anzahl von Reduzierungsstufen für Ex-Vorrichtungen (Wertigkeit der Ex-Vorrichtung)

Zuverlässigkeit der
Ex-Vorrichtung
dauerhaft sichergestellt hoch ausreichend
zugehöriges Ausfallverhalten
der Ex-Vorrichtung
sehr selten selten vorhersehbar
erzielbare Anzahl von Reduzierungsstufen der Ex-Vorrichtung 3 2 1

(4) Die Bewertung des Ausfallverhaltens von Funktionseinheiten der MSR-Einrichtungen wird üblicherweise durch den Hersteller nach den einschlägigen Herstellungsnormen vorgenommen, sodass in der Regel keine pauschale Bewertung nach Absatz 2 erfolgt. Wird bei MSR-Einrichtungen ein vorhersehbares Ausfallverhalten pauschal unterstellt kann Tabelle 4 verwendet werden.

(5) Nicht-MSR-Einrichtungen als Bestandteil der Ex-Vorrichtung werden analog den qualitativen Beschreibungen des Ausfallverhaltens in Absatz 2 beurteilt und nach Tabelle 4 einer Klassifizierungsstufe zugeordnet.

Tabelle 4: Erzielbare Klassifizierungsstufe von MSR- und Nicht-MSR-Einrichtungen

Zuverlässigkeit von Funktionseinheiten für MSR/Nicht-MSR-Einrichtungen dauerhaft
sichergestellt
hoch ausreichend
zugehöriges Ausfallverhalten von Funktionseinheiten für MSR-Einrichtungen siehe Nummer 6 siehe Nummer 6 vorhersehbar
oder Nummer 6
zugehöriges Ausfallverhalten von Funktionseinheiten für Nicht-MSR-Einrichtungen sehr selten selten vorhersehbar
erzielbare Klassifizierungsstufe K3 K2 K1

(6) Nachdem das Ausfallverhalten der Funktionseinheiten von MSR- und Nicht-MSR-Einrichtungen bewertet wurde und diese in Klassifizierungsstufen eingeordnet wurden, ist die Architektur der Ex-Vorrichtung zu bestimmen. Die Architektur kann beispielsweise grafisch durch ein Blockdiagramm dargestellt werden. Unter Berücksichtigung der Architektur kann nach Bewertungsgrundsätzen gemäß Nummer 4 die Klassifizierungsstufe der Ex-Vorrichtung als Ganzes bestimmt werden.

(7) Wenn die geforderte Zuverlässigkeit der Ex-Vorrichtung durch die Ex-Einrichtung alleine nicht erreicht wird, kann diese durch eine weitere Ex-Einrichtung oder durch eine Überwachung ergänzt werden.

(8) In der Gefährdungsbeurteilung ist festzulegen, ob eine Überwachung der Ex-Einrichtung erforderlich ist.