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Rev 01/2009
Publication Number: P40040882, Issue D
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SICHERHEITSINFORMATIONEN
Sicherheit von
Vakuumpumpen und
Pumpsystemen
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P400-40-882 Ausgabe D
Inhalt
Inhalt
DJD/10/06/09(1)
Abschnitt
Seite
1
EINLEITUNG ........................................................................................ 3
1.1
1.2
Gegenstand dieses Handbuchs ......................................................................................... 3
Explosionsgefahr ......................................................................................................... 3
2
VERHALTEN IM GEFAHRENFALL ................................................................. 5
2.1
2.2
2.3
2.4
Konstruktion .............................................................................................................. 5
Montage ................................................................................................................... 5
Betrieb ..................................................................................................................... 6
Wartung ................................................................................................................... 6
3
CHEMISCH BEDINGTE RISIKEN ................................................................... 7
3.1
3.1.1
3.1.2
3.2
3.3
3.3.1
3.3.2
3.3.3
3.3.4
3.4
3.4.1
3.4.2
3.5
Chemische Reaktionen und Explosionen ............................................................................. 7
Homogene Reaktionen .................................................................................................. 7
Heterogene Reaktionen ................................................................................................. 7
Probleme mit außergewöhnlichen Reaktionen ...................................................................... 7
Explosionsursachen ...................................................................................................... 8
Oxidationsmittel ......................................................................................................... 8
Zündfähige Substanzen ................................................................................................. 9
Pyrophore Materialien .................................................................................................. 9
Instabile Materialien ...................................................................................................10
Toxische oder korrosive Materialien ................................................................................. 10
Toxische Materialien ...................................................................................................10
Korrosive Materialien ...................................................................................................11
Zusammenfassung – Chemisch bedingte Risiken ................................................................... 12
4
PHYSIKALISCH BEDINGTE RISIKEN ............................................................ 13
4.1
4.2
4.2.1
4.2.2
4.2.3
4.2.4
4.3
4.4
4.4.1
4.4.2
4.5
Ursachen von Überdrücken ............................................................................................13
Überdruck im Pumpenauslass ......................................................................................... 13
Ölgedichtete Dreh- und Sperrschieberpumpen ..................................................................... 13
Drystar-Pumpen .........................................................................................................13
Trockenlaufende Vakuumpumpsysteme für die chemische Industrie ........................................... 14
Abgassystemdruck ......................................................................................................14
Schutzmaßnahmen vor Überdruck im Pumpenauslass .............................................................14
Überdruck am Pumpeneinlass ......................................................................................... 14
Druckgaszufuhr und Gegendruck ..................................................................................... 14
Fehlerhafter Betrieb der Pumpe ..................................................................................... 15
Zusammenfassung – Physikalisch bedingte Risiken ................................................................15
5
RISIKOANALYSE .................................................................................. 17
6
KONSTRUKTION ................................................................................. 19
6.1
6.1.1
6.2
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
6.8
Druckfestigkeiten in einem System .................................................................................. 19
Druckfestigkeit in einem System für das Pumpen zündfähiger Gemische ...................................... 19
Vermeidung von Totvolumina ......................................................................................... 19
Abgasabsaugsysteme ...................................................................................................20
Quellen für potentiell explosive Gas- oder Dampfgemische .....................................................20
Vermeidung des zündfähigen Bereichs .............................................................................. 20
Stufen der Systemdichtheit ...........................................................................................22
Verwendung von Flammensperren ................................................................................... 22
Zündquellen ............................................................................................................. 23
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Seite i
P400-40-882 Ausgabe D
Inhalt
6.9
Zusammenfassung – Konstruktion .................................................................................... 24
7
RICHTIGE AUSWAHL DER AUSRÜSTUNG ...................................................... 27
7.1
7.2
7.3
7.3.1
7.3.2
7.3.3
7.3.4
7.3.5
7.4
7.4.1
7.4.2
7.4.3
7.5
7.6
7.7
7.8
Ölgedichtete Dreh- und Sperrschieberpumpen ..................................................................... 28
Edwards Drystar-Pumpen und Drystar-Pumpen für die chemische Industrie .................................. 28
Leitungen ................................................................................................................ 29
Federungskörper ........................................................................................................29
Umflochtene flexible Leitungen ...................................................................................... 29
Wellschläuche ...........................................................................................................29
Befestigung .............................................................................................................. 29
Dichtungen ............................................................................................................... 29
Physikalischer Schutz vor Überdruck ................................................................................ 29
Druckentlastung .........................................................................................................30
Überdruckalarm/Überdruckabschaltung ............................................................................ 30
Druckregler .............................................................................................................. 30
Explosionsdruckentlastung ............................................................................................30
Flammensperren ........................................................................................................31
Inertgasspülsysteme ....................................................................................................31
Zusammenfassung – Auswahl geeigneter Ausrüstung ..............................................................32
8
BEDIENUNG UND SCHULUNG .................................................................. 33
9
ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................ 35
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EINLEITUNG
1.1
Gegenstand dieses Handbuchs
Dieses Handbuch enthält Sicherheitsinformationen zur Auslegung, Konstruktion, Betrieb und Wartung von
Vakuumpumpen und Vakuumsystemen.
Das Handbuch beschreibt mögliche Gefahren und Richtlinien, um die Wahrscheinlichkeit einer Gefährdung zu
minimieren und um sicherzustellen, dass einer Gefährdung gegebenenfalls in geeigneter Weise begegnet wird.
Das Handbuch richtet sich an alle Personen, die mit Auslegung, Konstruktion, Installation, Betrieb und Wartung von
Vakuumpumpen und Vakuumsystemen beschäftigt sind. Wir empfehlen, diese Veröffentlichung in Verbindung mit den
nachstehenden Dokumentationen zu lesen:

Betriebsanleitungen der betreffenden Vakuumsysteme

Herstellerinformationen zu Prozessgasen und -chemikalien

Informationen Ihrer Sicherheitsabteilung.
Wenn Sie weitere Informationen zur Eignung von Edwards Produkten für Ihre Prozessanwendung oder Informationen
zu Sicherheitsfragen in Verbindung mit Vakuumpumpen oder Vakuumsystemen benötigen, wenden Sie sich bitte an
Ihren Händler oder direkt an Edwards.
1.2
Explosionsgefahr
Es ist bekannt, dass Komponenten eines Vakuumsystems (einschließlich der Pumpen) bersten oder zerstört
werden können.
Explosionen in Abgassystemen der Pumpen sind weltweit eher selten. Dies gilt insbesondere (wenn auch nicht
ausschließlich) für Systeme in der Halbleiterindustrie. In aller Regel sind Explosionen auf den unsachgemäßen Einsatz
von Systemen zurückzuführen. Gelegentlich waren die Explosionen jedoch derart stark, dass ernsthafte Verletzungsoder gar Lebensgefahr bestand.
Am häufigsten bersten Komponenten von Vakuumsystemen infolge einer Entzündung von brennbaren Materialien oder
einer Blockierung oder Verengung des Pumpenauslasses. Beachten Sie daher bitte die folgenden Hinweise, um einen
sicheren Betrieb Ihrer Vakuumpumpen und -systeme zu gewährleisten:

Achten Sie darauf, dass die Konzentration entzündlichen Materials im Vakuumsystem nicht den zündfähigen
Bereich erreicht (potentiell explosive Atmosphäre). Während des Betriebes sollte eine ausreichende
Verdünnung mit Inertgas erfolgen, um dadurch bei allen vorhersehbaren Betriebsbedingungen und auch unter
Fehlerbedingungen immer im sicheren Konzentrationsbereich zu liegen. Siehe dazu Abschnitt 3.3.2
(Zündfähige Substanzen).

Stellen Sie sicher, dass der Auslass während des Betriebs der Pumpe weder mechanisch (z. B. durch Ventile
oder Verschlüsse) noch durch Prozessmaterialien oder Nebenprodukte in Leitungen, Filtern und sonstigen
Bauteilen des Abgassystems blockiert werden kann.

Verwenden Sie ausschließlich PFPE-Öle (PFPE = Perfluorpolyether) zur Schmierung ölgedichteter
Vakuumpumpen, wenn Sie Sauerstoff oder sonstige Oxidationsmittel in hoher Konzentration pumpen.
Ölsorten, die als „nicht entzündlich“ angeboten werden, sind unter Umständen nur bei
Oxidationsmittelkonzentrationen bis zu 30 Vol.-% verwendbar.

Stellen Sie sicher, dass bei einem sachgemäß abgesperrten und isolierten Vakuumsystem auch infolge einer
Störung (z. B. eines Defekts an einem Druckregler oder einer Steuerung für die Spülung) kein Überdruck
entstehen kann.

Wenn es zwischen gefördertem Produkt und Wasser zu einer heftigen Reaktion kommen kann, wird
empfohlen, im Kühlkreislauf statt Wasser ein anderes Kühlmittel zu verwenden (z. B. ein Wärmeträgeröl).
Wenden Sie sich bitte an Edwards.
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EINLEITUNG
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VERHALTEN IM GEFAHRENFALL
Während der Lebensdauer eines Systems können Gefährdungen auftreten bei:

Konstruktion

Montage

Betrieb

Wartung.
Im Folgenden werden die Problemfelder in diesen Phasen behandelt. In allen Fällen ist zu bedenken, dass eine
Risikominimierung ein gründliches Verständnis der Zusammenhänge in Ihrem System voraussetzt. Bei Fragen setzen
Sie sich bitte mit Ihrem Händler bzw. Lieferanten in Verbindung.
2.1
Konstruktion
Während der Konstruktionsphase müssen geeignete Komponenten für den jeweiligen Einsatzbereich ausgewählt
werden. Folgende Kriterien sind zu beachten:
die technischen Daten der Ausrüstung
die für die Konstruktion der Ausrüstung verwendeten Materialien
die im Betrieb der Ausrüstung eingesetzten Betriebsmittel (z. B. Schmiermittel und Pumpenöle)
die Prozessbedingungen und die Prozessmaterialien.
Ebenfalls zu bedenken ist die allgemeine Eignung der Ausrüstung für den beabsichtigten Einsatz. Außerdem ist
sicherzustellen, dass die Ausrüstung grundsätzlich unter Beachtung der vorgesehenen Betriebsbedingungen
eingesetzt wird.
Die Konstruktion muss unter Anwendung von Verfahren erfolgen, die gewährleisten, dass Konstruktionsfehler auf ein
Minimum beschränkt werden. Diese sollten auf jeden Fall eine unabhängige Überprüfung der
Konstruktionsberechnungen sowie eine Abstimmung über die Konstruktionsparameter beinhalten.
Ferner muss die Konstruktionskontrolle eine Risikoanalyse umfassen. Viele potentielle Risiken können durch
sorgfältige Berücksichtigung des beabsichtigten Einsatzes im jeweiligen System ausgeschlossen werden.
2.2
Montage
Die Wahrscheinlichkeit des Eintretens eines Risikos während der Montage verringern Sie durch die Beauftragung
entsprechend qualifizierter Personen und durch geeignete Qualitätssicherung. Entsprechend qualifizierte Personen
sind in der Lage, die geeigneten Komponenten für die Montagearbeit auszuwählen und festzustellen, ob
Komponenten und Ausrüstungen defekt oder mangelhaft gefertigt sind. Maßnahmen zur Qualitätssicherung helfen,
Produktionsfehler oder -mängel zu bestimmen, und bieten eine Gewähr dafür, dass die Spezifikationen zuverlässig
eingehalten werden.
Mitarbeiter müssen bei der Installation neuer Geräte in einemzum Pumpen oder zur Erzeugung toxischer,
entzündlicher oder pyrophorer Substanzen verwendeten System mit besonderer Vorsicht vorgehen und alle
Sicherheitsmaßnahmen einhalten, da sich ggf. noch Reste dieser Substanzen im System befinden.
Elektrische Geräte müssen von qualifizierten Mitarbeitern gemäß den entsprechenden regionalen und nationalen
Bestimmungen installiert werden.
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VERHALTEN IM GEFAHRENFALL
2
P400-40-882 Ausgabe D
VERHALTEN IM GEFAHRENFALL
2.3
Betrieb
Während des Betriebs können Gefährdungen durch Defekte an Ausrüstung oder Komponenten infolge von Alterung,
unsachgemäßem Einsatz oder mangelhafter Wartung auftreten. Verringern Sie die Wahrscheinlichkeit des Eintretens
dieser Gefährdungen durch geeignete Schulung für den Betrieb und die Wartung der Ausrüstung. Gegebenenfalls sind
Betriebsanleitungen und Schulungsunterlagen heranzuziehen bzw. weiterführende Informationen vom jeweiligen
technischen Kundendienst von Edwards oder sonstigen Anbietern einzuholen.
2.4
Wartung
Um zu verhindern, dass Personen mit gefährlichen Substanzen in Berührung kommen, ist bei der Wartung von
Systemen, in denen toxische, zündfähige und pyrophore Substanzen gepumpt oder hergestellt werden, besondere
Sorgfalt geboten und unter Beachtung sämtlicher Sicherheitsmaßnahmen vorzugehen.
Es sollte die Durchführung eines planmäßigen Wartungsprogramms und die sachgemäße Entsorgung ggf. durch
gefährliche Substanzen verunreinigte Systemteile in Betracht gezogen werden.
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CHEMISCH BEDINGTE RISIKEN
3.1
Chemische Reaktionen und Explosionen
Alle chemischen Reaktionen, die bei normalem Betrieb, bei Fehlbedienung oder Betriebsstörungen an einer
beliebigen Stelle Ihres Vakuumsystems auftreten können, müssen sorgfältig berücksichtigt werden. Dies gilt
besonders für sämtliche Reaktionen unter Einwirkung von Gasen und Dämpfen, die zu Explosionen oder Brand führen
können. Die Erfahrung hat gezeigt, dass in Fällen, in denen nicht alle Materialien vom Konstrukteur bei der Planung
berücksichtigt worden sind und eine Gefahrenanalyse nicht richtig durchgeführt wurde, es zu Explosionen gekommen
ist.
3.1.1
Homogene Reaktionen
Homogene Reaktionen treten in der Gasphase zwischen zwei oder mehr verschiedenen Gasmolekülen auf. Zu diesen
Reaktionen zählen z. B. Gasverbrennungen. Unseres Wissens verläuft z. B. die Reaktion zwischen Silan und Sauerstoff
immer homogen. Prozessdruck und Konzentration der Reaktionspartner sind entsprechend sorgfältig zu kontrollieren,
um übermäßig hohe Reaktionsgeschwindigkeiten zu verhindern.
3.1.2
Heterogene Reaktionen
Heterogene Reaktionen können nur an festen Oberflächen ablaufen. Manche Gasmoleküle reagieren nur dann, wenn
Sie an einer Oberfläche adsorbiert wurden. Unter niedrigen Drücken in der Gasphase reagieren diese Moleküle
dagegen nicht. Dieser Reaktionstyp eignet sich ideal für bestimmte Prozesse, da die Reaktionswirkung in der
Prozesskammer minimiert, der Partikelanteil reduziert und die Wahrscheinlichkeit einer Verunreinigung verringert
wird.
Die meisten heterogenen Reaktionen verlaufen bei höheren Drücken homogen ab. Dies gilt im Allgemeinen selbst für
Drücke deutlich unterhalb Atmosphärendrucks. In einer Prozesskammer können sich Gase daher anders verhalten als
während der Verdichtung in einer Vakuumpumpe.
3.2
Probleme mit außergewöhnlichen Reaktionen
Außergewöhnliche Reaktionen können auftreten, wenn Chemikalien mit Gasen oder Materialien in Berührung
kommen, für die das System eigentlich nicht ausgelegt ist. Dies kann z. B. dann der Fall sein, wenn infolge einer
Undichtigkeit Gase aus der Umgebungsluft in das System eindringen oder wenntoxische, zündfähige oder explosive
Gase ausdemProzesssystem in die Atmosphäre gelangen.
Umdies zu verhindern, sollte sichergestellt sein, dass die Leckrate im System kleiner oder gleich 1x10-3mbar ls-1 (1 x
10-1Pa ls-1) ist. Anwendungen im Hochvakuum benötigen eine Leckrate von kleiner oder gleich 1 x 10-5mbar ls-1 (1 x
10-3Pa ls-1). Außerdem muss gewährleistet sein, dass an den Ventilsitzen keine Undichtigkeiten auftreten.
Es besteht die Möglichkeit, dass Gase, die während des Prozesszyklus normalerweise nicht miteinander in Berührung
kommen, im Pumpsystem und in den Auslassleitungen vermischt werden.
Möglicherweise bleiben nach Routinewartungen in der Prozesskammer Wasserdampf oder Reinigungslösungen zurück
(z. B. nach dem Spülen und Reinigen der Prozesskammer). Außerdem kann Wasserdampf aus Auslassleitungen und
Auslasswäschern in das System zurückdiffundieren.
Wenn zum Ausspülen von Prozessrückständen Lösungsmittel verwendet werden, ist unbedingt auf die Verträglichkeit
des verwendeten Lösungsmittels mit allen im Vakuumsystem befindlichen Materialien zu achten.
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CHEMISCH BEDINGTE RISIKEN
3
P400-40-882 Ausgabe D
CHEMISCH BEDINGTE RISIKEN
3.3
Explosionsursachen
Im Allgemeinen sind Explosionen auf eine oder mehrere der folgenden Ursachen bzw. Auslöser zurückzuführen:

Oxidationsmittel

zündfähige Substanzen

pyrophore Materialien

Natriumazid
Beachten Sie, dass Anbieter von Prozessmaterialien in der Europäischen Gemeinschaft gesetzlich verpflichtet sind,
Angaben zur chemischen und physikalischen Beschaffenheit der vertriebenen Materialien zu veröffentlichen. Diese
Angaben umfassen gegebenenfalls die Angabe der unteren und oberen Explosionsgrenzen, Informationen zu
physikalischen und thermodynamischen Eigenschaften der Materialien und Hinweise auf Gesundheitsrisiken in
Verbindung mit der Verwendung der betreffenden Materialien. Die entsprechenden Anbieterinformationen
(Sicherheitsdatenblätter) sind in jedem Fall zu beachten.
3.3.1
Oxidationsmittel
Oxidationsmittel wie z. B. Sauerstoff (O2), Ozon (O3), Fluor (F2), Stickstofftrifluorid (NF3) und Wolframhexafluorid
(WF6) werden häufig in Vakuumsystemen gepumpt. Oxidationsmittel reagieren leicht mit den verschiedensten
Substanzen und Materialien und die Reaktion erzeugt häufig Wärme und eine Vergrößerung des Gasvolumens.
Dadurch kann es zu einem Brand und zu einem Überdruck in der Pumpe oder im Abgassystem kommen.
Um diese Gase sicher zu pumpen, sind die Sicherheitsempfehlungen des betreffenden Gaslieferanten sowie die
nachstehenden Empfehlungen unbedingt zu beachten:

Bei Pumpen, mit denen Sauerstoff in Konzentrationen von über 25 Vol.-% in einem Inertgas gepumpt werden,
sind grundsätzlich PFPE-Schmiermittel zu verwenden (PFPE = Perfluorpolyether).

Auch bei Pumpen, in denen die Sauerstoffkonzentration der gepumpten Gase normalerweise unter 25 Vol.-%
liegt, in denen die Konzentration bei einer Störung aber auf über 25 Vol.-% ansteigen könnte, ist PFPESchmiermittel zu verwenden.

Obwohl PFPE-Schmierstoffe bevorzugt einzusetzen sind, können auch Schmierstoffe auf
Kohlenwasserstoffbasis verwendet werden, sofern mittels Inertgasspülung ein Kontakt des Öls mit
gefährlichen Mengen des Oxidationsmittels ausgeschlossen wird.
Unter normalen Bedingungen oxidieren PFPE-Schmiermittel nicht und zersetzen sich auch nicht im Öl- oder
Getriebekasten einer Dreh- oder Sperrschieberpumpe. Entsprechend gering ist die Explosionsgefahr.
Ab Temperaturen von 290 °C können sich PFPE-Schmiermittel allerdings thermisch zersetzen, wenn Luft oder
eisenhaltige Metalle vorhanden sind. In Verbindung mit Titan, Magnesium, Aluminium und deren Legierungen
reduziert sich die Zersetzungstemperatur sogar auf 260 °C.
Wenn in Dreh- oder Sperrschieberpumpen keine PFPE-Schmierstoffe eingesetzt werden sollen, können Sie das
Oxidationsmittel mit einem Inertgas wie z. B. trockenem Stickstoff auf eine unbedenkliche Konzentration verdünnen.
Dies ist jedoch nur bei oxidierenden Gasen mit niedrigen Durchflussraten möglich.
Um jederzeit den Mindestdurchfluss des Verdünnungsgases zu gewährleisten, bei dem das Oxidationsmittel auf eine
unbedenkliche Konzentration verdünnt wird, und um sicherzustellen, dass der Durchfluss des Oxidationsmittels den
maximalen Pumpendurchsatz nicht überschreitet, sind entsprechende Sicherheitsvorkehrungen zu installieren. Das
System muss also derart ausgelegt sein, dass die Oxidationsmittelzufuhr sofort unterbrochen wird, wenn die
betreffenden Werte überschritten werden.
Zum Pumpen von Oxidationsmitteln empfehlen wir den Einsatz einer Edwards Drystar®-Vakuumpumpe (siehe
Abschnitt 7.2). Die Drystar-Pumpen werden ohne Dichtflüssigkeit im Schöpfraum betrieben. Dadurch wird die
Wahrscheinlichkeit einer Explosion beim Einsatz einer Drystar-Pumpe für das Fördern von Oxidationsmittel auf ein
Minimum reduziert.
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P400-40-882 Ausgabe D
Zündfähige Substanzen
Viele Gase wie z. B. Wasserstoff (H2), Acetylen (C2H2) und Propan (C3H8) sind bei Anwesenheit einer Zündquelle in
Luft innerhalb bestimmter Konzentrationsbereiche entzündlich und explosiv. Zündquellen können leicht entstehen,
z. B. infolge eines räumlich begrenzten Wärmestaus. Dies wird in Abschnitt 6.8 behandelt.
Durch eine Verminderung der Konzentration der zündfähigen Gase und Dämpfe durch Zugabe eines Inertgases kann
die Explosionsgefahr reduziert werden. Das Inertgas kann der Pumpe bzw. dem System an verschiedenen Stellen
während des Prozesses zugeführt werden. Weitere Informationen siehe in Abschnitt 6.5. Bei manchen Systemen ist
die Verdünnung mittels Inertgas möglicherweise jedoch nicht wünschenswert. Dies kann z. B. dann der Fall sein,
wenn Abgas oder dampfförmige Produkte zurückgewonnen werden sollen, wenn Emissionswerte an die Atmosphäre
eingehalten werden sollen, oder wenn in einem System Abgase in einem Brenner verbrannt werden.
Eine weitere Möglichkeit zur Begrenzung der Explosionsgefahr besteht in der Vermeidung einer Zündquelle. Diese
Möglichkeit wird verbreitet in der Prozessindustrie zur Reduzierung des Brand- und Explosionsrisikos bei der
Verarbeitung zündfähiger Materialien genutzt und ist in vielen Fällen die Grundlage der Rechtsvorschriften zum
Brandschutz elektrischer Systeme. Weitere Informationen siehe in Abschnitt 6.8. Trotzdem können schwerlich
sämtliche Zündquellen ausgeschlossen werden, wenn zündfähiges Material in einem Prozesssystem transportiert
wird, weil bei drehenden Maschinen statische Aufladungen oder Reibungswärme immer auftreten können.
Wenn es keine Möglichkeit gibt, unter Fehlerbedingungen das Auftreten einer Zündquelle zu verhindern, muss
sichergestellt werden, dass die Ausrüstung so konstruiert ist, dass sie jede auftretende Explosion übersteht, ohne
dass sie zerstört wird oder die Flamme an die umgebende Atmosphäre gelangt. Flammensperren werden in Abschnitt
6.7 behandelt.
Dieses schreibt die europäische Rechtsprechung in der Richtlinie ATEX 100 (94/9/EG – Geräte und Schutzsysteme zur
bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen) vor, wobei spezifische Anforderungen in der
europäischen NormEN 1127 festgelegt sind.
Wenn Gase gepumpt werden sollen, die unter Fehlerbedingungen zündfähige Gemische bildenkönnen, sollten
Drystar-Pumpen von Edwards benutzt werden.
Wenn es möglich ist, das Pumpen potentiell zündfähiger Atmosphären unter allen Umständen zu vermeiden, können
alle Edwards Pumpen dazu benutzt werden, zündfähige Gase oder Dämpfe zu fördern.
3.3.3
Pyrophore Materialien
In der Regel sind pyrophore Gase wie z. B. Silan (SiH4) und Phosphin (PH3) in Luft bei Atmosphärendruck
selbstentzündlich. Wenn diese Gase an einem beliebigen Punkt eines Vakuumsystems mit Luft in Berührung kommen,
besteht also immer Brandgefahr. Dies kann z. B. dann vorkommen, wenn Luft in das System eindringt, oder wenn das
Abgassystem mit der Umgebungsluft in Berührung kommt. In begrenzten Räumen (z. B. einer Auslassleitung, einem
Staubfilter oder dem Ölkasten einer mechanischen Pumpe) können brennende Gase eine Explosion auslösen.
Wenn außer den pyrophoren Materialien auch ein Oxidationsmittel im Prozess vorkommt, besteht Explosionsgefahr
gleichermaßen bei Atmosphärendruck wie auch bei Prozessdruck. Wenn Oxidationsmittel von anderen Prozessen
durch ein gemeinsames Abgassystem transportiert werden, besteht Brand- und Explosionsgefahr. Aus diesem Grund
müssen beim Pumpen pyrophorer Materialien getrennte Abgassysteme eingesetzt werden.
Auch die Verwendung von PFPE-Schmiermitteln in der Pumpe kann die Entzündung und die Explosion pyrophorer
Materialien nicht ausschließen. In jedem Fall werden jedoch anschließende Ölbrände verhindert.
PFPE-Schmiermittel können Prozessgase absorbieren. Im Falle von pyrophoren Gasen kann es zu einer lokalen
Entzündung kommen, wenn das Schmiermittel mit der Umgebungsluft in Berührung kommt. Dieses Risiko kann
besonders während der Wartung sowie dann eintreten, wenn nach dem Pumpen eines pyrophoren Gases ein
Oxidationsmittel gepumpt wird. Um die Entzündungsgefahr zu reduzieren, kann eine Edwards Drystar-Pumpe
eingesetzt werden, da diese kein Schmiermittel im Schöpfraum hat.
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CHEMISCH BEDINGTE RISIKEN
3.3.2
P400-40-882 Ausgabe D
CHEMISCH BEDINGTE RISIKEN
3.3.4
Instabile Materialien
Natriumazid wird gelegentlich zur Vorbereitung von Produkten für die Gefriertrockung, aber auch in anderen
Prozessen eingesetzt. Aus Natriumazid kann Stickstoffwasserstoffsäure entstehen. Stickstoffwasserstoffsäuredämpfe
können mit Schwermetallen zu instabilen Metallaziden reagieren, die spontan explodieren.
Folgende Schwermetalle reagieren mit Natriumazid:

Barium

Blei

Cadmium

Cäsium

Calcium

Kalium

Kupfer

Lithium

Mangan

Natrium

Rubidium

Silber

Strontium

Zink

Zinn

Kupfer-/Zinklegierungen (z. B. Messing)
Cadmium, Kupfer, Messing, Zink und Zinn kommen in vielen Bestandteilen von Vakuumpumpen sowie des
entsprechenden Zubehörs und der Leitungen vor. Wenn in Ihrem Prozesssystem Natriumazid eingesetzt oder
hergestellt wird, muss sichergestellt sein, dass die Gase im System nicht mit schwermetallhaltigen Teilen in
Berührung kommen.
Bei Prozessen mit Verwendung von Phosphor kann es zu festen Phosphorablagerungen im Vakuum- oder Abgassystem
kommen. Phosphor kann sich unter Einwirkung von Luft und schon leichter mechanischer Erschütterung (z. B. durch
Ventilbetätigung oder Druckdifferenz bei Pumpendrehung) spontan entzünden und giftige Gase abgeben. Es wird
empfohlen, Pumpen zur Entfernung von Phosphor vor dem Entlüften oder Öffnen zu Wartungszwecken mit Inertgas
zu spülen.
3.4
Toxische oder korrosive Materialien
Viele Vakuumanwendungen beinhalten die Handhabung von toxischen und korrosiven Materialien, wobei besonders
vorsichtig vorgegangen werden muss.
3.4.1
Toxische Materialien
Toxische Materialien sind von Natur aus gesundheitsgefährdend. Die Art der Gefährdung ist abhängig von der Substanz
und der Konzentration. Sie sollten sich genau an die Anweisungen halten, die vom Hersteller der Materialien
vorgeschrieben werden.
Darüber hinaus sollten Sie folgende Punkte berücksichtigen:


Verdünnung mit Gas – Es gibt Vorrichtungen, die die Verdünnung eines toxischen Gases während des
Durchgangs durch die Pumpe und das Abgassystem erlauben. Sie können die Verdünnung dazu
benutzen,umdie Konzentration unter die Gefahrenschwelle zu senken.
Lecksuche – Die Vakuumausrüstungen von Edwards sind grundsätzlich auf eine Leckrate von <1 x 10-3 mbar ls1 (< 1 x 10-1 Pa ls-1) ausgelegt. Trotzdem kann für die Dichtigkeit der benachbarten Systeme nicht garantiert
werden. Sie müssen eine geeignete Messmethode (z. B. Lecksuche mittels eines HeliumMassenspektrometers) benutzen, um die Dichtigkeit des Vakuum- und des Abgassystems zu überprüfen.

Wellenspülung (trockenlaufende Vakuumpumpen von Edwards) – Trockenlaufende Vakuumpumpen von
Edwards benutzen ein Spülsystem, um sicherzustellen, dass Prozessgas nicht in den Getrieberaum und
danach möglicherweise in die Atmosphäre gelangt. Sie müssen die Funktion der Gasversorgung sicherstellen,
wenn Sie toxische Materialien fördern. Reguliereinheiten, die nicht entlüften, müssen in Verbindung mit
einem Rückschlagventil benutzt werden, wie in Punkt 7.4.3 beschrieben wird.

Wellenspülung (andere Pumpen) – Ölumspülte Wellendichtungen (z. B. Wälzkolbenpumpe EH und
Drehschieberpumpe EM) verringern die Gefahr des Entweichens von Prozessgas (oder des Eindringens von
Luft) erheblich und können vor Eintritt eines Gefahrenfalls ein sichtbares Warnsignal abgeben (Austreten von
Öl oder Ölstandsabfall). Andere Dichtungsvarianten haben ggf. keine angemessenen Störungswarnungen.
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Magnetantriebe – Wenn eine hermetische Abdichtung verlangt wird, können die Edwards Drystar-Pumpen für
die chemische Industrie mit einem Magnetantrieb ausgerüstet werden. Dieser ist mit einem keramischen
Spalttopf ausgerüstet. Dadurch kann auf die Abdichtung der Motorwelle verzichtet werden.
Wenn Überdruckventile oder Berstscheiben benutzt werden, um einen Überdruck zu entlasten, muss darauf geachtet
werden, dass die Entlastung sicher in ein geeignetes Abgassystem erfolgt, um vor einer toxischen Gefahr zu schützen.
Wenn Sie kontaminierte Vakuumausrüstungen zur Reparatur oder Wartung an Edwards schicken, müssen Sie die
vorgeschriebene Verfahrensweise einhalten (beschrieben in Formblatt HS1) und das Formblatt HS2 vollständig
ausfüllen. Die Formblätter sind in der Betriebsanleitung der jeweiligen Ausrüstung enthalten.
3.4.2
Korrosive Materialien
Korrosive Substanzen greifen generell Materialien an, mit denen sie in Kontakt kommen. Dies geschieht über einen
Ionenaustausch, einem Prozess, der nur dann ablaufen kann, wenn eine geeignete Flüssigkeit (z. B. Wasser) anwesend
ist. Der Mechanismus läuft nicht ab, wenn die Substanz sich in der Gasphase befindet, selbst dann nicht, wenn eine
geeignete Flüssigkeit zugegen ist. Vakuumpumpen von Edwards sind nicht dafür ausgelegt, nassen korrosiven
Materialien zu widerstehen. Deshalb sollten folgende Punkte beachtet werden:

Anhydrite Substanzen – Das Entfernen von Flüssigkeit, die für den Ionenaustausch notwendig ist, vermeidet
Korrosion. Trotzdem müssen Sie besonders darauf achten, dass keine feuchte Luft aus dem Abgassystem in
die Pumpe zurückdiffundiert. Dies gilt besonders dann, wenn die Pumpe angehalten wird und Luft zurück in
die Pumpe gesaugt wird. Vor dem Abschalten sollte das System routinemäßig mit Inertgas gespült
werden,umalle korrosiven Dämpfe zu entfernen.

Verdünnung – Benutzen Sie ein geeignetes Gas zur Verdünnung, um Kondensation von korrosiven Dämpfen
und die damit verbundene Korrosion zu verhindern.

Temperatur – Erhöhen Sie die Temperatur der Pumpe und der Abgasleitung, um Kondensation und damit
Korrosion zu verhindern. Wenn die niedrige Temperatur des zu fördernden Gases zu Kondensation und
Korrosion führen kann, sollte das System zur Vermeidung von Kondensation mit Inertgas gespült werden.

Korrosion der Sicherheitsausrüstung – Wenn sicherheitskritische Vorrichtungen (Flammensperrelemente,
Temperaturaufnehmer usw.) durch korrosive Stoffe im Prozessgas beschädigt werden können, müssen sie aus
Materialien gefertigt sein, die eine solche Beschädigung ausschließen.

Phasenwechsel – Ungeplanter Phasenwechsel kann zu Kondensation und möglicher Korrosion führen. Zur
Vermeidung dieser Gefahr sind Temperatur- und Druckveränderungen zu beachten.

Unplanmäßige Reaktionen – Unplanmäßige chemische Reaktionen können zur Bildung von Korrosivstoffen
führen. Bei Vielstoffanlagen sollte unbedingt auf die Möglichkeit der gegenseitigen Verunreinigung durch
verschiedene Produkte geachtet werden.
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CHEMISCH BEDINGTE RISIKEN

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CHEMISCH BEDINGTE RISIKEN
3.5
Zusammenfassung – Chemisch bedingte Risiken

Berücksichtigen Sie alle denkbaren chemischen Reaktionen in Ihrem System.

Bedenken Sie chemische Reaktionen, die unter außergewöhnlichen Bedingungen (z. B. Defekten oder
Störungen) auftreten könnten.

Benutzen Sie bei der Risikobetrachtung Ihrer Prozessmaterialien die Sicherheitsdatenblätter der Hersteller.

Minimieren Sie die Reaktionsgefahr, indem Sie Oxidationsmittel und zündfähige Materialien verdünnen.

Benutzen Sie eine trockenlaufende Vakuumpumpe für die chemische Industrie von Edwards, wenn es unter
außergewöhnlichen Bedingungen zu zündfähigen Gemischen kommen kann.

Verwenden Sie ein geeignetes Schmiermittel für Ihre Pumpe, wenn Sie Oxidationsmittel pumpen. Ziehen Sie
den Einsatz einer trockenlaufenden Pumpe in Erwägung.

Wenn in einem Prozess Natriumazid eingesetzt oder hergestellt wird, dürfen die Prozessgase nicht mit
schwermetallhaltigen Teilen in Berührung kommen.

Berücksichtigen Sie alle besonderen Vorsichtsmaßnahmen, wenn Sie toxische, korrosive oder instabile
Materialien pumpen.
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PHYSIKALISCH BEDINGTE RISIKEN
4.1
Ursachen von Überdrücken
Überdrücke in Komponenten Ihres Systems können auf folgende Ursachen zurückzuführen sein:

In das System ist stark verdichtetes Gas eingedrungen.

Gase wurden im System verdichtet.

Flüchtige Gase im System wurden plötzlich erwärmt.

Ein Phasenwechsel führt zur Ablagerung von Feststoffen
4.2
Überdruck im Pumpenauslass
Überdrücke im Pumpenauslass entstehen in der Regel infolge einer Blockierung oder Verengung des Auslasssystems.
Vakuumpumpen wirken als Verdichter und sind speziell für den Betrieb mit einem großen Auslass / EinlassDruckverhältnis ausgelegt. Sie komprimieren im Allgemeinen gegen Atmosphärendruck oder gegen Drücke, die nur
wenig über dem Atmosphärendruck liegen.
Wenn der Auslass verengt oder blockiert ist, können viele typische Vakuumpumpen Auslassdrücke von über 7 bar (8
x 105 Pa) erzeugen. Durch diese Drücke können die Pumpe sowie sonstige Systemkomponenten beschädigt werden.
Neben dem beim Betrieb der Pumpe möglicherweise entstehenden Überdruck kann Überdruck auch durch zugeführte
Druckgase (z. B. Spülgase oder Verdünnungsgase) erzeugt werden, wenn das Abgassystem verengt oder blockiert ist.
Wenn eine Pumpe am Auslass mit Flammensperren ausgestattet ist, darf der Auslassgegendruck keinesfalls den im
Betriebshandbuch des Vakuumsystems angegebenen Höchstwert übersteigen. Zur Vermeidung einer Verstopfung von
Abgassystem und Flammensperre durch Prozessablagerungen sollte ein geeignetes Wartungsprogramm durchgeführt
werden. Wenn derartige Maßnahmen ungeeignet sind, sollte zwischen Pumpe und Flammensperre ein
Druckaufnehmer zur Erfassung von Verstopfungen angebracht werden.
Sublimation oder Phasenwechsel kann zu Verstopfungen in den Prozessrohrleitungen und zu Überdruckgefahr führen.
Entnehmen Sie den Maximaldruck und den empfohlenen kontinuierlichen Abgasgegendruck bitte der
Betriebsanleitung der entsprechenden Vakuumpumpe. Legen Sie Ihre Abgasleitungen so aus, dass diese
Anforderungen erfüllt werden können und den Empfehlungen der nachfolgenden Abschnitte entsprechen.
4.2.1
Ölgedichtete Dreh- und Sperrschieberpumpen
Ölgedichtete Drehschieberpumpen können nur mit nicht verengtem Auslass betrieben werden. Beim Betrieb mit
verengtem oder blockiertem Auslass können Pumpenteile bersten.
Das Auslasssystem ist daher so auszulegen, dass der Abgasgegendruck höchstens 1 bar (2 x 105 Pa) Überdruck beträgt.
Unter normalen Bedingungen sollte der kontinuierliche Abgasgegendruck jedoch höchstens 0,35 bar (1,35 x 105 Pa)
Überdruck betragen.
4.2.2
Drystar-Pumpen
Auch trockenlaufende Pumpen können hohe Auslassdrücke erzeugen, wenn das Auslasssystem verengt oder blockiert
ist. Die Drystar-Pumpen sind jedoch für erheblich höhere Drücke ausgelegt (typischerweise größer als 7 bar statischen
(8 x 105 Pa) Überdruck, 10 bar (1,1 x 106 Pa) Überdruck im Falle der Edwards trockenlaufenden Vakuumpumpen für
die chemische Industrie). Dies ist bedeutend größer als die 1 bar (2 x 105 Pa) Überdruck von ölgedichteten
Drehschieberpumpen. Konstruktion und Wartung des Abgassystems müssen Verstopfungen und Überdruck
ausschließen.
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PHYSIKALISCH BEDINGTE RISIKEN
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PHYSIKALISCH BEDINGTE RISIKEN
Auch Drystar-Pumpen sollten jedoch nicht kontinuierlich mit Auslassdrücken von über 0,3 bar (1,3 x 105 Pa)
Überdruck betrieben werden. Bei Gefahr hoher Abgasdrücke empfehlen wir, das System zur Vermeidung von
Überschreitung dieses Drucks mit einem Abgasüberdruckschalter auszustatten.
Hinweis: Zur Gewährleistung ihrer Zuverlässigkeit haben einige Edwards-Pumpen einen unter den oben angegebenen
Werten liegenden Abgashöchstdruck. Siehe Betriebsanleitung der Pumpen.
4.2.3
Trockenlaufende Vakuumpumpsysteme für die chemische Industrie
Edwards Drystar-Vakuumpumpen und Flammensperren für die chemische Industrie haben eine Druckauslegung von 10
bar (1,1 x 106 Pa). Dieser Druck wurde gewählt, um einem Druckaufbau durch eine Blockierung des Abgases zu
widerstehen.
4.2.4
Abgassystemdruck
Wir empfehlen, das Abgassystem auf eine Innendruckbelastbarkeit von mindestens 1,3 bar (2,3 x 105 Pa) bzw. bei
Drystar-Pumpen für die chemische Industrie auf mindestens 10 bar (1,1 x 106 Pa) auszulegen, sofern es über keine
Überdruckentlastungseinrichtung verfügt).
4.3
Schutzmaßnahmen vor Überdruck im Pumpenauslass
Komponente
Wirkungsweise
Ventil in Auslassleitung
Das Ventil wird so angeschlossen, dass es bei laufender
Pumpe immer geöffnet ist.
Bauen Sie eine Bypass-Leitung mit Überdruckventil ein.
Auslasswäscher
Bauen Sie eine Bypass-Leitung mit Überdruckventil ein.
Bauen Sie einen Druckmesser ein und schließen Sie den
Druckmesser so an, dass die Pumpe ausgeschaltet wird,
wenn der Auslassdruck zu hoch wird.
Flammensperren
Messung des Abgasgegendrucks.
Messung des Differenzdrucks über die Flammensperre.
Ölnebelfilter
Bauen Sie eine Überdruckentlastung ein.
Bei Erreichen des Maximaldrucks im Auslasssystem müssen folgende Maßnahmen veranlasst
werden:

Der Druck muss durch eine Vorrichtung abgelassen werden, die parallel zum Gasweg mit der Verengung oder
Verstopfung angeordnet ist.

Die Ursache des Überdrucks muss abgestellt werden. (Pumpe ausschalten bzw. Druckgaszufuhr
unterbrechen.)
4.4
Überdruck am Pumpeneinlass
4.4.1
Druckgaszufuhr und Gegendruck
Die erforderliche Druckfestigkeit der Verbindungsleitung von der Pumpe zum Vakuumsystem wird häufig in der
Annahme unterschätzt, die Leitung werde nicht über den Atmosphärendruck hinaus belastet. Dies trifft aber nur
unter normalen Betriebsbedingungen zu. Die Druckfestigkeit sollte allerdings für die infolge von Störungen oder
Defekten möglichen Überdrücke ausgelegt sein.
In der Regel sind Überdrücke in den Zulaufleitungen auf die Zuführung von Druckgasen (z. B. Spülgasen) bei
ausgeschalteter Pumpe zurückzuführen. Wenn die Komponenten in der Einlassleitung für die dann entstehenden
Drücke nicht geeignet sind, kann die Leitung bersten und Prozessgas kann aus dem System austreten. Ebenso kann
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Beim Anschließen der Druckgaszufuhr an ein System sind daher Druckregler zu integrieren, die einen Durchfluss bei
geringem Druck bis maximal zu der Höhe gewährleisten, für die das System ausgelegt ist.
Bei den meist verwendeten nicht entlüftenden Druckreglern steigt der Systemdruck auf den Druck der Gaszufuhr zum
Regler an, wenn kein Prozessgas durch das System strömt. Überdrücke müssen daher durch eine der folgenden
Sicherheitsvorkehrungen verhindert werden:

Die Gase werden an der Pumpe vorbei in ein frei entlüftetes Abgassystem geführt. Auf diese Weise wird der
Druck reduziert.

Unter kontinuierlicher Überwachung des Systemdrucks schaltet ein Absperrventil die Druckgaszufuhr bei
einem bestimmten Druck ab.
4.4.2
Fehlerhafter Betrieb der Pumpe
Besondere Vorsichtsmaßnahmen sind erforderlich, bis die Pumpe fehlerfrei läuft.
Wenn die Pumpe in die falsche Richtung dreht oder mit verengtem oder blockiertem Einlass betrieben wird, entsteht
in der Zulaufleitung der Pumpe hoher Druck. Dieser Druck kann dazu führen, dass die Pumpe, die Leitung oder Teile
der Leitung bersten.
Verschließen Sie den Pumpeneinlass daher grundsätzlich nur mit einem lose angeschraubten Abschlussblech, bis Sie
sicher sind, dass die Pumpe in die richtige Richtung dreht.
Betrieb bei hohen Drehzahlen kann zu Defekten an der Pumpe führen. Betreiben Sie die Pumpe nicht bei über den
vorgegebenen Grenzwerten liegenden Drehzahlen. Dies gilt insbesondere bei der Verwendung von
Frequenzumrichtern zur Regelung der Saugleistung.
4.5
Zusammenfassung – Physikalisch bedingte Risiken

Bei Berechnungen zur Systemsicherheit müssen die Maximaldrücke sämtlicher Komponenten des Systems
berücksichtigt werden.

Stellen Sie sicher, dass der Pumpenauslass nicht verengt oder blockiert werden kann.

Legen Sie für Edwards Drystar-Pumpen das Abgassystem für einen maximalen Betriebsüberdruck von 0,3 bar
(1,3 x 105 Pa) und einen maximalen statischen Überdruck von 1,0 bar (2 x 105 Pa) aus. Bei Gefahr hoher
Abgasdrücke empfehlen wir, das System zur Vermeidung von Überschreitung dieses Drucks mit einem
Abgasüberdruckschalter auszustatten, um die Pumpe bei Überschreitung des maximalen Dauerbetriebsdrucks
abzuschalten.

Edwards Drystar-Pumpsysteme für die chemische Industrie benötigen eine Abgasanlage für einen maximalen
Dauerbetriebsdruck von 0,3 bar (1,3 x 105 Pa) und einen maximalen statischen Druck von 10 bar (1,1 x 106
Pa), sofern sie über keine Überdruckentlastungseinrichtung verfügen.

Bei Beurteilung des benötigten Nenndruckes der Pumpeneinlassleitung sind Fehlerbedingungen und
Störungen zu berücksichtigen.

Stellen Sie sicher, dass Sie ein geeignetes Überdruckventil eingebaut haben, das auch für die Anwendung
geeignet ist.

Stellen Sie sicher, dass eine Druckgaszuführung richtig reguliert und überwacht wird. Sperren Sie die Zufuhr
ab, sobald die Pumpe ausgeschaltet wird.

Stellen Sie soweit wie möglich sicher, dass der Versorgungsdruck an jeder einstellbaren Spülgasversorgung
niedriger ist als der maximale statische Druck des Systems. Als Alternative sollte eine Druckentlastung für
den Fall eines Komponentenfehlers vorgesehen werden.
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PHYSIKALISCH BEDINGTE RISIKEN
ein Rückströmung der Gase aus dem System in eine Prozesskammer zum Bersten von Komponenten und zu
Undichtigkeiten führen, wenn die Kammer für die betreffenden Drücke nicht ausgelegt ist.
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RISIKOANALYSE
Die Techniken der Risikoanalyse ermöglichen die strukturierte Bestimmung und Analyse der bei normalem Einsatz
sowie beim Auftreten von Störungen in einem System bestehenden Sicherheitsrisiken. Eine solche Technik gibt einen
Weg für eine Gefahrenanalyse vor. Die Anwendung dieser Form der Risikoanalyse ist unter Umständen
vorgeschrieben.Umbei dieser Form des Risikomanagements möglichst exakte Ergebnisse zu gewährleisten, muss die
Risikoanalyse bereits zu Beginn der Konstruktion eines Systems einsetzen und bei der Installation und dem Betrieb
des Systems fortgesetzt werden.
Eine detaillierte Beschreibung der Analysekonzepte würde den Umfang dieser Veröffentlichung überschreiten. Es
wird jedoch auf die umfangreiche einschlägige Literatur verwiesen. In der chemischen Prozessindustrie wird häufig
das HAZOP-Verfahren eingesetzt (HAZOP = Hazard and Operability Study). Dieses quantitative Verfahren zur
Risikoanalyse hat eine Bestimmung der potentiellen Risiken und Betriebsstörungen zum Ziel.
Ergebnis der Risikoanalyse sind im Allgemeinen Informationen über die Art der Risiken, den Umfang der Risiken und
die Wahrscheinlichkeit des Eintretens der Risiken. Aufgrund dieser Informationen kann dann entschieden werden, wie
die Auswirkungen der Risiken am besten auf einen annehmbaren Umfang beschränkt werden können. Je nach Ursache
eines Risikos kann entweder das Risiko ausgeschlossen oder in seinem Umfang beschränkt werden. Möglicherweise
kann nur die Wahrscheinlichkeit reduziert werden, mit der ein Risiko eintritt. Dass ein Risiko vollkommen
ausgeschlossen werden kann, ist wohl eher selten.
Bei der Entscheidung über die besten Maßnahmen zur Begrenzung eines Risikos sind alle denkbaren Auswirkungen
eines Risikos zu berücksichtigen. Eine kleine heiße Fläche kann für einen Bediener z. B. ein gewisses
Verbrennungsrisiko bedeuten. Um die Wahrscheinlichkeit einer Verbrennung zu verringern, könnte ein Warnschild
angebracht werden, das auf die heiße Fläche hinweist, oder es könnte ein Schutz über der heißen Fläche angebracht
werden. Die Risikoanalyse könnte aber auch ergeben, dass diese heiße Fläche als Zündquelle für zündfähige Dämpfe
in Betracht kommt. Eine Entzündung der Dämpfe könnte zu einer größeren Explosion oder zur Freisetzung toxischer
Reaktionsprodukte führen. Um die Wahrscheinlichkeit einer Entzündung zu begrenzen, muss daher die Temperatur
an der betreffenden Fläche verringert oder sichergestellt werden, dass die zündfähigen Dämpfe nicht mit dieser
Fläche in Berührung kommen.
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RISIKOANALYSE
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KONSTRUKTION
6.1
Druckfestigkeiten in einem System
Vakuumleitungen und -komponenten werden für Innendrücke unterhalb des Atmosphärendrucks ausgelegt. In der
Praxis ist es trotzdem notwendig, das System für Drücke oberhalb des Atmosphärendrucks auszulegen. Zu hohe
Überdrücke müssen gegebenenfalls durch den Einbau von Druckentlastungseinrichtungen ausgeschlossen werden.
Wichtig ist, dass nicht von der falschen Voraussetzung ausgegangen wird, an den Zulaufleitungen und an sonstigen
Komponenten am Systemeinlass bestehe auch bei Systemstörungen ohnehin ein Unterdruck, und diese Teile könnten
folglich als schwächste Teile des Systems konstruiert werden.
Auslasssysteme müssen so konstruiert sein, dass der beim Betrieb der Pumpe entstehende Abgasgegendruck so gering
wie möglich ist. Gleichermaßen wichtig ist jedoch, das Abgassystem für einen entsprechenden Maximaldruck
auszulegen. Zu berücksichtigen sind die Drücke, die während des normalen Betriebs der Pumpe sowie unter Zufuhr
von Druckgas entstehen können. Ebenfalls erforderlich ist die Abstimmung mit den eingebauten
Überdruckentlastungseinrichtungen.
Bei der Risikoanalyse sind in jedem Fall folgende Punkte zu bedenken:

externe Einlässe (z. B. Inertgasanschlüsse),

Absperrungen und Verengungen von allen Quellen, besonders in der Abgasleitung,

Reaktionen der Prozessgase untereinander.
6.1.1
Druckfestigkeit in einem System für das Pumpen zündfähiger Gemische
Bei Verwendung des Vakuumsystems für Dampf- oder Gasgemische im zündfähigen Bereich und Anwesenheit einer
potentiellen Zündquelle sollten Pumpe, Leitungen und Behälter einen Mindestbetriebsnenndruck von 10 bar (1,1 x
106 Pa) haben.
Es ist zu beachten, dass bei einem Gefäß, das flüchtige Flüssigkeiten enthält und sich von der restlichen Anlage
abtrennen lässt, eine Erwärmung von außen (z. B. durch Brand) zu Innendrücken führen kann, die über dem
Betriebsnenndruck des Gefäßes liegen. In solchen Fällen müssen Sie für geeignete
Überdruckentlastungsvorrichtungen sorgen.
6.2
Vermeidung von Totvolumina
Als Totvolumen wird jedes geschlossene Gasvolumen in einer Vakuumleitung oder einer Komponente eines
Vakuumsystems bezeichnet, in dem das vorhandene Gas sich nicht bewegt. Dies ist z. B. im Getriebekasten einer
Wälzkolbenpumpe oder im Messkopf eines Messgerätes der Fall. Mit Ventilen versehene Leitungen oder
Stickstoffzufuhrleitungen können bei geschlossenen Ventilen ebenfalls zu Totvolumina werden.
Totvolumina sind bei der Prüfung von Mischungen und Reaktionen von Prozessgasen zu berücksichtigen, die
normalerweise nicht gleichzeitig in der Prozesskammer vorkommen. In Leitungen, Pumpen und Prozesskammern
werden die Gase “linear” transportiert, d. h. die verschiedenen Gase strömen jeweils nacheinander. Diese linear
strömenden Gase können dann gemischt werden, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des ausgestoßenen Gases
infolge einer Verengung oder Blockierung verringert wird. Totvolumina werden nicht gespült und können durch
steigenden oder fallenden Druck mit Prozessgasen gefüllt werden. Dabei können Gase aus verschiedenen
Prozessphasen zurückgehalten werden und mit Gasen aus anschließenden Prozessphasen reagieren. Durch
sorgfältiges Evakuieren der Kammer zwischen der Zufuhr von Gasen, die sich nicht miteinander vertragen, kann das
Explosionsrisiko reduziert werden.
Besondere Sorgfalt im Hinblick auf Kreuzkontaminationen in Totvolumina ist geboten bei verhältnismäßig hohen
Drücken (etwa im Bereich des Atmosphärendrucks) und in Gegenwart explosiver Gase. Insbesondere ist das Risiko
einer unerwünschten Konzentration in Filtern und Abscheidern zu berücksichtigen. Gegebenenfalls muss eine
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KONSTRUKTION
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KONSTRUKTION
Reinigung mit kontinuierlich strömenden, geeigneten Spülgasen vorgenommen werden, um Kreuzkontaminationen
auszuschließen.
Beim Pumpen von zündfähigen Stoffen können sich Totvolumina mit potentiell explosiven Gasen oder Dämpfen
füllen, die sich durch normales Spülen nicht entfernen lassen. Wenn darüber hinaus noch eine Zündquelle vorliegt,
sollten die Totvolumina ggf. gezielt gespült werden.
6.3
Abgasabsaugsysteme
Jedes Pumpsystem muss je nach Prozess an ein geeignetes Abgasabsaugsystem angeschlossen werden. Wie bereits
dargestellt, muss das Absaugsystem für die entstehenden Betriebsdrücke ausgelegt und, wenn gefährliche
Materialien verarbeitet oder hergestellt werden, in geeigneter Weise gegen das Austreten von Prozessmaterialien
und Nebenprodukten abgedichtet sein.
6.4
Quellen für potentiell explosive Gas- oder Dampfgemische
Wenn entzündliche Gase oder Dämpfe mit der richtigen Konzentration an Sauerstoff oder eines anderen geeigneten
Oxidationsmittels gemischt werden, bildet sich ein potentiell explosives Gemisch, das sich in Anwesenheit einer
Zündquelle entzündet.
Obwohl die potentielle Explosionsfähigkeit von Pumpmaterial in aller Regel deutlich ist, können laut Erfahrung von
Edwards Bedingungen vorliegen, unter denen ein potentiell explosives Gemisch durch zuvor nicht bedachte Umstände
entstehen kann. Sie müssen alle Quellen potentiell explosiver Gemische feststellen, die in Ihrer Anlage entstehen
können. Die folgende Liste beruht auf Erfahrungswerten von Edwards, ist jedoch keineswegs vollständig:
Kreuzkontamination – Wenn eine Vakuumpumpe für eine Anzahl von Anwendungen benutzt wird, ist es möglich, dass
die Benutzung für die einzelne Anwendung sicher ist. Wenn aber die Pumpe vor der Benutzung mit anderen
Substanzen nicht gespült wird, kann es zu einer Kreuzkontamination mit unerwarteten Reaktionen kommen.
6.5
Vermeidung des zündfähigen Bereichs
Eine zündfähige Substanz bildet nur dann eine potenziell zündfähige Atmosphäre, wenn sie so mit Luft oder
Sauerstoff vermischt wird, dass die Konzentration zwischen der unteren und oberen Entzündlichkeitsgrenze
(Explosionsgrenze) liegt.
Eine mögliche Explosion setzt außerdem eine Sauerstoffkonzentration oberhalb der Mindestsauerstoffkonzentration
voraus. Die Mindestsauerstoffkonzentration für die meisten zündfähigen Gase ist >5%Vol. (Hinweis: Gilt nicht für
explosive oder selbstentzündliche Stoffe , wofür besondere Vorsichtsmaßnahmen notwendig sind.)
Zur Vermeidung des Betriebs mit Gasgemischen im Explosionsbereich gibt es eine Reihe von Strategien: Die Wahl der
Strategie richtet sich nach den Ergebnissen der für den Prozess durchgeführten Risikobewertung (Gefahrenanalyse)
und dem Pumpsystem:

Zündfähige Gaskonzentration unterhalb der unteren Explosionsgrenze halten
Dies ist die bevorzugte Betriebsmethode.Umdas Risiko des versehentlichen Erreichens des zündfähigen Bereichs des
Gases zu vermeiden, sollte ein Sicherheitszuschlag für den Betrieb unterhalb der Explosionsgrenze verwendet und
die zündfähige Konzentration 25 % unterhalb dieser Grenze gehalten werden.
Die bevorzugte Methode zur Beibehaltung einer Konzentration von 25 % der unteren Explosionsgrenze ist die
Verdünnung mit einem über Pumpeneinlass und/oder Spülgasanschlüsse zugeführten Inertgas (z. B. Stickstoff). Die
erforderliche Integrität des Verdünnungssystems und eventueller Alarme oder Verriegelungen richtet sich nach der
bei Ausfall des Verdünnungssystems auftretenden Gefahrenklasse (Gefahrenbereich).

Sauerstoffkonzentration unterhalb des Mindestwerts halten
Bei dieser Methode muss die Sauerstoffkonzentration der gepumpten Gase zur Gewährleistung eines sicheren
Betriebs überwacht werden. Um das Risiko des versehentlichen Erreichens des zündfähigen Bereichs des Gases zu
vermeiden, sollte ein Sicherheitszuschlag für den Betrieb unterhalb der Mindestsauerstoffkonzentration verwendet
werden. Das bestmögliche Verfahren bei der ständigen Überwachung der Sauerstoff- konzentration ist die
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Die bevorzugte Methode zur Beibehaltung eines Sauerstoffgehalts unterhalb der niedrigsten veröffentlichten
Mindestsauerstoffkonzentration ist der vollständige Ausschluss von Luft und Sauerstoff aus Prozess und Pumpsystem
durch Verdünnung des gepumpten Gases mit Inertgas (z. B. Stickstoff), das ggf. über Pumpeneinlass und/oder
Spülgasanschlüsse eingeleitet wird. Die erforderliche Integrität der Luft- und Sauerstoffausschlussmaßnahmen und
eventueller Alarme oder Verriegelungen richtet sich nach der bei Ausfall von Ausschluss- und Verdünnungssystem
auftretenden Gefahrenklasse (Gefahrenbereich).
Die beim vollständigen Ausschluss von Luft aus Prozess und Pumpsystem in aller Regel erforderlichen
Vorsichtsmaßnahmen werden am Ende dieses Abschnitts erläutert (siehe Seite 25).

Zündfähige Gaskonzentration oberhalb der oberen Explosionsgrenze halten
Bei sehr hohen Konzentrationen von zündfähigem Gas ist ein Betrieb bei Konzentrationen oberhalb der oberen
Explosionsgrenze ggf. geeigneter. Um das Risiko des versehentlichen Erreichens des zündfähigen Bereichs des Gases
zu vermeiden, sollte ein Sicherheitszuschlag für den Betrieb oberhalb der oberen Explosionsgrenze verwendet
werden. Es wird empfohlen, dass der Restsauerstoffgehalt im Gas von <60 % der Mindestsauerstoffkonzentration für
zündfähige Gase nicht überschritten wird.
Die bevorzugte Methode zur Beibehaltung eines Sauerstoffgehalts unterhalb dieser Sicherheitsmarge ist der
vollständige Ausschluss von Luft und Sauerstoff aus Prozess und Pumpsystem. Die Verdünnung des gepumpten Gases
mit Inertgas (z. B. Stickstoff) oder zusätzlichem zündfähigem Gas ("Füllgas"), das über Pumpeneinlass und/oder
Spülgasanschlüsse eingeleitet wird, ist ggf. ebenfalls erforderlich. Die erforderliche Integrität von Luft- und
Sauerstoffausschlussmaßnahmen, Inertgaseinleitsystem und eventueller Alarme oder Verriegelungen richtet sich
nach der bei Ausfall von Ausschlussund Verdünnungssystem auftretenden Gefahrenklasse (Gefahrenbereich).
In der Regel beim vollständigen Ausschluss von Luft aus Prozess und Pumpsystem erforderliche Vorsichtsmaßnahmen:

Beseitigung von Leckagen – Leckprüfer verwenden oder Druckanstiegsprüfung durchführen. Vor dem Einlass
entzündlicher Stoffe in die Prozesskammer kann geprüft werden, ob das Eindringen von Luft (Sauerstoff) in
das Vakuumsystem innerhalb der zulässigen Grenzwerte liegt. Dieser Test wird als Druckanstiegsprüfung
bezeichnet.
Zur Durchführung einer Druckanstiegsprüfung wird die Prozesskammer auf einen Druck knapp unterhalb des
normalen Betriebswerts evakuiert und dann von der Vakuumpumpe getrennt. Dann wird der Druck in der
Prozesskammer über einen festgelegten Zeitraum beobachtet und notiert. Da Volumen der Prozesskammer
und maximal zulässiger Wert für das Eindringen von Luft bekannt sind, lässt sich ein über einen festgelegten
Zeitraum ein maximal zulässiger Druckanstieg berechnen. Bei Überschreitung dieser Höchstgrenze müssen
Maßnahmen zur Abdichtung des Luft- bzw. Sauerstofflecks in der Prozesskammer getroffen werden.
Anschließend muss die Prüfung vor dem neuerlichen Einlassen von zündfähigen Stoffen erfolgreich wiederholt
werden.
In einigen Fällen kann die Fähigkeit des Vakuumsystems zur Erreichung eines guten Enddrucks als Anzeige für
die Systemdichtheit dienen.

Vor Beginn des Prozesses Luft restlos aus dem System entfernen – Vor Einleitung von zündfähigen Gasen in
den Prozess sollte das System vollständig evakuiert und/oder mit Inertgas (z. B. Stickstoff) gespült werden,
um vorhandene Luft restlos zu entfernen. Wiederholen Sie diesen VorgangamEnde des Prozesses, bevor das
System zur Atmosphäre belüftet wird.

Bei trockenlaufenden Vakuumpumpen – Sorgen Sie dafür, dass Wellendichtungsgas keinesfalls Luft ist oder
mit Luft verunreinigt werden kann, und dass Gasballastanschlüsse abgedichtet sind oder nur zum Einlassen
von Inertgas verwendet werden.

Bei ölgedichteten Vakuumpumpen (Dreh- oder Sperrschieberpumpen) – Wellendichtungen laut
Herstellerangaben warten und ein Pump- und Druckschmiersystem mit Alarmanzeige für Öldruckverlust
verwenden. Zu diesem System gehört ggf. ein externes Zusatzgerät mit Druckschalter zur Bereitstellung von
gefiltertem und unter Druck stehendem Schmieröl. Sorgen Sie dafür, dass Ballastgasanschlüsse abgedichtet
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KONSTRUKTION
Beibehaltung der Konzentration bei <2%Vol. unterhalb der niedrigsten veröffentlichten
Mindestsauerstoffkonzentration für das Gasgemisch.Wenndie Überwachung nur in Form von routinemäßigen
Prüfungen des Sauerstoffgehalts stattfindet, sollte der Sauerstoffgehalt den Wert von 60 % der niedrigsten
veröffentlichten Mindestsauerstoffkonzentration nicht überschreiten.
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KONSTRUKTION
sind oder nur zum Einlassen von Inertgas verwendet werden. Führen Sie eine ordnungsgemäße
Inertgasspülung bis zum Ölkasten durch, um die Luft vor Prozessbeginn zu entfernen.

Bei Wälzkolbenpumpen – Hauptantriebswellendichtung laut Herstellerangaben warten und gewährleisten,
dass Spülgas- und Betlüftungsanschlüsse nur zum Einleiten von Inertgas verwendet werden. Es wird die
Verwendung von Edwards EH-Wälzkolbenpumpen empfohlen. EH-Pumpen haben ölumspülte
Wellendichtungen und können mit einer Ölstandsüberwachung ausgestattet werden, die vor
Dichtungsproblemen warnt, bevor Luft in das System eindringt.

Rückströmung – Sorgen Sie dafür, dass die Betriebsverfahren und Vorrichtungen des Systems dieses vor
Luftrückströmung auf Grund von Pumpenausfall schützen. Sorgen Sie dafür, dass gepumpte zündfähige Gase
am Ende der Pumpenabgasleitung sicher entsorgt werden. Sorgen Sie durch entsprechende Spülung der
Abgasleitung vor Beginn und nach Beendigung von Prozessen mit zündfähigen Gasen und durch
entsprechende Inertgasspülung während des Betriebs zur Vermeidung von Rückvermischung durch Luftwirbel
in der Abgasleitung dafür, dass in der Leitung keine Gasgemische entstehen können.
Hinweis: Wenn Edwards DPS- oder EDPS-trockenlaufende Vakuumpumpen mit Flammensperren ausgestattet sind,
können potentiell explosive Atmosphären gepumpt werden. Wenden Sie sich bitte an Edwards.
6.6
Stufen der Systemdichtheit
Die Verwendung von Spülgasen als Schutzmethode wurde bereits kurz angesprochen. Als Spülgase werden Inertgase
(meist Stickstoff) eingesetzt. Mit dem Inertgas werden gefährliche Prozessgase auf Konzentrationen verdünnt, bei
denen eine Explosions- bzw. Reaktionsgefahr nicht mehr besteht. Wenn die Prozessgasverdünnung den primären
Explosionsschutz darstellt, müssen zuverlässige Alarm- und Verriegelungssysteme verwendet werden, um einen
sicheren Systembetrieb auch bei ausgeschalteter Spülgaszufuhr zu gewährleisten. Die Integrität des
Gasverdünnungssystems sollte bei der Risikobewertung (Gefahrenanalyse) beachtet werden und richtet sich nach der
internen Zonenklassifizierung (d. h. Gefahrenstufe), die bei Ausfall des Verdünnungssystems eintritt. Bei der
Risikobewertung zur Feststellung der erforderlichen Systemintegrität sollte das jeweils gültige optimale
Bewertungsverfahren zur Anwendung kommen.
Wenn ein Verdünnungssystem z. B. zur Beibehaltung der Konzentration eines zündfähigen Gases außerhalb des
zündfähigen Bereichs eingesetzt wird und sich das gepumpte Gas bei Ausfall der Verdünnung ständig oder häufig
innerhalb des zündfähigen Bereichs befindet (in der Regel mehr als 1/8 der Zeit, also im Bereich 0) muss das System
eine der folgenden Bedingungen erfüllen:

Das System muss selbst bei einer seltenen Fehlfunktion ausfallsicher sein.

Es muss auch beim Auftreten von zwei Fehlern sicher sein.

Es muss über zwei unabhängige Versorgungssysteme für die Verdünnung verfügen.
Wenn sich das gepumpte Gas bei Ausfall der Verdünnung nur gelegentlich innerhalb des zündfähigen Bereichs
befindet (in der Regel weniger als 1 8 der Zeit, also im Bereich 1) muss das System eine der folgenden Bedingungen
erfüllen:

Das System muss selbst bei einer erwarteten Fehlfunktion ausfallsicher sein.

Es muss beim Auftreten von einem Fehler sicher sein.
Wenn es unwahrscheinlich ist, dass das gepumpte Gas bei Ausfall der Verdünnung den zündfähigen Bereich erreicht,
dies jedoch kurzzeitig auftreten kann (in der Regel weniger als 1/800 der Zeit, also im Bereich 2) muss das
Verdünnungssystem unter normalen Betriebsbedingungen sicher funktionieren.
6.7
Verwendung von Flammensperren
Wenn Edwards Drystar-Pumpen für die chemische Industrie benutzt werden, um Gase oder Dämpfe zu pumpen, die
im Falle einer Betriebsstörung zündfähige Gemische bilden können, müssen Sie am Ein- und Auslass der Pumpe
Flammensperren installieren, um im Falle einer Zündung die entstehende Flammenfront zu begrenzen. Eine
Prüfbescheinigung eines unabhängigen Testinstituts wurde für den Betrieb von Drystar-Pumpen für die chemische
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Wenn die Gefahr einer wiederholten Zündung oder eines Brandes in der Drystar-Pumpe für die chemische Industrie
von Edwards besteht, sind besondere Vorsichtsmaßnahmen zu treffen. Solche Bedingungen können durch
kontinuierliche Zündquellen entstehen, die bei einer Betriebsstörung durch das Pumpen von Gasen oder Dämpfen mit
einer geringeren Selbstentzündungstemperatur als die interne Pumpentemperatur hervorgerufen werden können. In
diesem Fall ist ein PT100 oder ein äquivalenter Temperatursensor an der Pumpenseite jeder Flammensperre
anzubringen. Diese sprechen bei einem Brand an und sind mit einem geeigneten System zur Brandunterdrückung zu
verknüpfen. Dadurch wird das System auch für den Fall eines Dauerbrandes sicher.
Folgende Systeme zur Brandunterdrückung sind je nach Anwendung zu empfehlen:

Unterbrechung der Zufuhr der zündfähigen Substanz – Das Schließen eines Ventils am Einlass der Edwards
Drystar-Pumpe für die chemische Industrie verhindert das Nachströmen von zündfähigen Stoffen in die
Pumpe.

Abstellen der Zündquelle – Durch das Abschalten des Motors wird die Pumpe innerhalb von ca. 10 Sekunden
gestoppt.

Inertisieren des Brandbereiches – Das rasche Spülen des Brandherdes (typischerweise, aber nicht immer, liegt
dieser im Auslassstutzen der Pumpe) wird die Flamme löschen. Beachten Sie bitte, dass es für eine Flamme
möglich ist, wieder zu zünden, falls die Zündquelle nicht beseitigt wird.
6.8
Zündquellen
Wenn Edwards Drystar-Pumpen für die chemische Industrie zum Pumpen von Gasen oder Dämpfen eingesetzt werden,
die bei einer Betriebsstörung zündfähige Gemische bilden können, müssen Sie alle möglichen Zündquellen
betrachten. Nachfolgend sind einige Punkte aufgelistet, die Sie als Teil für die Gesamtbetrachtung benutzen können.
Wichtig: Trockenlaufende Vakuumpumpen für die chemische Industrie von Edwards sind von einem unabhängigen
Prüfinstitut typengetestet. Das Prüfinstitut hat bescheinigt, dass die Pumpen bei richtiger Installation eine internen
Explosion aushalten.

Mechanischer Kontakt – Zwei aufeinander reibende Oberflächen können genügend Wärme erzeugen, um
eine Zündung auszulösen. Alle Pumpenmechanismen und Maschinen, die als Rotoren oder Kolben konstruiert
sind, beinhalten die Möglichkeit, dass bei einer Betriebsstörung zwei Flächen miteinander in reibenden
Kontakt kommen. Es ist möglich, diese Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, sie kann aber nicht vollständig
ausgeschlossen werden. Alle Edwards Drystar-Pumpen für die chemische Industrie sind so konstruiert, dass
die Wahrscheinlichkeit minimiert ist, aber unter der Annahme, dass es trotzdem dazu kommt, sind die
Pumpen so konstruiert und geprüft, dass sie eine interne Explosion unter Kontrolle halten können.

Eindringen von Fremdteilchen – Bei allen Pumpenmechanismen besteht die Möglichkeit, dass Fremdteilchen
aus dem Prozess oder als Rückstand aus der Anlagenfertigung in die Pumpegelangen können.Wenndiese
Teilchen zwischen einer beweglichen und einer festen Fläche abgerollt werden, besteht die Möglichkeit, dass
dadurch Wärme erzeugt wird. Weil dies in nahezu allen Vakuumpumpen geschehen kann, sind die Edwards
Drystar-Pumpen für die chemische Industrie so konstruiert, dass sie die Möglichkeit minimieren, aber unter
der Annahme, dass es trotzdem dazu kommt, sind die Pumpen so konstruiert und geprüft, dass sie eine
interne Explosion unter Kontrolle halten können.

Staubablagerung – Wenn ein Pumpmechanismus für staubige Prozesse benutzt wird, kann es dazu kommen,
dass sich fein verdichteter Staub in den internen Spalten der Pumpe ablagert. Auch wenn Einlassfilter
benutzt werden, kann es vorkommen, dass Teilchen kleiner als 50 μm in die Pumpe gelangen. Durch geringe
Dimensionsveränderungen, die durch Wärmeausdehnung hervorgerufen werden, kann verdichteter Staub
rotierende Teile berühren und Wärme erzeugen. Alle Edwards Drystar-Pumpen für die chemische Industrie
sind so konstruiert, dass diese Wahrscheinlichkeit minimiert ist, aber unter der Annahme, dass es trotzdem
dazu kommt, sind die Pumpen so konstruiert und geprüft, dass sie eine interne Explosion unter Kontrolle
halten können.

Kompressionswärme (Selbstentzündung) - Die interne Kompressionswärme innerhalb eines Kompressors
muss berücksichtigt werden im Vergleich mit der Selbstentzündungstemperatur jedes zu pumpenden Gases
oder Dampfes. Edwards Drystar-Pumpen für die chemische Industrie sind so konstruiert, dass die
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KONSTRUKTION
Industrie mit speziell abgestimmten Flammensperren ausgestellt. Darin wird bescheinigt, dass damit ein
Flammendurchschlag in vor- und nachgeschaltete Rohrleitungen und die Umgebung verhindert wird.
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KONSTRUKTION
auftretenden internen Gastemperaturen so gering wie möglich sind. Mittels eines ausführlichen Programms
zur Charakterisierung wurde der Einfluss der meisten Pumpenparameter auf die interne Temperatur
bestimmt.

Heiße Oberflächen – Wenn zündfähige Gase oder Dämpfe in Kontakt mit heißen Oberflächen kommen,
können sie sich entzünden, sobald die Selbstentzündungstemperatur überschritten wird.
Hinweis: Pumpen und Flammensperren von Edwards sollten nicht mit Wärmeisolierung versehen werden, wenn dies
zu erhöhten inneren (und äußeren) Oberflächentemperaturen und damit zur Selbstentzündung führen kann.

Von außen zugeführte Wärme – Wärme kann z. B. im Falle eines Brandes in der unmittelbaren Umgebung
der Vakuumausrüstung von außen zugeführt werden. Unter diesen Bedingungen können über dem maximalen
Ruhedruck des Systems liegende Innendrücke und über dem Selbstentzündungswert liegende Temperaturen
erzeugt werden. Dies sollte bei der Gefahrenanalyse berücksichtigt werden.

Heißer Prozessgasdurchfluss – Hohe Gaseinlasstemperaturen können dazu führen, dass innere (und äußere)
Oberflächen die Selbstentzündungstemperatur der zu pumpenden Produkte überschreiten. Da Gase bei
niedrigem Druck eine niedrige Dichte haben, können sie hohe Temperaturen erreichen, ohne dabei die sie
umgebende Anlage zu erwärmen. Daher sollte der Energiegehalt des Gases und seine mögliche Auswirkung
auf die Temperatur der verwendeten Anlage beachtet werden.

Katalytische Reaktionen – Die Gegenwart von bestimmten Metallen kann zu katalytischen Reaktionen
führen. Alle verwendeten Materialien eines Vakuumsystems sollten auf ihr Potential untersucht werden, in
dieser Art mit den zu pumpenden Gasen und Dämpfen zu reagieren.

Pyrophore Reaktionen – Das Einströmen von Luft oder Sauerstoff führt zu einer spontanen Entzündung von
pyrophoren Substanzen. Siehe dazu Abschnitt 3.3.3.

Statische Aufladung – Unter bestimmten Bedingungen kann es dazu kommen, dass sich isolierte
Komponenten statisch aufladen, bevor sie sich gegen Masse in Form eines Funkens entladen. Die Möglichkeit
einer statischen Aufladung sollte bei der Systemauslegung berücksichtigt werden.

Blitzschlag – Bei einer Außenaufstellung kann ein Blitzschlag die Zündenergie liefern. Eine solche Möglichkeit
sollte bei der Systemauslegung berücksichtigt werden.
6.9
Zusammenfassung – Konstruktion
Bei der Konstruktion sicherer Vakuumsysteme sind verschiedene wesentliche Punkte zu beachten:

Wenn gefährliche Materialien gepumpt werden, muss eine Sicherheitsabschaltung integriert werden.

Beim Pumpen von Oxidationsmitteln in Drehschieberpumpen müssen PFPE-Schmiermittel verwendet werden
(PFPE = Perfluorpolyether).

Zündfähige Gase müssen durch ein Inertgas so weit verdünnt werden, dass die Konzentration des zündfähigen
Gases unterhalb der unteren Entzündlichkeitsgrenze (oder der unteren Explosionsgrenze) liegt. Falls dies ein
sicherheitsrelevanter Punkt ist, muss auf die Zuverlässigkeit des Inertgassystems besonders Wert gelegt
werden.

Vor Inbetriebnahme ist das Prozesssystem einer Dichtheitsprüfung zu unterziehen.

Pyrophore Gase müssen mit einem Inertgas auf eine unbedenkliche Konzentration verdünnt werden, bevor
die Gase in die Atmosphäre gelangen oder sich mit Oxidationsmitteln mischen.

Es darf keinen Kontakt zwischen Natriumazid und Schwermetallen im Gasweg des Systems geben.

Der maximale Systemdruck darf nicht höher sein als der maximale Druck, für den die schwächeste
Komponente des Systems ausgelegt ist.

In jedem Fall sind die Sicherheitsinformationen zu den Substanzen zu beachten, die mitdem System gepumpt
werden sollen.

Wenn Öl im Schöpfraum ein Risiko darstellen kann, ist der Einsatz von Drystar-Pumpen anstelle von
ölgedichteten Dreh- oder Sperrschieberpumpen zu erwägen.
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Wenn mit Edwards Drystar-Pumpen für die chemische Industrie zündfähige Gasoder Dampfgemische gepumpt
werden sollen, sind Flammensperren zu benutzen, um eine mögliche Zündung zu begrenzen.

Wenn mit Edwards Drystar-Pumpen für die chemische Industrie Gas-oder Dampfgemische gepumpt werden
sollen, die sich bei Betriebsstörungen entzünden können, müssen alle möglichen Zündquellen berücksichtigt
werden.
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
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RICHTIGE AUSWAHL DER AUSRÜSTUNG
Um sicherzustellen, dass Sie die geeignete Ausrüstung für Ihre Anwendung einsetzen, müssen die Extrembedingungen
bestimmt werden, unter denen Ihr System verwendet werden soll. Die technischen Daten der Edwards Ausrüstungen
finden Sie in Ihrem Katalog sowie in den jeweiligen Betriebsanleitungen. In der Regel sind weitere Informationen auf
Anfrage erhältlich.
Bei der Konstruktion eines Vakuumsystems sind die folgenden mechanischen Parameter der betreffenden Pumpe zu
berücksichtigen:

der maximale statische Druck (Ein- und Auslass)

der maximale Betriebsdruck am Einlass

der maximale Betriebsdruck am Auslass

die Leitwerte der Ein- und Auslasskomponenten.
Bei ölgedichteten Dreh- und Sperrschieberpumpen ist darüber hinaus zu beachten:

die Durchflussrate für den Gasballast

die Durchflussrate des Spülgases für den Ölkasten

im Ölkasten eingeschlossene Gase und Dämpfe

Gase und Dämpfe, die im Öl des Ölkastens adsorbiert werden.
Bei Drystar-Pumpen kommen hinzu:

die Druckfestigkeiten von an der Pumpe angebauten Komponenten

die Drucküberwachung für den Fall einer Blockierung der Auslassleitung

Gasspülung.
Der maximale statische Druck bestimmt den Höchstdruck, bis zu dem Einlass- und Auslassanschlüsse der Pumpe bei
ausgeschalteter Pumpe belastet werden können. Dieser Druck hängt von der mechanischen Konstruktion der Pumpe
ab. Bei den ölgedichteten Drehschieberpumpen von Edwards z. B. istder zulässigemaximale statischeüberdruck 1 bar
(2 x 105 Pa).
Ölgedichtete Dreh- und Sperrschieberpumpen sind für Einlassdrücke von Atmosphären- druck oder darunter
ausgelegt. Der maximale statische Druck kann zwar über den Atmosphärendruck liegen, der Einlassdruck bei
laufender Pumpe darf den Atmosphärendruck jedoch nicht überschreiten. Manche Hersteller begrenzen den
kontinuierlichen Einlassdruck ihrer Pumpen auf Werte unterhalb des Atmosphärendrucks. Der maximale Einlassdruck
bei laufender Pumpe wird als maximaler Betriebsdruck bezeichnet.
Eine Begrenzung des Betriebsdrucks hängt nicht unbedingt mit der mechanischen Belastbarkeit der Pumpe
zusammen. Im Allgemeinen ist der maximale Druck proportional zur Leistungsaufnahme der Pumpe bei hohen
Einlassdrücken. Dies ist verbunden mit der Gefahr einer Überhitzung der mechanischen Komponenten der Pumpe
oder des Motors.
Aus ähnlichen Gründen empfehlen wir, den Auslassdruck Ihrer Vakuumpumpe so niedrig wie möglich zu halten (bei
kontinuierlichem Betrieb im Allgemeinen geringer als einen Überdruck von 0,15 bar (1,15 x 105 Pa). Normalerweise
sind die Pumpen für den Betrieb mit freiem Auslass ausgelegt, und ein Auslassüberdruck von 0,15 bar (1,15 x 105 Pa)
ist im Allgemeinen hoch genug, um die Auspuffgase durch das Abgassystem und die Abgasbehandlungsanlage zu
leiten.
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RICHTIGE AUSWAHL DER AUSRÜSTUNG
7
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RICHTIGE AUSWAHL DER AUSRÜSTUNG
7.1
Ölgedichtete Dreh- und Sperrschieberpumpen
Edwards bietet ölgedichtete Drehschieberpumpen in den Modellreihen E1M, E2M undRV sowie ölgedichtete
Sperrschieberpumpen der Modellreihe Microvac an. Im Allgemeinen sind sämtliche Vakuumpumpen für den Betrieb
mit Einlassdrücken unterhalb des Atmosphärendrucks (bei freiem Pumpenauslass) ausgelegt.
Der Ölkasten der Drehschieberpumpe ist nicht als Druckbehälter konstruiert. Tests haben jedoch ergeben, dass die
Kästen in der Regel erst bei einem Überdruck von mindestens 3,5 bar (4,5 x 105 Pa) bersten.
Ölgedichtete Dreh- und Sperrschieberpumpen wirken als positive Verdrängungssysteme und können bei verengtem
oder blockiertem Auslass sehr hohe Auslassdrücke erzeugen. In diesem Fall kann der Auslassdruck den zulässigen
statischen Höchstdruck im Ölkasten der Pumpe überschreiten und in vielen Fällen auch den von nachgeordneten
Systemkomponenten (z. B. PP-Wäscher oder O-Ring-Vakuumverbindungen).
Der Gasballastdurchfluss in die Pumpe wird durch das Gasballastventil begrenzt, bevor die Pumpleistung
beeinträchtigt werden kann. Bei einer Edwards-Pumpe E2M40 oder E2M80 beträgt der typische Gasballastdurchfluss
25 l min-1. Um eine Verdünnung auf eine unbedenkliche Konzentration zu gewährleisten, muss der
Gasballastdurchfluss nach Möglichkeit durch Anschließen einer Ölkastenspülung (wenn vorhanden) erhöht werden.
Eine Erhöhung des Gasballast- und des Ölkasten-Spüldurchflusses erhöht jedoch auch den Anteil des über den
Pumpenauslass transportierten Öls.
Sämtliche ölgedichteten Pumpen von Edwards sind mit einem verhältnismäßig großen Ölkasten ausgerüstet. Dieser
Ölkasten kann zündfähige und explosive Gasgemische enthalten. Das Öl im Ölkasten erwärmt sich bei laufender
Pumpe normalerweise auf etwa 80 °C und kann dampfförmige oder gasförmige Nebenprodukte wirksam absorbieren
bzw. kondensieren. Die im Öl eingeschlossenen Gase und Dämpfe können pyrophor oder toxisch sein.
Wartungsarbeiten müssen daher unter Anwendung besonderer Sicherheitsvorkehrungen durchgeführt werden.
7.2
Edwards Drystar-Pumpen und Drystar-Pumpen für die
chemische Industrie
Edwards Drystar-Pumpen sind zwar für Höchstdrücke bis zu 18 bar geprüft (1,9 x 106 Pa), sind aber trotzdem nur für
dieselben Druckbelastungen ausgelegt wie ölgedichtete Drehschieberpumpen. Bei diesen Pumpen ist der maximale
statische Druck nicht durch die Pumpe selbst, sondern vielmehr durch die am Einlass und Auslass angeschlossenen
Komponenten (z. B. Wellschläuche und Druckmesser) begrenzt. Wir empfehlen den Einsatz bei einem maximalen
statischen Überdruck von 1 bar (2 x 105 Pa).
Bei den Edwards Drystar-Pumpen für die chemische Industrie ist der Pumpenkörper bis zu einem maximalen Druck
von 72 bar (7,3 x 106 Pa) getestet worden. Diese Pumpen sind für einen maximalen statischen Überdruck von 10 bar
(1,1 x 106 Pa) ausgelegt. Dieser Druck wird nicht durch die Pumpe selbst, sondern durch an den Ein- und Auslass
angeschlossene Komponenten begrenzt.
Der maximale Betriebsdruck wird durch dieselben Faktoren begrenzt, die auch bei ölgedichteten Pumpen zum Tragen
kommen (also durch die Gefahr einer Überhitzung der mechanischen Komponenten der Pumpe oder des Motors).
Auch die Edwards Drystar-Pumpen sind positive Verdrängerpumpen und können hohe Auslassdrücke erzeugen. Wenn
diese Pumpen in ein System integriert werden, in dem feste Nebenprodukte entstehen und die Auslassleitung
verstopfen können, muss eine zuverlässige Auslass-Drucküberwachung mit Sicherheitsabschaltung eingebaut werden.
Einige Edwards-Pumpen sind bereits mit einem zweistufigen Überwachungssystem ausgerüstet. Dieses System löst
zuerst einen Überdruckalarm aus, ein zweiter Schaltkontakt schaltet das System aus. Entnehmen Sie bitte der
Pumpenbetriebsanleitung, auf welche Betriebsdrücke die Schaltkontakte eingestellt werden sollen.
Der Gasballastdurchsatz kann bei den Edwards Drystar-Pumpen sehr groß sein. Dieser Stickstoff kann in Ergänzung zu
dem Verdünnungsgas in steigender Konzentration in die Pumpe zugeführt werden, um unerwünschte Reaktionen zu
unterdrücken. Insgesamt kann der gesamte Stickstoffdurchfluss bis zu 100 l min-1 betragen. In der Regel liegt der
Durchfluss bei 40 l min-1.
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Leitungen
7.3.1
Federungskörper
Federungskörper sind kurze, dünnwandige Schläuche mit spiralförmiger Struktur. Mit diesen Federungskörpern wird
die Übertragung der Pumpenvibrationen in ein Vakuumsystem verhindert.
Federungskörper müssen grundsätzlich in gerader Linie und auf beiden Seiten stabil angeschlossen werden. Bei
sachgemäßem Anschluss können Federungskörper einen geringen inneren Überdruck aushalten. Weitere
Informationen finden Sie in der Dokumentation zu den jeweiligen Federungskörpern. An Pumpenauslässen von
trockenlaufenden Pumpen dürfen keine Federungskörper verwendet werden, benutzen Sie stattdessen umflochtene
flexible Leitungen (siehe Punkt 7.3.2). Bei hohen Prozesszyklusfrequenzen ist auf möglichen Ermüdungsbruch bei
Federungskörpern zu achten.
7.3.2
Umflochtene flexible Leitungen
Als umflochtene flexible Leitungen werden Wellschläuche bezeichnet, die mit einem Edelstahlgeflecht umflochten
sind. Diese Schläuche können als Auslassleitungen für die trockenlaufenden Edwards Pumpen sowie für sonstige
Anwendungen benutzt werden, bei denen mit größerer Gaspulsation oder hohen Gasdrücken zu rechnen ist.
Umflochtene flexible Leitungen sind für den Einsatz in statischen Systemen ausgelegt. Wiederholtes Biegen kann
Ermüdungsbrüche zur Folge haben.
Beim Anschließen umflochtener flexibler Leitungen ist der jeweilige Mindestbiegeradius zu beachten. Der
Mindestbiegeradius ist in der Dokumentation zum jeweiligen Schlauchmaterial angegeben.
7.3.3
Wellschläuche
Wellschläuche haben einen dickeren Wandquerschnitt und eine flachere Spiralstruktur als Federungskörper. Diese
Leitungen empfehlen sich zum Anschließen von Komponenten an Vakuumsystemen und helfen bei starren
Vakuumleitungen, Ungenauigkeiten in der Montage von Leitungen oder Komponenten auszugleichen. Flexible
Leitungen können verhältnismäßig stark gebogen werden und behalten die gewünschte Form bei.
Wellschläuche werden in statischen Systemen verwendet. Durch wiederholtes Biegen könnten die Leitungen brechen.
Wellschläuche sollten so kurz wie möglich gehalten und nicht unnötig gebogen werden. Am Auslass trockenlaufender
Pumpen dürfen Wellschläuche nicht verwendet werden.
7.3.4
Befestigung
Leitungen und Leitungskomponenten müssen sachgemäß befestigt werden. Bei unsachgemäßer Befestigung sind
Federungskörper z. B. nicht in der Lage, die von einer Pumpe ausgehenden Vibrationen zu dämpfen. Eine
mangelhafte Vibrationsdämpfung könnte Ermüdungsbrüche in der Leitung zur Folge haben.
7.3.5
Dichtungen
Wenn die Gefahr besteht, dass in einem Teil eines Vakuumssystems (auch bei einer Betriebsstörung) Überdruck
entstehen kann, sollten als Dichtungsmaterial O-Ringe in Nuten verwendet werden. Diese sind in der Lage, das
erwartete Vakuum und auch Überdruck auszuhalten.
7.4
Physikalischer Schutz vor Überdruck
Überdruck kann auf Verengungen oder Blockierungen im System oder in einer Systemkomponente zurückzuführen
sein. Der Überdruck kann infolge verdichteter Gase aus der Pumpe oder aufgrund externer Druckgaszufuhr zur Pumpe
(z. B. Verdünnungsgas) auftreten. Im Wesentlichen kommen zur Begrenzung des Überdrucks zwei Möglichkeiten in
Betracht:
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RICHTIGE AUSWAHL DER AUSRÜSTUNG
7.3
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RICHTIGE AUSWAHL DER AUSRÜSTUNG
7.4.1
Druckentlastung
Zur Druckentlastung können Berstscheiben oder Überdruckventile verwendet werden. Der Betriebsdruck der
Druckentlastungseinrichtungen muss unter dem zulässigen Maximaldruck des Systems liegen. Der Anschluss der
Druckentlastungseinrichtungen muss über geeignete Leitungen in einem Bereich erfolgen, in dem eine sichere
Entlüftung von Prozessgasen erfolgen und die Funktion der Einrichtungen nicht behindert werden kann. Wenn in
einem Prozess feste Nebenprodukte entstehen, muss durch regelmäßige Überprüfungen sichergestellt werden, dass
die Druckentlastungseinrichtungen nicht verengt oder blockiert sind. Bei der Auslegung einer
Druckentlastungseinrichtung muss der Einfluss von Druckpulsationen auf den Ermüdungsbruch von Berstscheiben oder
auf die Lebensdauer von Ventilen berücksichtigt werden.
7.4.2
Überdruckalarm/Überdruckabschaltung
Eine Sicherung durch Überdruckalarm in Verbindung mit einer Überdruckabschaltung wird von Edwards häufig
eingesetzt. Dieser Schutzmechanismus wird für sämtliche Systeme empfohlen, ist aber besonders für Systeme
geeignet, in denen feste Nebenprodukte anfallen.
Da die Verwendung eines Alarmsystems mit kombinierter Abschaltung Teil einer primären Sicherheitseinrichtung ist,
muss eine hohe Zuverlässigkeit gewährleistet sein. Einfache Druckschalter oder Sensoren in einer durchströmten
Leitung sind nicht empfehlenswert, da diese Komponenten z. B. infolge der Kondensation fester Partikel oder
Korrosionsschäden ohne vorherige Warnung ausfallen können.
Wir empfehlen Sensoren, deren Anschlussstelle von Stickstoff-Spülgas durchströmt wird. Der Spülgasstrom sorgt
dafür, dass die Anschlussstelle verhältnismäßig frei bleibt. Außerdem ist der Sensor so konstruiert, dass im Falle eines
Blockierens des Druckanzeigers der Stickstoffspülgasdruck hoch genug ist, um den Überdruckalarm auszulösen und
das System abzuschalten. Bei Edwards-Pumpen ist für diese Systeme normalerweise ein Überdruckalarm von 0,3 bar
(1,3 x 105 Pa) und ein Abschaltüberdruck von 0,4 bar (1,4 x 105 Pa) eingestellt.
Das Kontrollsystem sollte so ausgelegt sein, dass sowohl Pumpen- als auch die Gaszuleitungen, in denen der maximal
zulässige Betriebsdruck überschritten werden könnte, ab einem bestimmten Grenzdruck abgesperrt werden.
7.4.3
Druckregler
Bei Druckreglern sind mit entlüftenden und nicht entlüftenden Druckreglern im Wesentlichen zwei Typen zu
unterscheiden.
Entlüftende Regler lassen Gas in die Atmosphäre oder in besondere Entlüftungsleitungen austreten, um auch bei einer
Durchflussunterbrechung einen konstanten Auslassdruck aufrechtzuerhalten. Dieser Reglertyp wird im Allgemeinen
dort eingesetzt, wo die Unversehrtheit der Rohrleitung von besonderer Bedeutung ist.
Nicht entlüftende Regler können einen konstanten Auslassdruck nur dann aufrechterhalten, wenn der
Systemdurchfluss nicht behindert wird. Dieser Reglertyp wird gemeinhin in der Industrie verwendet.
Wenn der Systemdurchfluss unterbrochen ist, kann der Auslassdruck bei manchen Reglern bis auf die Höhe des
Zufuhrdrucks steigen. Wie schnell der Druck steigt, hängt von der Beschaffenheit des Reglers und vom
Auslassvolumen ab. Möglicherweise vollzieht der Druckanstieg sich binnen weniger Minuten. Unter Umständen dauert
der Druckanstieg aber auch mehrere Monate.
Druckregler sind im Normalfall nicht als Absperrventile ausgelegt und müssen daher in Verbindung mit einer
geeigneten Absperrvorrichtung (z. B. einem Magnetventil) eingesetzt werden, wenn eine Systemisolierung
erforderlich ist. Ansonsten muss für einen sicheren Überdruckabbau gesorgt werden.
7.5
Explosionsdruckentlastung
Bei bestimmten Prozessanwendungen muss möglicherweise eine Explosionsdruckentlastung vorgesehen werden. In
der Prozessindustrie ist dies allgemein üblich.
Zur Explosionsdruckentlastung werden in der Regel Berstscheiben eingesetzt, bei denen die durch die Explosion
entstehenden Nebenprodukte über eine Leitung in einen ungefährdeten Bereich geführt werden. Überdruckventile
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7.6
Flammensperren
Deflagrations-Flammensperren sind keine Vorrichtungen zur Verhinderung von Explosionen. Sie sollen lediglich die
Ausbreitung der Flammfront in Rohren und Leitungen verhindern. Flammensperren bieten der Flammenfront eine
große Oberfläche und kleine Leitfähigkeitslücken und löschen damit die Flamme. Flammensperren sind im
Allgemeinen aber nur für Systeme geeignet, in denen ausschließlich saubere Gase und Dämpfe gepumpt werden.
Die Explosionsenergie eines Gasgemisches steigt mit dem Druck an. Die meisten Flammensperren sind für den Schutz
von Volumen konstruiert, in welchem der interne Druck den Atmosphärendruck nicht übersteigt. Es muss deshalb
sichergestellt werden, dass der Betriebsdruck in einem Abgassystem, welches zu einer Flammensperre führt,
Atmosphärendruck nicht übersteigt. Bei den Flammensperren, die für den Betrieb mit Edwards Drystar-Pumpen für
die chemische Industrie zertifiziert wurden, darf der Überdruck allerdings einen Wert von 0,35 bar (1,35 x 105 Pa)
erreichen.
Wenn der Absolutdruck in einem Vakuumsystem unterhalb 60 mbar (6 x 103 Pa) liegt, ist es im Allgemeinen nicht
möglich, eine Zündung auszulösen.
Flammensperren entfernen die Verbrennungswärme aus der Flammenfront und haben daher eine maximal sichere
Betriebstemperatur. Diese Temperatur darf keinesfalls durch Begleitheizung, Isolierung oder Temperatur des sie
passierenden Gasdurchflusses überschritten werden.
Die Wirksamkeit einer Flammensperre richtet sich nach der Geschwindigkeit der Flammenfront, die wiederum von
deren Entfernung zur Zündquelle abhängt. Bei der Verwendung mit Edwards-Chemikalienvakuumpumpen sollten sie
möglichst eng mit Ein- und Auslass gekoppelt werden. Zwischen Pumpe und Sperre können unter bestimmten
Bedingungen Knie- und T-Stücke verwendet werden.WendenSie sich bitte an Edwards.
7.7
Inertgasspülsysteme
Anlagen können mit Inertgasspülsystemen ausgestattet werden, um nach Ende eines
Prozesszyklus im System verbleibendes Prozessgas zu entfernen. Bei richtiger Durchführung
kann die Spülung für das Entfernen von korrosiven Stoffen sorgen. Damit wird nicht nur eine
Beschädigung der Pumpe, sondern vor allem ihrer Schutzsysteme (z. B. Flammensperren)
verhindert. Darüber hinaus sorgt das Entfernen von Prozessgasrückständen dafür, dass keine
unerwünschten und potentiell gefährlichen chemischen Reaktionen zwischen den in
unterschiedlichen Prozesszyklen verwendeten Stoffen auftreten.
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RICHTIGE AUSWAHL DER AUSRÜSTUNG
können ebenfalls verwendet werden, sind unter Umständen aber weniger zuverlässig. Die Geschwindigkeit des
Druckanstiegs sowie der maximale Explosionsdruck sind entscheidend für die Bestimmung des Zusammenwirkens von
Systemdruck, Entlastungsdruck und Entlüftungsvolumen.
P400-40-882 Ausgabe D
RICHTIGE AUSWAHL DER AUSRÜSTUNG
7.8
Zusammenfassung – Auswahl geeigneter Ausrüstung

Wählen Sie die geeignete Ausrüstung für die beabsichtigte Anwendung aus.

Integrieren Sie alle erforderlichen und geeigneten Sicherheitseinrichtungen, die beim Auftreten einer
Störung die Sicherheit ihres Systems gewährleisten.

Vermeiden Sie Totvolumina.

Stellen Sie sicher, dass Ihr System in geeigneter Weise überwacht und gesteuert wird.

Wenn erforderlich, sind Druckentlastungseinrichtungen einzubauen.

Gegebenenfalls müssen Flammensperren benutzt werden.

Unterziehen Sie Systeme und Ausrüstung vor Inbetriebnahme einer Dichtheitsprüfung.
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BEDIENUNG UND SCHULUNG
Die Betriebssicherheit einer Anlage wird durch angemessene Schulung, klare Bedienungshinweise und regelmäßige
Wartung erhöht. Wichtig ist, dass sämtliche Mitarbeiter, die mit Vakuumeinrichtungen arbeiten, in geeigneter Weise
geschult und gegebenenfalls überwacht werden.
Wenn hinsichtlich der Bedienung einer Anlage oder der Anlagensicherheit eines Edwards Produktes Fragen auftreten,
setzen Sie sich bitte mit uns in Verbindung.
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BEDIENUNG UND SCHULUNG
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ZUSAMMENFASSUNG

Berücksichtigen Sie alle denkbaren chemischen Reaktionen in Ihrem System. Ziehen Sie auch ungewöhnliche
chemische Reaktionen in Betracht. Dies schließt auch Reaktionen ein, die im Falle einer Störung auftreten
könnten.

Beachten Sie bei der Bewertung potentieller Risiken (z. B. Selbstentzündung) in Verbindung mit Ihren
Prozessmaterialien die jeweiligen Materialdatenblätter.

Minimieren Sie Reaktionen von Oxidationsmitteln und zündfähigen Materialien durch geeignete Verdünnung.

Verwenden Sie ein geeignetes Schmiermittel für Ihre Pumpe, wenn Sie Oxidationsmittel und pyrophore
Materialien pumpen.

Wenn in Ihrem Prozesssystem Natriumazid eingesetzt oder hergestellt wird, muss sichergestellt sein, dass die
Gase im System nicht mit schwermetallhaltigen Teilen in Kontakt kommen.

Bei Sicherheitsberechnungen muss der maximal zulässige Betriebsdruck sämtlicher Komponenten eines
Systems berücksichtigt werden. Dabei sind auch Sonderfälle und Störungen zu beachten.

Vergewissern Sie sich, dass geeignete Druckentlastungseinrichtungen verwendet werden, und dass die
Einrichtungen für Ihre spezifische Anwendung ausgelegt sind.

Stellen Sie sicher, dass Systemauslässe nicht verengt oder blockiert werden können.

Vergewissern Sie sich, dass die Verdünnungsgaszufuhr in angemessener Weise geregelt und überwacht wird.

Wenn gefährliche Materialien gepumpt werden, ist eine Sicherheitsabschaltung vorzusehen.

Bei Systemen, in denen Oxidationsmittel gepumpt werden, MUSS PFPE-Öl verwendet werden (PFPE =
Perfluorpolyether).

Zündfähige und pyrophore Gase müssen mit einem Inertgas auf unbedenkliche Konzentrationen verdünnt
werden.

Der maximale Systemdruck darf den maximal zulässigen Druck der schwächsten Komponente in Ihrem System
nicht überschreiten.

Wenn Öl im Schöpfraum ein Risiko darstellen könnte, ist der Einsatz von Drystar-Pumpen anstelle von
ölgedichteten Pumpen zu erwägen.

Totvolumina müssen vermieden werden.

Vergewissern Sie sich, dass Ihr System in angemessener Weise gesteuert und überwacht wird.

Verwenden Sie gegebenenfalls Flammensperren.

Unterziehen Sie Systeme und Geräte vor der Verwendung einem Lecktest.
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SICHERHEITSINFORMATIONEN
Sicherheit von
Vakuumpumpen und
Pumpsystemen

ln Sachen Design gilt Upcycling als eines der

Wir danken folgenden Firmen für die freundliche Unterstützung

Edwards Lifesciences ClearSight-System

Im Café Gijón - Hans Christoph Buch

- neueherzklappe.de

ASPEN PUMPS fordert Anti- Bakterien-Tabletten („Stay

art. Das Kunstmagazin

Ausgabe 1 Schuljahr 2014/15

Kletter-Weekend für Jugendliche und Kinder Sa/So 21./22. Mai 2016

Ein Mann hebt ab - Migros