Zu den Explosionsschutzmaßnahmen, die gefährliche explosionsfähige Atmosphäre verhindern oder einschränken, gehören:
Es ist zu prüfen, ob brennbare Stoffe durch solche ersetzbar sind, die keine explosionsfähigen Gemische zu bilden vermögen.
Bemerkung:
Beispiele für Ersatzmöglichkeiten:
| Hinweis: | Werden Kohlenwasserstoffen niedrigsiedende nicht- oder schwerbrennbare Halogenkohlenwasserstoffe zugesetzt, kann der Flammpunkt dieser Mischung heraufgesetzt oder gar unterdrückt werden. In diesen Fällen kann allerdings aufgrund des unterschiedlichen Verdampfungsverhaltens der Anteil von Halogenkohlenwasserstoffen in der Flüssigkeit so stark abnehmen, dass die später frei werdenden Dämpfe wieder explosionsfähige Atmosphäre bilden, z. B. bei Reinigungsarbeiten, oder wenn das Lösemittelgemisch in offenen Gefäßen gehandhabt wird. Bei derartigen Gemischen entfallen weitere Schutzmaßnahmen nur dann, wenn für den jeweiligen Anwendungsfall die Unbedenklichkeit sichergestellt ist. |
(1) Lässt sich der Umgang mit Stoffen, die explosionsfähige Atmosphäre zu bilden vermögen, nicht vermeiden, so kann die Bildung explosionsfähiger Atmosphäre in gefahrdrohender Menge innerhalb von Anlagen und Anlagenteilen durch Begrenzung der Menge oder der Konzentration oder durch Inertisierung verhindert oder eingeschränkt werden.
(2) Maßnahmen nach Absatz 1 sind in geeigneter Weise zu überwachen, sofern nicht die Einhaltung einer unbedenklichen Konzentration durch die Verfahrensbedingungen sichergestellt ist.
(3) Die Überwachung kann z. B. durch geeignete und hinreichend funktionssichere Vorrichtungen wie Strömungswächter oder Gaswarneinrichtungen mit Alarmfunktion, mit manueller oder automatischer Auslösung von Schutzmaßnahmen oder Notfunktionen erfolgen.
(4) Druckabsenkung unter den atmosphärischen Druck kann die Explosionsheftigkeit oder -gefahr herabsetzen, da entweder der maximale Explosionsdruck abnimmt oder keine Explosion mehr stattfindet.
(1) Durch Maßnahmen zur Konzentrationsbegrenzung soll die Konzentration der brennbaren Stoffe unterhalb der unteren oder oberhalb der oberen Explosionsgrenze gehalten werden. Beim Anfahren und Abfahren kann der Explosionsbereich durchfahren werden. Dieses ist in geeigneter Weise zu berücksichtigen.
| Hinweis 1: | Liegt die Konzentration in einem Arbeitsmittel einschließlich Anlagen und Anlagenteilen über der oberen Explosionsgrenze, besteht zwar im Inneren keine Explosionsgefahr; austretende Gemische können jedoch durch Vermischung mit Luft Explosionsgefahr außerhalb des Anlagenteils hervorrufen. |
| Hinweis 2: | Liegt die Temperatur einer Flüssigkeitsoberfläche in einem Anlagenteil oberhalb des oberen Explosionspunktes, so ist dort nicht notwendigerweise von Gemischkonzentrationen oberhalb der oberen Explosionsgrenze auszugehen. |
| Bemerkung: | Es ist möglich, durch Zugabe von brennbaren Gasen die Gesamtkonzentration der brennbaren Komponenten stets oberhalb der für das gesamte Gemisch gültigen oberen Explosionsgrenze zu halten. |
(2) Bei brennbaren Flüssigkeiten wird die untere Explosionsgrenze sicher unterschritten, wenn die Temperatur an der Flüssigkeitsoberfläche hinreichend weit (etwa 5 K bis 15 K, vgl. Nummer 3.2 Absatz 4 Ziffer 2 Buchstabe b der TRBS 2152 Teil 1/TRGS 721) unterhalb des Flammpunktes gehalten wird.
(3) Bei Stäuben ist die Vermeidung explosionsfähiger Gemische durch Begrenzung der Konzentration schwer zu erreichen. Insbesondere ist die Wechselwirkung zwischen aufgewirbeltem und abgelagertem Staub zu beachten. Homogene Staub/Luft-Gemische treten äußerst selten auf. Daher ist es in der Regel nur selten möglich, als Staubkonzentration die Gesamtmenge des Staubes bezogen auf den gesamten Raum oder das Gesamtvolumen eines Arbeitsmittels einschließlich Anlagen und Anlagenteilen zu betrachten und dabei eine gleichmäßige Verteilung anzunehmen.
(4) Bei inhomogener Staubverteilung kann in Teilen von Anlagen und Anlagenteilen sowie Behältern oder Räumen auch dann Explosionsgefahr bestehen, wenn die auf das Gesamtvolumen bezogene Staubmenge außerhalb der Explosionsgrenze liegt.
(1) Bei der Inertisierung kann durch Zugabe von gasförmigen Inertstoffen (z. B. Stickstoff, Kohlendioxid, Edelgase, Wasserdampf) oder von pulverförmigen Inertstoffen die Bildung explosionsfähiger Gemische verhindert werden.
| Bemerkung: | Als Inertisierungsmethoden mit gasförmigen Inertstoffen haben sich in der Praxis Druckwechselverfahren mit oder ohne Vakuumanwendung, die Durchflussspülung sowie die Inertgasbeatmung mit Druckhaltung zur Aufrechterhaltung der vorhandenen Inertisierung bewährt. |
| Hinweis: | Bei Inertisierung mit Wasserdampf ist die Auswirkung einer möglichen Kondensation zu berücksichtigen. |
(2) Es ist zu unterscheiden zwischen partieller und totaler Inertisierung:
| Hinweis: | In der Regel kann eine totale Inertisierung nur bei explosionsfähiger Atmosphäre mit brennbaren Gasen und Dämpfen angewendet werden. |
| Hinweis: | Die Sauerstoffgrenzkonzentration ist vor allem vom brennbaren Stoff und vom Inertgas, aber auch von Temperatur und Druck abhängig. |
(3) Die höchstzulässige Sauerstoffkonzentration ergibt sich aus der experimentell bestimmten Sauerstoffgrenzkonzentration durch Abzug eines Sicherheitsabstandes. Der Sicherheitsabstand zwischen der experimentell bestimmten Sauerstoffgrenzkonzentration und der höchstzulässigen Sauerstoffkonzentration ist unter Berücksichtigung der betriebs- und störungsbedingten örtlichen und zeitlichen Schwankungen der Sauerstoffkonzentration und der Zeitspanne für das Wirksamwerden ausgelöster Schutzmaßnahmen oder Notfunktionen festzulegen.
(4) Wesentliche Voraussetzung für die Wirksamkeit der Inertisierung ist ihre Sicherstellung (z. B. durch Überwachung der Sauerstoffkonzentration, der Inertgaskonzentration, des Gesamtdruckes oder der Mengenströme von Inertgas und brennbarem Stoff). Weiterhin ist eine Alarmschwelle unterhalb der höchstzulässigen Sauerstoffkonzentration festzulegen. Bei Erreichen der Alarmschwelle müssen – den Bedingungen des Einzelfalles entsprechend von Hand oder automatisch – Schutzmaßnahmen ausgelöst und durchgeführt werden. Die festzulegende Alarmschwelle, die Eigenschaften der Überwachungseinrichtungen, ihre erforderliche Funktionssicherheit und die Reaktionszeiten des Personals und der Anlage sind aufeinander abzustimmen. Abhängig von der Zuverlässigkeit der Inertisierung ist eine Zonenreduzierung für das Innere von Behältern und Anlagenteilen möglich.
(1) In Tabelle 1 sind für einige Stoffe die bei Inertisierung sicher zu unter- oder überschreitenden Grenzwerte angegeben.
| Hinweis: | Es sind hinreichende Sicherheitsabstände zu den experimentell bestimmten Grenzwerten vorzusehen. |
| Tabelle 1: | Grenzwerte für die Inertisierung brennbarer Gase und Dämpfe bei 1 bar Gesamtdruck aus der Datenbank "Chemsafe" der DECHEMA |
| Partielle Inertisierung | Totale Inertisierung | ||||||
| Brennbarer Stoff | Tempe- ratur in °C | Sauerstoffgrenz- konzentration im Gesamtgemisch brennbarer Stoff/Inertgas/Luft bei der Inertisierung mit: | Mindestwert des Verhältnisses der Molanteile von Inertgas (N2 oder CO2) und Luft (L) notwendig zur Inertisierung bei beliebiger Zugabe von brennbarem Stoff | Mindestwert des Verhältnisses der Molanteile von Inertgas (N2 oder CO2) und brennbarem Stoff (B) notwendig zur Inertisierung bei beliebiger Zugabe von Luft | |||
| N2 | CO2 | N2/L | CO2/L | N2/B | CO2/B | ||
| Cmax O2 in mol % | Cmax O2 in mol % | ||||||
| Acetaldehyd | 50 | 8,4 | – | 1,5 | – | – | – |
| Acrylsäure | 80 | 8,0 | – | 1,6 | – | – | – |
| Benzol | 100 | 8,5 | 11,8 | 1,4 | 0,7 | 42 | 22 |
| i-Butan | 20 | 10,3 | 13,1 | 1,0 | 0,5 | 28 | 13 |
| n-Butan | 20 | 9,6 | ~12 | 1,1 | – | 27 | – |
| Butanal | 100 | 8,2 | – | 1,6 | – | – | – |
| 1-Butanol | 130 | 8,2 | – | 1,6 | – | – | – |
| t-Butanol | 100 | 8,6 | – | 1,4 | – | – | – |
| 1-Butoxy-2-propanol | 100 | 8,0 | – | 1,6 | – | 49 | – |
| Butylacetat | 100 | 9,5 | – | 1,2 | – | – | – |
| Cyclohexan | 100 | 8,5 | 11,3 | 1,3 | 0,8 | 54 | 27 |
| Cyclohexanol | 100 | 8,8 | – | 1,4 | – | – | – |
| Cyclohexanon | 100 | 8,0 | – | 1,6 | – | – | – |
| Cyclopropan | 20 | 9,0 | ~12 | – | – | – | – |
| Dimethylether | 20 | 8,5 | – | 1,5 | – | – | – |
| 1,4-Dioxan | 100 | 7,0 | – | 2,0 | – | – | – |
| Dipropylenglykol- dimethylether | 150 | 7,4 | – | 1,9 | – | – | – |
| Dipropylether | 100 | 8,4 | – | 1,5 | – | – | – |
| Ethan | 20 | 8,8 | 11,7 | 1,3 | 0,7 | 21 | 11 |
| Ethanol | 20 | 8,5 | – | 1,4 | – | 17 | – |
| Ethylacetat | 20 | 9,8 | – | 1,1 | – | 23 | – |
| Ethylen | 20 | 7,6 | 10,5 | 1,7 | 0,9 | 24 | 13 |
| Ethylenoxid | 20 | wegen Zerfallsfähigkeit von Ethylenoxid existieren diese Werte nicht | 17 | 15 | |||
| Heptan | 100 | – | 10,9 | – | 0,9 | – | 35 |
| Hexamethyldisiloxan | 80 | 8,9 | – | 1,4 | – | – | – |
| Hexan | 20 | 9,3 | 11,6 * (100 °C) | 1,3 | 0,8 * (100 °C) | 42 | 32 * (100 °C) |
| 1-Hexanol | 100 | 8,5 | – | 1,5 | – | – | – |
| Kohlenmonoxid | 20 | 4,3 | 4,6 | 3,1 | 1,7 | 6 | 3 |
| Methan | 20 | 9,9 | 13,7 | 1,0 | 0,4 | 11 | 5 |
| Methanol | 20 | 8,1 | – | 1,4 | – | 7 | – |
| Methylethylketon | 20 | 9,5 | – | 1,2 | – | 26 | – |
| Pentan | 20 | 9,3 | – | ~1,3 | – | ~42 | – |
| Pentylacetat | 100 | 9,2 | – | 1,3 | – | – | – |
| Propan | 20 | 9,8 | 12,6 | 1,1 | 0,6 | 26 | 13 |
| Propanol-1 | 20 | 9,3 | – | 1,3 | – | 19 | – |
| Propanol-2 | 20 | 8,7 | – | 1,4 | – | 25 | – |
| Propylen | 20 | 9,3 | 12,6 | 1,2 | 0,6 | 23 | 12 |
| Propylenoxid | 25 | 7,7 | – | 1,7 | – | 26 | – |
| Propylformiat | 20 | 9,8 | – | 1,1 | – | 21 | – |
| Schwefelkohlenstoff | 20 | 4,6 | – | 3,5 | – | 49 | – |
| Tetrahydrofuran | 100 | 8,3 | – | 1,5 | – | – | – |
| Toluol | 100 | 9,6 | 12,9 | 1,1 | 0,6 | 42 | 21 |
| Vergaserkraftstoff | 20 | ~9,3 | – | ~1,3 | – | ~42 | – |
| Wasserstoff | 20 | 4,3 | 5,2 | 3,4 | 1,8 | 17 | 12 |
| Xylol | 100 | 9,7 | 13,1 | 1,1 | 0,6 | 42 | 21 |
"~" = Schätzwert
* Konzentration bei 20°C nicht erreichbar
(2) Bei der totalen Inertisierung werden explosionsfähige Gemische dadurch vermieden, dass das Verhältnis des Partialdruckes des Inertgases zu demjenigen des brennbaren Gases oder Dampfes einen bestimmten Grenzwert (s. Tabelle 1) überschreitet. In der Anlage zu dieser TRBS/TRGS ist ein Rechenbeispiel für eine totale Inertisierung aufgeführt.
| Hinweis: | Die besondere technische Schwierigkeit besteht darin, dass der Partialdruck des brennbaren Gases oder Dampfes oft verfahrenstechnisch oder physikalisch (nämlich entsprechend der Dampfdruckkurve der Flüssigkeit) vorgegeben ist und damit zur Aufrechterhaltung der totalen Inertisierung ein erheblicher Gesamtüberdruck erforderlich sein kann. |
(3) Bei der partiellen Inertisierung muss die in Tabelle 1 angegebene Sauerstoffgrenzkonzentration unterschritten oder der Mindestwert des Verhältnisses der Molanteile von Inertgas (N2 oder CO2) und Luft (L) (zur Inertisierung bei beliebiger Zugabe von brennbarem Stoff) überschritten werden. In der Anlage zu dieser TRBS/TRGS ist ein Rechenbeispiel für eine partielle Inertisierung aufgeführt.
In Tabelle 2 sind für einige Stäube die für die Inertisierung von Staub/Luft-Gemischen mit Stickstoff maßgeblichen Sauerstoffgrenzkonzentrationen zusammengestellt.
| Tabelle 2: | Sauerstoffgrenzkonzentration für verschiedene Stäube für das Inertisieren von Staub/Luft-Gemischen durch Stickstoff bei einer Gemischtemperatur von etwa 20 °C und einem Gesamtdruck von etwa 1 bar |
| Feinheit (Medianwert) [μm] | Sauerstoffgrenzkonzentration (Molgehalt in der Gasphase) [%] | |
| ABS Mischgut | 125 | 11 |
| Aluminium | 22 | 5 |
| Bariumstearat | < 63 | 13 |
| Braunkohle | 63 | 12 |
| Cadmiumlaurat | < 63 | 14 |
| Cadmiumstearat | < 63 | 12 |
| Calciumstearat | < 63 | 12 |
| Cellulose | 22 | 9 |
| Erbsenmehl | 25 | 15 |
| Harnstoff | < 10 | 10 |
| Harz | < 63 | 10 |
| Herbizid | 10 | 12 |
| Holz | 27 | 10 |
| Hopfen | 500 | 17 |
| Kakao | < 63 | 9 |
| Kautschuk | 95 | 11 |
| Kolophonium, Balsamharz | 440 | 12 |
| Lykopodium | 30 | 7,5 |
| Maisstärke | 17 | 9 |
| Malzschrot | 25 | 11 |
| Methionin | < 10 | 12 |
| Methylcellulose | 70 | 10 |
| Organisches Pigment | < 10 | 12 |
| Paraformaldehyd | 23 | 6 |
| Polyacrylnitril | 26 | 10 |
| Polyethylen (HDPE) | 26 | 10 |
| Polymethacrylat | 18 | 7 |
| Roggenmehl Typ 1150 | 29 | 13 |
| Ruß | 13 | 12 |
| Stärkederivat | 24 | 14 |
| Steinkohle (Fett-) | 17 | 14 |
| Wachs | < 10 | 11 |
| Weizenmehl Typ 550 | 60 | 11 |
| Zink | < 10 | 10 |
| Hinweis 1: | Es sind hinreichende Sicherheitsabstände zu den experimentell bestimmten Grenzwerten vorzusehen. |
| Hinweis 2: | Ebenso wie bei Gasen und Dämpfen ist die Sauerstoffgrenzkonzentration von der Art des Inertgases abhängig. Beim Einsatz von Kohlendioxid als Inertgas werden für die Sauerstoffgrenzkonzentration höhere Werte gemessen als beim Einsatz von Stickstoff. Die Sauerstoffgrenzkonzentration fällt mit zunehmender Temperatur und steigendem Druck ab. |
| Hinweis 3: | Da viele Leichtmetallstäube mit Kohlendioxid und zum Teil auch mit Stickstoff reagieren können, sind Kohlendioxid und Stickstoff in diesen Fällen nicht geeignet. In solchen Fällen können z. B. Edelgase eingesetzt werden. |
| Hinweis 4: | Zum Vermeiden von Glimm- oder Schwelbränden bei Ablagerungen brennbarer Stäube müssen zum Teil noch wesentlich niedrigere Sauerstoffkonzentrationen eingehalten werden, als es zum Vermeiden von Staubexplosionen notwendig ist. Die dafür maßgeblichen Sauerstoffkonzentrationen müssen gesondert ermittelt werden. |
| Hinweis 5: | Explosionsfähige Staub/Luft-Gemische können auch durch Zugabe von inerten Stäuben (z. B. Steinsalz, Natriumsulfat oder Phosphat) ausreichend inertisiert werden. Im Allgemeinen ist hierfür jedoch ein Inertstaubzusatz von mehr als 50 % (Massegehalt) erforderlich. |
Bei gleichzeitigem Vorhandensein gasförmiger, staubförmiger und nebelförmiger brennbarer Stoffe ist zur Ermittlung der höchstzulässigen Sauerstoffkonzentration die Komponente mit der niedrigsten Sauerstoffgrenzkonzentration zugrunde zu legen.
(1) Der zu erwartende Explosionsdruck beträgt üblicherweise das acht- bis zehnfache des Ausgangsdruckes. Durch Herabsetzen des Betriebsdruckes unter den Atmosphärendruck kann der zu erwartende Explosionsdruck reduziert werden. Wird der Betriebsdruck unter 0,1 bar abgesenkt, liegt der zu erwartende Explosionsdruck unter dem Atmosphärendruck. In diesem Fall ist kein unzulässiger Überdruck zu erwarten.
(2) Wird der Betriebsdruck unter ca. 50 mbar abgesenkt, ist i. d. R. nicht mehr mit einer gefährlichen Explosionsausbreitung zu rechnen.
(3) An- und Abfahrvorgänge sind hinsichtlich des Explosionsschutzes gesondert zu betrachten.
(4) Der abgesenkte Druck ist messtechnisch zu überwachen. Für Betriebsstörungen (z. B. bei Lufteinbruch) und An- und Abfahrvorgänge sind zusätzliche geeignete Maßnahmen (z. B. zeitweise Inertisierung oder zeitweise Vermeidung von Zündquellen) vorzusehen.
In der Umgebung von Anlagen und Anlagenteilen ist die Bildung gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre zu verhindern oder einzuschränken, soweit dies nach dem Stand der Technik möglich ist. Die nachfolgend beschriebenen Maßnahmen sind geeignet, die Bildung gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre zu verhindern bzw. einzuschränken.
| Hinweis: | Beim Ausströmen brennbarer Stoffe aus Öffnungen, undichten Stellen usw. können sich außerhalb der Anlagen und Anlagenteile gefährliche explosionsfähige Atmosphäre und bei Stäuben auch Ablagerungen bilden. Bei Stäuben ist besonders zu beachten, dass sich unerwünschte Staubablagerungen auch entfernt von der Austrittsstelle bilden können, insbesondere wenn es sich um sehr feinkörnigen Staub handelt. Diese können dann durch Aufwirbeln explosionsfähige Atmosphäre bilden. Als Schutzmaßnahme ist daher häufiges und gründliches Entfernen (ohne Aufwirbeln) der Staubablagerungen notwendig. |
| Bemerkung: | Auch durch Befeuchten oder durch Überschichten mit pulverförmigen Inertstoffen lässt sich zumindest zeitweise verhindern, dass durch Staubablagerung explosionsfähige Atmosphäre gebildet werden kann. |
Schon bei der Planung einer Anlage, in der mit großen Mengen brennbarer Stoffe umgegangen werden soll, ist anzustreben, dass sich die Stoffe stets in geschlossenen Anlagenteilen befinden. Beispielsweise kann das Befüllen und Entleeren von Behältern mit brennbaren Flüssigkeiten in geschlossenen Systemen vorgenommen werden, wenn sowohl die Flüssigkeits- als auch die Gasräume der Behälter durch Leitungen miteinander verbunden werden (Gaspendelverfahren). Kontinuierliche Verfahrensweisen sind diskontinuierlichen, chargenweisen Arbeitsabläufen in der Regel vorzuziehen. Arbeitsvorgänge in benachbarten Anlagen sollten so ablaufen, dass keine gefährliche Beeinflussung eintreten kann. Dies lässt sich z. B. durch räumliche Trennung oder gegenseitige Abschirmung erreichen. Die weitgehende Portionierung der brennbaren Stoffe in kleinere Mengen und die gleichzeitige Anwesenheit jeweils nur kleinerer Mengen an einem bestimmten Ort – selbst bei großem Mengenstrom – kann sicherheitstechnische Vorteile bringen. Freianlagen sind Anlagen in Gebäuden im Allgemeinen vorzuziehen, vor allem im Hinblick auf die natürliche Luftbewegung.
| Hinweis 1: | Bei der Konstruktion von Anlagenteilen für die Handhabung mit brennbaren Gasen, Flüssigkeiten und Stäuben sollen die Werkstoffe so ausgewählt werden, dass sie den zu erwartenden mechanischen, thermischen und chemischen Beanspruchungen standhalten. Gefahren durch abrasive Beanspruchung sind zu berücksichtigen. Gefahren durch Reaktionen des Wandmaterials mit den brennbaren Stoffen/Gemischen sind auszuschließen. |
| Hinweis 2: | Bei der Auswahl der Werkstoffe ist das Korrosionsverhalten zu berücksichtigen. Bei flächenhafter Abtragung sind bei der Berechnung der Wanddicke Zuschläge zu berücksichtigen; gegen Lochfraßkorrosion sind als grundsätzliche Schutzmaßnahme geeignete Werkstoffe auszuwählen sowie insbesondere auch sachgerechte Konservierungsmaßnahmen in Stillstandsphasen durchzuführen. |
(1) Bei Anlagenteilen, die auf Dauer technisch dicht sind, sind keine Freisetzungen zu erwarten.
(2) Anlagenteile gelten als auf Dauer technisch dicht, wenn
| a) | sie so ausgeführt sind, dass sie aufgrund ihrer Konstruktion technisch dicht bleiben |
| oder | |
| b) | ihre technische Dichtheit durch Wartung und Überwachung ständig gewährleistet wird. |
(3) Anlagenteile, die auf Dauer technisch dicht sind, verursachen durch ihre Bauart in ihrer Umgebung im ungeöffneten Zustand keine explosionsgefährdeten Bereiche.
(4) Auf Dauer technisch dichte Anlagen- und Ausrüstungsteile nach Absatz 2 Buchstabe a sind z. B.
| a) | lösbaren Komponenten, wobei die hierfür erforderlichen lösbaren Verbindungen betriebsmäßig nur selten gelöst und konstruktiv wie die nachgenannten lösbaren Rohrleitungsverbindungen gestaltet sind (Ausnahme: metallisch dichtende Verbindungen), |
| b) | lösbaren Verbindungen zu Rohrleitungen, Armaturen oder Blinddeckeln, wobei die hierfür erforderlichen lösbaren Verbindungen nur selten gelöst und konstruktiv wie die lösbaren Rohrleitungsverbindungen nach Absatz 5 gestaltet sind, |
| a) | Wellendurchführungen mit doppelt wirkender Gleitringdichtung, z. B. Pumpen, Rührwerke, |
| b) | Spaltrohrmotorpumpen, |
| c) | magnetisch gekoppelte dichtungslose Pumpen, |
| d) | Armaturen mit Abdichtung der Spindeldurchführung mittels Faltenbalg und Sicherheitsstopfbuchse, |
| e) | stopfbuchsenlose Armaturen mit Permanent-Magnetantrieb (SLMA-Armaturen). |
| a) | Wellendurchführungen mit überwachter Sperrluft, z. B. bei Labyrinth- oder Stopfbuchsdichtungen, |
| b) | Armaturen mit üblichen Abdichtungssystemen, z. B. Scheibenventile, Schieber in geschlossener Bauart, Kugelhähne, |
| c) | magnetisch gekoppelte, dichtungslose Antriebssysteme. |
(5) Auf Dauer technisch dichte Rohrleitungsverbindungen1 nach Absatz 2 Buchstabe a sind z. B.
| a) | Flansche mit Schweißlippendichtungen, |
| b) | Flansche mit Nut und Feder, |
| c) | Flansche mit Vor- und Rücksprung, |
| d) | Flansche mit V-Nuten und V-Nutdichtungen, |
| e) | Flansche mit glatter Dichtleiste und besonderen Dichtungen, wie z. B. Weichstoffdichtungen bis PN 25 bar, metallinnenrandgefasste Dichtungen oder metallummantelte Dichtungen, wenn bei Verwendung von Norm- Flanschen eine rechnerische Nachprüfung ausreichende Sicherheit gegen die Streckgrenze aufweist, |
| f) | metallisch dichtende Verbindungen in Leitungen größer als DN 32, ausgenommen Schneid- und Klemmringverbindungen. |
Für Stäube gelten im Allgemeinen einfache Flanschverbindungen mit Dichtungen oder Clamp-Verschlüsse als ausreichend dicht.
(6) Auf Dauer technisch dichte Verbindungen nach Absatz 2 Buchstabe a zum Anschluss von Armaturen sind, soweit sie selten gelöst werden, z. B.
(7) Neben den rein konstruktiven Maßnahmen können nach Absatz 2 Buchstabe b auch technische Maßnahmen, kombiniert mit organisatorischen Maßnahmen, zu einem auf Dauer technisch dichten Anlagenteil führen. Hierunter fallen bei entsprechender Überwachung und Instandhaltung z. B.
| a) | ohne inneren Überdruck, |
| b) | mit geringer mechanischer und thermischer Beanspruchung und |
| c) | mit geringer Schwingungsbelastung, |
z. B. an Schneckenförderern, Trogkettenförderern.
(8) Umfang und Häufigkeit für die Überwachung und Instandhaltung richten sich im Einzelnen nach der Art der Verbindung und Konstruktion, Betriebsweise, Beanspruchung sowie Zustand und Eigenschaften der Stoffe. Sie sollen die technische Dichtheit auf Dauer gewährleisten. Es ist darauf zu achten, dass Umfang und Häufigkeit für die Überwachung und Instandhaltung zur Aufrechterhaltung der auf Dauer technischen Dichtheit im Explosionsschutzdokument oder in dort in Bezug genommenen Unterlagen festgelegt sind, z. B. in einer zugehörigen Betriebsanweisung oder im Instandhaltungsplan.
(9) Für die Überwachung kann eine der folgenden Maßnahmen ausreichend sein:
| a) | Begehung der Anlage und Kontrolle z. B. auf Schlieren, Eisbildung, Geruch und Geräusche infolge Undichtheiten, |
| b) | Begehung der Anlage mit mobilen Leckanzeigegeräten oder tragbaren Gaswarneinrichtungen, |
| c) | kontinuierliche oder periodische Überwachung der Atmosphäre durch selbsttätig arbeitende, fest installierte Messgeräte mit Warnfunktion, |
Begehung der Anlage und Kontrolle auf Staubaustritte und -ablagerungen
| Bemerkung: | Geeignete vorbeugende Instandhaltung kann den Umfang und die Häufigkeit der Überwachung auf Dichtheit reduzieren. |
(1) Bei Anlagenteilen, die technisch dicht sind, sind seltene Freisetzungen zu erwarten.
(2) Anlagenteile gelten als technisch dicht, wenn bei einer für den Anwendungsfall geeigneten Dichtheitsprüfung oder Dichtheitsüberwachung bzw. -kontrolle, z. B.
| a) | für Gase und Dämpfe mit schaumbildenden Mitteln oder mit Lecksuchgeräten, | |
| b) | für Stäube durch regelmäßige Kontrolle auf Staubaustritte und -ablagerungen sowie auf sichtbare Defekte oder Beschädigungen |
eine Undichtheit nicht erkennbar ist.
(3) Beispiele für technisch dichte Anlagenteile sind:
| a) | Flansch mit glatter Dichtleiste und keinen besonderen konstruktiven Anforderungen an die Dichtung, |
| b) | Schneid- und Klemmringverbindungen in Leitungen größer DN 32, |
| c) | Pumpen, deren Dichtheit nur auf einer einfach wirkenden Gleitringdichtung beruht, |
| d) | lösbare Verbindungen nach Nummer 2.4.3.2, die nicht nur selten gelöst werden. |
| a) | Kompensatoren, |
| b) | flexible Verbindungen, |
| c) | Stopfbuchsenabdichtung, |
| d) | lösbare Verbindungen nach Nummer 2.4.3.2, die nicht nur selten gelöst werden, |
| e) | Einstiegs- und Inspektionsöffnungen, die nicht nur selten geöffnet werden. |
(1) Außerhalb von Anlagenteilen, die weder auf Dauer technisch dicht noch technisch dicht sind, ist mit der Bildung von gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre durch betriebsbedingten Austritt brennbarer Flüssigkeiten, Gase, Dämpfe oder Stäube zu rechnen.
| Bemerkung 1: | Betriebsbedingte Austrittstellen sind z. B. Entlüftungs- und Entspannungsleitungen, Umfüllanschlussstellen, Peilventile, Probenahmestellen, Entwässerungseinrichtungen und bei Stäuben z. B. Übergabestellen. |
| Bemerkung 2: | Andere mögliche Austrittstellen sind nicht kontrollierte Flansch- oder Gehäuseverbindungen (z. B. Pumpengehäuse). |
(2) Durch technische Maßnahmen können die Austrittsmengen, die Zonenausdehnung oder die Auftrittswahrscheinlichkeit explosionsfähiger Atmosphäre verringert werden, wenn z. B.:
(3) Durch organisatorische Maßnahmen (regelmäßige Reinigung, siehe hierzu Nummer 2.6) können bei Stäuben die Staubablagerungen, die Zonenausdehnung oder die Auftrittswahrscheinlichkeit explosionsfähiger Atmosphäre verringert werden.
Anlagen nach Nummer 2.4.3.2 Absatz 2 Buchstabe a sind vor der ersten Inbetriebnahme sowie nach längeren Betriebsunterbrechungen, Veränderungen und Reparatur- oder Umbauarbeiten größeren Ausmaßes als Ganzes oder in Abschnitten auf Dichtheit zu prüfen. Technisch dichte Anlagen und Anlagen nach Nummer 2.4.3.2 Absatz 2 Buchstabe b sind zusätzlich regelmäßig entsprechend einem Prüfplan auf ihre Dichtheit zu prüfen.
(1) Durch Lüftungsmaßnahmen soll so weit wie möglich die Bildung gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre verhindert oder eingeschränkt werden. Die Wirksamkeit einer Lüftungsmaßnahme wird durch verschiedene Parameter, u. a. Stärke, Verfügbarkeit und Art der Luftführung (Güte), bestimmt. (Einzelheiten hierzu siehe DIN EN 60079-10, Ausgabedatum: Sept. 1996, informativer Anhang B).
| Hinweis: | Bei der Beurteilung von Lüftungsmaßnahmen kann nicht immer von einfachen Verhältnissen ausgegangen werden. Die zu erwartende Quellstärke der brennbaren Stoffe im Betriebs- und Störungszustand ist nicht immer einfach abschätzbar. Zudem sind die Verteilung brennbarer Substanzen im Raum, die Strömungsverhältnisse, die "Totzonen" sowie die Verdünnung der explosionsfähigen Atmosphäre zu berücksichtigen. Insbesondere in Ecken, abgeteilten Bereichen, Bodenvertiefungen etc. kann sich bei Gasen oder Dämpfen, die schwerer als Luft sind, gefährliche explosionsfähige Atmosphäre bilden. Trotz Lüftungsmaßnahmen können im Bereich der Austrittsstelle der brennbaren Stoffe explosionsfähige Konzentrationen verbleiben. Eine Beurteilung von Lüftungsmaßnahmen ist häufig nur mit besonderer Fachkenntnis möglich. |
(2) Die Bildung gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre kann nur dort durch Lüftungsmaßnahmen sicher vermieden werden, wo eine Abschätzung der maximalen Menge (Quellstärke) der evtl. austretenden Gase und Dämpfe, die explosionsfähige Atmosphäre zu bilden vermögen, möglich ist und die Lage der Quelle sowie die Ausbreitungsbedingungen ausreichend bekannt sind.
| Hinweis: | Bei Stäuben bieten Lüftungsmaßnahmen im Allgemeinen nur dann einen ausreichenden Schutz, wenn der Staub an der Entstehungsstelle abgesaugt und zusätzlich gefährliche Staubablagerungen sicher verhindert werden (vgl. Nummer 2.6). |
Darüber hinaus müssen folgende Umstände berücksichtigt werden:
(3) Sind die lokalen Lüftungsverhältnisse in den betrachteten lüftungstechnischen Bereichen stark inhomogen, so muss bei der Beurteilung im Fall fehlender weiterer Zusatzinformationen von den Bedingungen der lokal niedrigsten Lüftung ausgegangen werden.
| Bemerkung 1: | Bei Gasen, die leichter als Luft sind, ist die Gestaltung von Decken und Deckenauslassöffnungen wichtig. Hier hilft lüftungsunterstützend die glatte, gegebenenfalls zur Abluftöffnung hin aufsteigende Decke. Kassettendecken und breite Querträger oder Deckenbalken können die ausreichende Verdünnung solcher Gase verhindern. |
| Bemerkung 2: | Im günstigsten Fall können Lüftungsmaßnahmen zur Vermeidung explosionsgefährdeter Bereiche führen. In der Regel führen Lüftungsmaßnahmen jedoch dazu, dass lediglich eine Verringerung der Wahrscheinlichkeit des Auftretens gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre (Zone 1 oder 2 statt Zone 0, Zone 2 statt Zone 1) oder eine Verringerung der Ausdehnung der explosionsgefährdeten Bereiche (Zonen) erreicht wird. |
| Hinweis: | Bereits einfache Veränderungen der Randbedingungen können die Wirksamkeit der Lüftung wesentlich beeinträchtigen. |
(1) Natürliche Lüftung ist Luftaustausch ohne gezielte technische Mittel. Der Luftaustausch erfolgt auf Grund von Dichte- bzw. Druckdifferenzen der Luft räumlich benachbarter Bereiche, ausgelöst durch Temperaturdifferenzen innerhalb/außerhalb eines Raumes oder durch Wind.
(2) Natürliche Lüftung kann als Explosionsschutzmaßnahme nur in Anspruch genommen werden, wenn die notwendigen treibenden Kräfte der natürlichen Lüftung einen ausreichenden Luftaustausch gewährleisten.
| Bemerkung 1: | In Räumen oberhalb Erdgleiche ohne besondere Be- und Entlüftungsöffnungen darf aufgrund von Witterungseinflüssen und baulicher Gestaltung eine Luftwechselzahl von mindestens n = 1 angenommen werden (Ausnahmen: Energiespar-Bauweise). Industriebauten mit Entlüftungsöffnungen im Dachbereich weisen häufig einen höheren Luftwechsel auf. |
| Bemerkung 2: | In Kellerräumen ist mit geringerer natürlicher Lüftung zu rechnen. Es stehen meist nur kleine Öffnungen und Fenster zur Verfügung, Temperaturdifferenzen im Raum können zwar zu Konvektion führen, aber der Luftaustausch mit Luft von außerhalb des betrachteten Raumes ist gering. Als Luftwechselzahl ist bei allseits unter Erdgleiche liegenden Kellerräumen als Richtwert etwa n = 0,4 anzunehmen. Durch gezielte Zu- und Abluftöffnungen lässt sich dieser Wert bis auf ungefähr das Doppelte erhöhen. Eine weitere Erhöhung ist bei großflächigen Wärmequellen (Temperaturdifferenz gegenüber Außentemperatur mind. 5 K) möglich. |
| Bemerkung 3: | Die räumliche Anordnung der Öffnungen von Zuluft und Abluft sollte die natürliche Konvektion unterstützen. Bei kleinen Räumen wird in der Regel die beste Wirkung erzielt, wenn sich die Öffnungen raumdiagonal gegenüber befinden (Querlüftung). Die sich in größeren Räumen deutlich ausprägenden Konvektionswalzen können genutzt und unterstützt werden durch entsprechende Abluftöffnungen im Deckenbereich. |
| Bemerkung 4: | Wenn bauliche Maßnahmen für ungehinderten Ein- und Auslass von Luft vorgesehen werden und als treibende Kräfte für natürliche Lüftung großflächig andauernd warme Flächen mit einer Temperaturdifferenz von mindestens 5 K gegenüber Außentemperatur zur Verfügung stehen, stellt sich eine natürliche Lüftung ein, die signifikant über einer üblichen technischen Lüftung liegen kann. In diesen Fällen kann die natürliche Lüftung explosionstechnisch gleichwertig behandelt werden wie eine technische Lüftung nach Nummer 2.4.4.3. |
Technische Lüftung ist der Luftaustausch mit gezielten technischen Mitteln (z. B. Ventilatoren, Luftinjektoren). Sie führt zu einer Reduzierung brennbarer Stoffe innerhalb des betrachteten lüftungstechnischen Bereiches. Sofern die technische Lüftung als Explosionsschutzmaßnahme eingesetzt wird, ist sie hinsichtlich Stärke, Güte und Verfügbarkeit zu bewerten.
| Bemerkung: | Treibende Kraft ist bei der technischen Lüftung entweder Unterdruck (z. B. bei lokaler Absaugung) mit in der Regel niedriger "Reichweite" oder Überdruck (z. B. aus Frischluftauslässen) mit hoher "Reichweite". Dabei sind folgende Erfordernisse zu beachten: |
| Hinweis: | Diese Forderung ist von besonderer Bedeutung für das Vermeiden von Zündgefahren durch nachgeschaltete Abluftreinigungsanlagen. |
(1) Ist eine Austrittstelle brennbarer Gase, Dämpfe oder Stäube aus einem Anlagenteil bekannt (z. B. Entlüftungs- und Beschickungsöffnungen), so können die austretenden Stoffe gezielt erfasst und abgeführt werden, z. B. durch Randabsaugung an offenen Behältern.
(2) Die Absaugung ist auf der Grundlage der spezifischen Parameter der zu erfassenden Stoffe, der anlagen- und prozesstechnischen sowie der betrieblichen Gegebenheiten auszulegen. Mögliche Störungen sind zu berücksichtigen.
| Hinweis: | Werden keine besonderen technischen Maßnahmen getroffen, bleibt die Erfassung brennbarer Gase, Dämpfe oder Stäube auf den unmittelbaren Bereich der Objektabsaugung beschränkt. |
(1) Zur Erkennung gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre können Gaswarneinrichtungen verwendet werden. Sie dienen als Grundlage für die Einleitung von Schutzmaßnahmen. Sie werden verwendet zur manuellen oder automatischen Auslösung von Schutzmaßnahmen oder auch von Notfunktionen zur Stilllegung der Anlage.
| Hinweis: | Neben ihrer Aufgabe der Warnung vor Explosionsgefahr können Gaswarneinrichtungen auch Aufgaben der Warnung vor Gesundheitsgefahren übernehmen. Die hierfür maßgeblichen Konzentrationen liegen in der Regel um Zehnerpotenzen niedriger als die unteren Explosionsgrenzen. |
(2) Für den Einsatz von Gaswarneinrichtungen gelten die folgenden Voraussetzungen:
(3) Gaswarneinrichtungen für den Einsatz im Rahmen von Explosionsschutzmaßnahmen gem. TRBS 2152 Teil 2/TRGS 722 sind hinsichtlich der messtechnischen Funktionsfähigkeit und der funktionalen Sicherheit für den vorgesehenen Einsatzfall geeignet auszuwählen. Hierbei sind die in der Betriebsanleitung durch den Hersteller getroffenen Festlegungen zur bestimmungsgemäßen Verwendung zu berücksichtigen.
| Bemerkung 1: | Die Anforderungen an die messtechnische Funktionsfähigkeit von Gaswarneinrichtungen können dem Anhang II, Abschnitte 1.5.5 bis 1.5.7 der Richtlinie 94/9/EG entnommen werden. |
| Bemerkung 2: | Die in der von der Berufsgenossenschaft "Rohstoffe und der Chemischen Industrie" herausgegebenen "Liste funktionsgeprüfter Gaswarngeräte" (www.exinfo.de, Seiten-ID 1316.0) aufgeführten Gaswarngeräte gelten als geeignet. |
(4) Die Funktion der Gaswarneinrichtungen ist nach ihrer Errichtung und in angemessenen Zeitabständen zu kontrollieren. Darüber hinaus sind sie regelmäßig instand zu halten.
| Bemerkung: | Nähere Informationen siehe BGI 518 (T 023) "Gaswarneinrichtungen für den Explosionsschutz – Einsatz und Betrieb" |
(5) Gaswarneinrichtungen müssen so installiert und betrieben werden, dass jederzeit ein Eingreifen von Hand in den von der Gaswarneinrichtung gesteuerten automatischen Ablauf möglich ist. Dieser Eingriff darf nicht zum Verlust der Explosionssicherheit führen und darf nur von hierfür befugten Personen vorgenommen werden.
(1) Die Messstellen der Gaswarngeräte sind in der Nähe der Stellen anzubringen, an denen mit dem Auftreten explosionsfähiger Atmosphäre zu rechnen ist. Die Alarmschwelle des Gerätes muss auf eine Konzentration mindestens so weit unterhalb der unteren Explosionsgrenze eingestellt sein, dass nach Alarmierung die in der Betriebsanweisung festgelegten Maßnahmen rechtzeitig wirksam werden können.
(2) Es ist zu prüfen, ob allein organisatorische Maßnahmen zur Vermeidung gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre ausreichend sind.
| Bemerkung: | Es empfiehlt sich, die Alarmschwelle bei so niedrigen Konzentrationen festzusetzen, wie es aus betriebstechnischen Gründen gerade noch sinnvoll ist. |
(1) Gaswarneinrichtungen können neben der Alarmierung noch zusätzliche Funktionen übernehmen. Die verfahrenstechnische Anlage bleibt dabei in Betrieb. Die Maßnahmen können sich entweder auf die Atmosphäre außerhalb oder auf das Innere der Anlagenteile beziehen. Beim Erreichen einer Schaltschwelle oder bei darüber liegenden, aber noch unbedenklichen Konzentrationen löst die Gaswarneinrichtung über automatische Schaltvorgänge Maßnahmen aus, die erfahrungsgemäß eine Bildung gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre sicher verhindern. Beispielsweise können beim Erreichen der Schaltschwelle besondere Lüftungseinrichtungen durch die Gaswarneinrichtung in Betrieb gesetzt werden. In dem Anlagenteil können weitere Maßnahmen ausgelöst werden, z. B. Herabsetzung des Innendruckes, Absperren der undichten Anlagenteile, Inertisierung, Abschalten von wirksamen Zündquellen.
(2) Diese Maßnahmen haben damit in der Regel einen Einfluss auf die Ausdehnung der gefährlichen explosionsfähigen Atmosphäre oder auf die Wahrscheinlichkeit des Auftretens gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre.
(1) Erreicht die Konzentration eine festzulegende Schaltschwelle, die üblicherweise oberhalb der Schaltschwelle nach Nummer 2.5.2 oder Nummer 2.5.3 liegt, werden durch die Gaswarneinrichtung über die in Nummer 2.5.3 beschriebenen Maßnahmen hinaus automatische Abschaltvorgänge ausgelöst, die ein gefahrloses Abfahren der gefährdeten Anlagen oder Anlagenteile bewirken.
(2) Diese Maßnahmen haben damit in der Regel einen Einfluss auf die Ausdehnung der gefährlichen explosionsfähigen Atmosphäre oder auf die Wahrscheinlichkeit des Auftretens gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre.
(1) Staubablagerungen in der Umgebung staubführender Anlagenteile und Behälter sind nach Möglichkeit zu vermeiden. Dennoch auftretende Staubablagerungen sind regelmäßig zu beseitigen.
(2) In Arbeits- und Betriebsräumen sind daher regelmäßige Reinigungsmaßnahmen durchzuführen, z. B. auf der Grundlage von Reinigungsplänen, in denen Art, Umfang und Häufigkeit von Reinigungsmaßnahmen und die jeweiligen Verantwortlichkeiten verbindlich geregelt werden. Die Festlegungen sind den individuellen Verhältnissen des Einzelfalls anzupassen (vgl. auch TRBS 2152 Teil 1/TRGS 721).
| Hinweis: | Besonders zu beachten sind schlecht einsehbare (z. B. höher gelegene) oder schwer zugängliche Oberflächen, auf denen sich im Lauf der Zeit erhebliche Staubmengen ablagern können. Darüber hinaus ist sicherzustellen, dass bei größerer Staubfreisetzung infolge von Betriebsstörungen (z. B. Beschädigen oder Platzen von Gebinden, Leckagen) zusätzliche Maßnahmen zur unverzüglichen Beseitigung der Staubablagerungen getroffen werden. |
| 1 | Schlauchleitungen sind wie Rohrleitungen zu behandeln. |