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Welche Gefahren gibt es beim Aufsprühen -per Handsprühflasche- von leicht entzündlicher Flüssigkeit auf Kalanderwalzen?

KomNet Dialog 4677

Stand: 21.07.2010

Kategorie: Sichere Anlagen / Sicherer Betrieb > Explosionsschutz, Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen > Sicherheitstechnische Anforderungen, Sicherheitseinrichtungen

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Frage:

Welche Gefahren und welche Vorschriften/Literatur gibt es beim Aufsprühen -per Handsprühflasche- von leicht entzündlicher (R11) Flüssigkeit auf Kalanderwalzen? Die Kalanderwalzen werden mit einer deutlich höheren Temperatur betrieben, als der Flammpunkt der Flüssigkeit ist! Hier denke ich, ist Arbeitsschutz und Explosionsschutz besonders gefordert. Können Sie mir Fundstellen zu den Themen Versprühen, Zerstäuben, Aerosolbildung oder dgl. unter atmosphärischen Bedingungen (oder/und auch `nicht-atmosphärischen Bedingungen`) nennen.

Antwort:

EIne Abschätzung der Gefahr läßt sich bei Ermittlung einiger Verfahrens- und Stoffdaten gut durchführen.

Zunächst spielt die (etwas) erhöhte Temperatur keine besondere Rolle, da die Reinigungsflüssigkeit (RF) leicht entzündlich ist. Dabei wird davon ausgegangen, dass die zulässige Zündtemperatur (z.B. 200 °C) deutlich unterschritten wird.

Dies vorausgesetzt, muss man eine Mengenabschätzung und darauf basierend eine Konzentrationsabschätzung durchführen. Zunächst lässt sich durch ein Auswiegen der Flasche feststellen, welche Menge an RF in einem Vorgang aufgesprüht wird, z.B. 50 g. Weiter ist die Oberfläche der Walze bekannt, z.B. 5 m². So wird eine Filmdicke von 10 µm erzeugt, was einer deutlich angefeuchteten Oberfläche entspricht.

Entscheidend ist nun, in welcher Zeit die Flüssigkeit verdunstet (dies kann beobachtet werden) und welche Luftmenge in dieser Zeit an den Walzen vorbei streicht. Da die Walzen beheizt sind, wird sich eine deutliche Thermik ausbilden. Es dürfte sich im Bereich des Kalanders ein Luftwechsel von sicherlich 1 m³ pro Sekunde ergeben (Produkt aus Querschnitt und Luftgeschwindigkeit). Verdunstet die Menge innerhalb von vielleicht 20 sec, so kann die max. Konzentration abgeschätzt werden, nämlich zu 2,5 g / m³. Damit wird der kritische Wert von 10 g / m³ (25 % der UEG; Untere Explosionsgrenze (UEG) angenommen mit 40 g / m³) deutlich unterschritten.

Die errechnete Konzentration lässt sich dann mittels Prüfröhrchen überprüfen.

Wichtig ist hier natürlich, dass sich unmittelbar an der Oberfläche des Kalanders und im Bereich des Sprühstrahls keine Zündquellen befinden und dass es im unmittelbaren Bereich des Kalanders keine Hohlräume gibt, wo sich eine höhere Konzentration wegen fehlender Durchlüftung ansammeln kann.

Durch Versprühen von Flüssigkeiten sowie durch Reinigungsarbeiten können sich Flüssigkeiten oder das Innere von Behältern / Gegenständen gefährlich aufladen. Die Höhe der Aufladung hängt von den Eigenschaften der Flüssigkeit, ihrer Strömungsgeschwindigkeit, dem Arbeitsverfahren sowie von der Größe und Geometrie des Behälters / Gegenstandes sowie von den Behältermaterialien ab.

Die Zerteilung eines Flüssigkeitsstrahles in kleine Tropfen kann unabhängig von der Leitfähigkeit der Flüssigkeit stark aufgeladene Flüssigkeitsstrahlen oder Nebel erzeugen. Im Allgemeinen gilt: je leitfähiger die Flüssigkeit, umso stärker die Ladungserzeugung. So erzeugt ein Wasserstrahl mehr Ladungen als ein Ölstrahl (vgl. TRBS 2153 Ziff. 4.1 Nr. 2).

Schutzmaßnahmen sind dabei die Erdung oder Potenzialausgleich der Gegenstände, die Begrenzung der Strömungsgeschwindigkeit bzw. des Sprühdruckes und die Auswahl der Materialien.

Siehe dazu Nr. 3.2.1 ff. der GUV-R/BGR 132 (Vermeidung von Zündgefahren infolge elektrostatischer Aufladungen)  und die weiterführenden Informationen der BG RCI unter http://www.bgrci.de/exinfode/ex-schutz-wissen/expertenwissen/elektrostatik/ .


Unabhängig davon ist natürlich zu prüfen, ob die Anforderungen an den Atemschutz der Beschäftigten eingehalten werden.

Die PTB hat im Auftrag des HVBG eine "Untersuchung der Brand- und Explosionsgefahr beim Versprühen von brennbaren Flüssigkeiten und von deren Gemengen mit Wasser unter besonderer Berücksichtigung von brennbaren Lösemitteln mit Flammpunkten über 55 °C" vorgenommen (http://www.dguv.de/ifa/de/pro/pro1/pr9076/index.jsp). Informationen konnen bei der PTB angefordert werden. 

Informationen zu Reinigungsmitteln mit Flammpunkten größer 40 °C zur Anwendung im Offset-Druckbereich, die als Erkenntnisquelle genutzt werden können, erhalten sie unter http://www.bgetem.de/arbeitssicherheit-gesundheitsschutz/brancheninformationen/druck-und-papierverarbeitung/offsetdruck/datenbank-zulaessige-wasch-und-reinigungsmittel-im-offsetdruck .