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Von welcher Umgebungstemperatur geht man aus, wenn man eine Explosionsgefährdungsbeurteilung in einem Industriebetrieb durchführt?

KomNet Dialog 4906

Stand: 04.08.2010

Kategorie: Sichere Anlagen / Sicherer Betrieb > Explosionsschutz, Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen > Explosionsschutzdokument

Dialog
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Frage:

Von welcher Umgebungstemperatur geht man aus, wenn man eine Explosionsgefährdungsbeurteilung in einem Industriebetrieb durchführt? Gibt es hier einen festgelegten Wert? Bislang bin ich immer von maximal 40° C ausgegangen, die im Sommer in Industriehallen erreicht werden können (unabhängig von Verfahrenstemperaturen bzw. Erwärmung durch irgendwelche Prozesse). D.h. Stoffe mit einem Flammpunkt von 55° C führen gesichert bei einer solchen Umgebungstemperatur zu keiner Ex-Zone.

Antwort:

Der Flammpunkt ist ein Kriterium für die Entflammbarkeit einer entzündlichen Flüssigkeit. Das bedeutet, dass sich ab dem Flammpunkt über dem Flüssigkeitsspiegel ein entzündbares Dampf/Luft-Gemisch bildet, das durch Fremdzündung entflammbar ist (unter Normbedingungen). Ein Beispiel aus der Ziffer 3.2.2 der berufsgenosschaftlichen Regel BGR 132 gibt Anhaltswerte:

"Liegt z. B. die Oberflächentemperatur der Flüssigkeit über ihrem Flammpunkt, ist im Dampfraum stets von einer explosionsfähigen Atmosphäre auszugehen. Ist ein Behälter starker Sonneneinstrahlung ausgesetzt, muss – solange der Flammpunkt der Flüssigkeiten unter 55° C liegt – bereits von einer explosionsfähigen Atmosphäre im Behälter ausgegangen werden. In Bereichen extrem hoher Umgebungstemperatur oder besonders intensiver Sonneneinstrahlung können explosionsfähige Atmosphären auch bei Flüssigkeiten auftreten, deren Flammpunkt über 55° C liegt. Beim Umgang mit Flüssigkeiten, deren oberer Explosionspunkt deutlich unter der Umgebungstemperatur liegt, darf nicht generell davon ausgegangen werden, dass die Dampfphase über der Flüssigkeit nicht explosionsfähig ist."

Explosionsgefährdete Bereiche sind dadurch gekennzeichnet, dass in ihnen gefährliche explosionsfähige Atmosphäre auftreten kann. Gefährlich ist die explosionsfähige Atmosphäre, wenn sie in gefahrdrohender Menge auftritt. Und dies ist damit verknüpft, dass besondere Schutzmaßnahmen für die Aufrechterhaltung des Schutzes von Sicherheit und Gesundheit der Arbeitnehmer oder Anderer erforderlich werden (vergl. § 2 Absätze 9 u. 10 BetrSichV).

Liegt keine atmosphärische Bedingung vor sind die konkreten Anforderungen der BetrSichV nicht anzuwenden. Auch die Anforderungen an die Beschaffenheit von Geräten und Schutzsystemen nach der ATEX Richtlinie 94/9/EG beziehen sich nur auf die atmosphärischen Bedingungen, d.h. auf das schmale Band der natürlichen Druck- und Temperaturschwankungen in der freien Atmosphäre. Die technische Regel für Betriebssicherheit TRBS 2152 und auch die Ex-RL (BGR 104) definieren die atmosphärischen Bedingungen im Bereich von 0,8 bis 1,1 bar und einem Temperaturbereich von -20°C bis +60°C.

Es greift aber der § 5 des Arbeitsschutzgesetzes, d.h. der Arbeitgeber muss alle Gefährdungen der Arbeitnehmer ermitteln, bewerten und entsprechende Vorsorgemaßnahmen treffen. Weiterhin lässt sich die Pflicht Explosionsgefahren zu ermitteln und zu beurteilen aus der Gefahrstoffverordnung (§§ 7, 12 und Anhang III Nr. 1 GefStoffV) ableiten. Diese spricht von explosionsfähigen Gemischen und regelt somit auch die Bereich, die sich außerhalb der atmosphärischen Bedingungen befinden.

Die TRBS 2152 Teil 1 Ziffer 3.2 bestimmt bei der Beurteilung von Flüssigkeiten und Nebeln, dass die maximale und ggf. auch minimale Verarbeitungs- und Umgebungstemperatur betrachtet werden muss. Die Beurteilung des Auftretens explosionsfähiger Atmosphäre bezieht sich auf die Eigenschaften der Stoffe und auf deren mögliche Verarbeitungszustände, bei denen Gase, Dämpfe, Nebel oder Stäube, die explosionsfähigte Atmosphäre bilden können, vorhanden sind oder entstehen können. Dabei sind bei den Flüssigkeiten der Flammpunkt bzw. untere Explosionspunkt (UEP) und oberer Explosionspunkt (OEP) und der Sattdampfdruck bei der Verarbeitungs bzw. Umgebungstemperatur zu betrachten.

Bemerkung: Praxiswerte zur Angabe der Umgebungstemperatur sind uns nicht bekannt. Die höchste in der Außenluft gemessene Temperatur in Deutschland beträgt 40,2° C (http://www.dwd.de/de/wir/Interessantes/Rekorde/Lufttemperatur/brd.html). Für den Schutz von Aeroslopackungen und Druckgasflaschen wird eine Höchsttemperatur von 50° C durch Sonneneinstarhlung unterstellt.

Durch bestimmte Einflüsse, wie geschlossener Baukörper (geringe Luftbewegung und evtl. zusätzliche Aufheizung durch Verglasungen) oder Abwärme von benachbarten Anlagen können die zuvor beschriebenen Temperaturwerte überschritten werden. Bei der Betrachtung scheint allerdings die minimale und maximale mögliche Verarbeitungstemperatur relevanter zu sein, da diese je nach Prozess oder bei nicht selten vorkommenden Störungen stark abweichen kann.

"Der Beurteilungsvorgang ist für jeden Arbeits- bzw. Produktionsprozess sowie für jeden Betriebszustand einer Anlage und dessen Änderungen durchzuführen. Bei der Beurteilung neuer oder bestehender Anlagen sind insbesondere folgende Betriebszustände zugrunde zu legen:
- die normalen Betriebsbedingungen einschließlich Instandhaltungsarbeiten,
- die In- und Außerbetriebnahme,
- Betriebsstörungen und voraussehbare Fehlzustände,
- der vernünftigerweise vorhersehbare Fehlgebrauch."
 
(Quelle: nichtverbindlicher Leitfaden der Kommission zur Umsetzung der EG-Explosionsschutzrichtlinie (1999/92/EG); http://europa.eu.int/eur-lex/de/com/cnc/2003/act0515de02/1.pdf [1 MB])