2.3.2 Konzentrationsbegrenzung
(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 Staubs 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.
2.3.3.2
Inertisierung explosionsfähiger Atmosphäre aus brennbaren Gasen und Dämpfen
(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.
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 1
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.
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 |
Temperatur in °C |
Sauerstoffgrenzkonzentration im Gesamtgemisch brennbarer Stoff/Inertgas/Luft bei der Inertisierung mit: |
Mindestwert des Verhältnisses der Molanteile von Inertgas (N2 oder C02) 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 |
_ |
_ |
_ |
| Dipropylenglykoldimethylether |
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 Ethyle... |