DGUV Regel 109-605: Branche Wärmebehandlung von Metallen / 3.2.6 Flüssigstickstofftank

Stickstoff wird in der Wärmebehandlung als Prozessgas, vor allem aber auch als Sicherheitsgas für Spülvorgänge eingesetzt. Wird er als Sicherheitsgas eingesetzt, sind bei der Bevorratung Fragen wie: "Welches ist die Menge, die für einen sicheren Betrieb mindestens vorrätig sein muss?" oder "Ist auch bei Stromausfall eine Sicherheitsversorgung der Anlagen gewährleistet?" von hoher Relevanz. Stickstoff wird in flüssiger Form in Tanks außerhalb von Gebäuden gelagert. Die Verdampferstation liegt direkt neben den Tanks.

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Abb. 30 Stickstofftanks mit Verdampfern

	Rechtliche Grundlagen
TRGS 407 "Tätigkeiten mit Gasen - Gefährdungsbeurteilung" TRBS 3146/TRGS 746 "Ortsfeste Druckanlagen für Gase"

Gefährdungen

Beim Betreiben eines Stickstofftanks mit zugehöriger Anlagentechnik können vor allem folgenden Gefährdungen auftreten:

• Leckage von Stickstoff

  Mit Leckagen ist sowohl am Tank, an den Versorgungsleitungen zu den Anlagen als auch beim Betankungsvorgang zu rechnen.

  Durch ausgetretenen Stickstoff ergibt sich folgende Gefährdung von Beschäftigten:

  • Erstickungsgefahr aufgrund der Verdrängung von Atemluft
  • Verdunstungskälte
• Erfrierungen durch Hautkontakt mit tiefkaltem Stickstoff oder tiefkalten Anlagenteilen.
• Bersten des Tanks
• Havarien, wie Beschädigen des Tanks durch Fahrzeuge

• Unzureichende Stickstoffversorgung und damit ein Mangel an Sicherheitsstickstoff für den Ofenbetrieb. Ursachen können z. B. sein:

  • nicht ausreichende Verdampferleistung
  • abgesperrtes Handventil
  • zu geringe Füllstandsmenge im Tank
• Bersten von Rohrleitungen und Behältern aufgrund von Materialversprödung durch nicht verdampften tiefkalten Stickstoff nach Verdampfer

Maßnahmen

Für das sichere Aufstellen und Betreiben eines Stickstofftanks sollten Sie mindestens folgende Maßnahmen umsetzen:

Aufstellen:

• Die Unterlage/das Fundament muss Standsicherheit gewährleisten und aus nicht brennbarem Material bestehen.
• Blitzschutz und Potentialausgleich müssen gegeben sein.
• Der Stickstofftank muss ausreichend umlüftet sowie für die Bedienung, Instandhaltung und Wartung zugänglich sein. Das wird in der Regel durch einen Abstand von mindestens 1 m zu Gebäuden, Wänden etc. erreicht.
• Ein Anfahrschutz für den Tank bzw. die Leitungen muss vorhanden sein.
• Der Zutritt von Unbefugten muss durch eine Zaunanlage bzw. Einhausung verhindert werden.
• Der Tank muss mit einem Überfüllschutz ausgestattet sein.

Betreiben:

• Es ist eine organisatorische Regelung erforderlich, damit nur befugte Personen Zutritt zu der Anlage haben.
• Jährliche Inspektion durch eine befähigte Person, sowie eine Wartung alle sechs Jahre sind erforderlich.
• Der Druckbehälter muss alle 10 Jahre durch einen Fachbetrieb oder eine ZÜS geprüft werden.
• Ist für den sicheren Betrieb der Ofenanlage Stickstoff erforderlich (z. B. zum Spülen) müssen Sie dafür sorgen, dass die notwendige Stickstoffversorgung permanent, auch bei Stromausfall, zur Verfügung steht. Dies kann durch Verwendung von stromlos offenen Magnetventilen in den Zuleitungen von Stickstoff für Sicherheitszwecke sowie durch Handventile, die gegen Fehlbedienung gesichert sind, erreicht werden. Außerdem muss stets die Mindestmenge an Stickstoff zur Verfügung stehen, die in Summe alle Verbraucher für ein sicheres Herunterfahren (Notspülen) benötigen. Bewährt hat sich eine Füllstandsüberwachung, die automatisch eine Bestellung/Nachlieferung veranlasst.
• Im unmittelbaren Umfeld von tiefkalten Anlagenteilen kann es zum Aufkonzentrieren von Sauerstoff in der Luft kommen. Hiermit ist eine deutlich erhöhte Brandgefahr verbunden.
• Durch Eisbildung kann im Umfeld von Flüssigstickstofftanks und zugehörigen Verdampfern eine erhöhte Glättegefahr bestehen. Es empfiehlt sich, ganzjährig Streumittel bereitzuhalten.

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Abb. 31

Eisbildung an Rohrleitungen von Stickstofftanks