4.1 Vermeiden von Gefahrstoffen, die gefährliche explosionsfähige Gemische zu bilden vermögen
Es ist zu prüfen, ob brennbare Gefahrstoffe durch solche ersetzbar sind, die keine explosionsfähigen Gemische zu bilden vermögen. Beispiele für Ersatzmöglichkeiten sind:
| 1. |
Einsatz wässriger Lösungen statt brennbarer Löse- und Reinigungsmittel, |
| 2. |
Einsatz von Reinstoffen oder Gemischen mit hohem unterem Explosionspunkt (UEP), der ausreichend sicher über Raum- oder Verarbeitungstemperatur liegt, statt Reinstoffen oder Gemischen mit einem niedrigen UEP, |
| 3. |
Einsatz von nicht brennbaren Füllstoffen statt brennbarer staubförmiger Füllstoffe, |
| 4. |
Zusatz von nicht brennbaren Stäuben z. B. Steinsalz, Natriumsulfat oder Phosphat zu brennbaren Stäuben, wenn der Anteil der nicht brennbaren Stäube oberhalb von 90 Gew.-% liegt und eine Entmischung vermieden ist, oder |
| 5. |
Einsatz von Pasten statt Pulvern. |
4.2 Konzentrationsbegrenzung
4.2.1 Allgemeines
(1) Durch Maßnahmen zur Konzentrationsbegrenzung soll die Konzentration der brennbaren Gefahrstoffe unterhalb der unteren oder oberhalb der oberen Explosionsgrenze gehalten werden. Beim Anfahren und Abfahren kann der Explosionsbereich durchfahren werden. Dieses ist im Explosionsschutzkonzept zu berücksichtigen.
(2) Bei nicht atmosphärischen Bedingungen ist die Konzentration in der Gasphase für die Beurteilung maßgebend. Einflüsse von Druck und Temperatur auf die Explosionsgrenzen oder abweichende Oxidationsmittel sind dabei zu berücksichtigen (s. a. TRGS 721 "Gefährliche explosionsfähige Gemische – Beurteilung der Explosionsgefährdung").
4.2.2 Gase und Dämpfe
(1) In den folgenden Abschnitten sind relevante Eigenschaften und Maßnahmen zur Konzentrationsbegrenzung aufgeführt.
(2) Bei brennbaren Flüssigkeiten wird die Bildung explosionsfähiger Atmosphäre vermieden, wenn die Temperatur an der Flüssigkeitsoberfläche sicher unter dem UEP gehalten wird (bei Aerosolen s. aber Absätze 5 und 6). Liegt z. B. die maximale Verarbeitungstemperatur über dem UEP der Flüssigkeit, so können explosionsfähige Dampf/Luft-Gemische vorhanden sein.
(3) Sofern der jeweilige UEP nicht bekannt ist, kann er in den folgenden beiden Fällen für Umgebungsdruck und Luft als Bestandteil des explosionsfähigen Gas- bzw. Dampf/Luft-Gemisches abgeschätzt werden:
| 1. |
bei reinen, nicht halogenierten Flüssigkeiten 5 K unter dem Flammpunkt, |
| 2. |
bei Lösemittel-Gemischen ohne halogenierte Komponente 15 K unter dem Flammpunkt. |
(4) Für explosionsfähige Gemische mit anderen Sauerstoffvolumenanteilen als Luft sowie Drücken kleiner Umgebungsdruck kann dieses Abschätzverfahren nicht angewendet werden.
(5) Bei Gemischen aus Kohlenwasserstoffen und niedrigsiedenden nicht- oder schwerbrennbaren Halogenkohlenwasserstoffen wird der Flammpunkt dieser Gemische heraufgesetzt oder das Gemisch ist als nicht brennbar eingestuft. In diesen Fällen kann allerdings aufgrund des unterschiedlichen Verdampfungsverhaltens der Anteil von Halogenkohlenwasserstoffen in der Flüssigkeit so stark abnehmen, dass die später freiwerdenden Dämpfe wieder explosionsfähige Atmosphäre bilden können.
(6) Explosionsfähige Gemische können auch durch Aerosol/Luft-Gemische gebildet werden. Für den Begriff Aerosol werden im Sprachgebrauch häufig auch die Begriffe Spray, Sprühstrahl oder Nebel verwendet. Wesentlichen Einfluss auf die Ausbildung eines explosionsfähigen Aerosol/Luft-Gemisches hat die Tropfengrößenverteilung und die Tropfenverteilung (lokale Konzentration). Ein Aerosol ist bei ansonsten gleichen Randbedingungen mit sinkendem Tropfendurchmesser leichter entzündbar.
(7) Für Aerosol/Luft-Gemische kann angenommen werden, dass sie ab einer Konzentration von ca. 40 g/m³ gezündet werden können, wenn es sich um reine Tröpfchen/Luft-Gemische handelt. Wenn es gleichzeitig zu Verdampfungsprozessen kommt, so können hybride Gemische aus Tröpfchen/Dampf/Luft-Gemischen entstehen. Bei Tropfengrößen kleiner 20 μm ist davon auszugehen, dass das Aerosol Kenngrößen aufweist, die den zugehörigen Gasen/Dämpfen entsprechen.
(8) 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.
(9) Liegt die Temperatur einer Flüssigkeitsoberfläche in einem Anlagenteil oberhalb des oberen Explosionspunktes, so ist innerhalb des Anlagenteils nicht notwendigerweise von Gemischkonzentrationen oberhalb der oberen Explosionsgrenze auszugehen. Hierbei sind auch die Randbedingungen des Prozesses, wie z. B. Möglichkeiten der Konzentrationsänderung durch Kondensation, zu berücksichtigen.
(10) Durch Zugabe von brennbaren Gasen ist es möglich, die Gesamtkonzentration der brennbaren Komponenten in Arbeitsmitteln einschließlich Anlagen und Anlagenteilen stets oberhalb der für das gesamte Gemisch gültigen oberen Explosionsgrenze zu halten.
4.2.3 Stäube
(1) In den folgenden Abschnitten sind Maßnahmen zur Konzentrationsbegrenzung und relevante Informationen zu deren Eignung aufgeführt.
(2) Für die Beurteilung von staubexplosionsfähigen Gemischen i...