Acetylen

Zusammenfassung

Begriff

Acetylen ist eine gasförmige, ungesättigte Kohlenwasserstoffverbindung (C2H2). In reiner Form ist Acetylen geruchlos. Das technisch eingesetzte Acetylen aus Druckgasflaschen riecht durch Beimengungen knoblauchartig. Acetylen ist extrem entzündbar (bisher: hochentzündlich): Es besteht Explosionsgefahr (Explosionsgrenzen in Luft 2,3–100 Vol.-%). Acetylen ist leichter als Luft. Es verbrennt in der Luft träge mit gelber, stark rußender Flamme. Bei der Verbrennung mit reinem Sauerstoff werden Temperaturen von 2.000–3.000 °C erreicht. Diese hohen Verbrennungstemperaturen sind die Grundlage für die Anwendung von Acetylen beim Schweißen und Schneiden (Autogentechnologie, Brennschneiden, Wärmen und Richten). Acetylen ist ungiftig, wirkt in hohen Konzentrationen aber narkotisierend und erstickend. Da sich Acetylen in den Druckgasflaschen spontan zersetzen kann, müssen Acetylengasflaschen kühl und erschütterungsfrei gelagert werden.

Gesetze, Vorschriften und Rechtsprechung

Acetylenführende Behälter bzw. Rohrleitungsanlagen unter innerem Überdruck sind i. S. d. BetrSichV Anlagenteile bzw. Druckanlagen; den Anlagenteilen sind ihre Ausrüstungsteile zugeordnet. Die Abschnitte der Betriebssicherheitsverordnung zu Druckanlagen sind daher anzuwenden. Brand- und Explosionsschutz regelt die Gefahrstoffverordnung (§ 11 und Anhang I Nr. 1). Die Technischen Regeln für Acetylenanlagen (TRAC) sind außer Kraft. Sie können als Erkenntnisquelle dienen, sofern sie nicht den Inhalten der Betriebssicherheitsverordnung bzw. relevanten TRBS widersprechen (u. a. TRBS 3145/745 bzw. TRBS 3146/746). Die TRGS 407 "Tätigkeiten mit Gasen – Gefährdungsbeurteilung" ergänzt die TRGS 400 und liefert Hinweise zu Informationsermittlung und Gefährdungsbeurteilung sowie gasspezifische Schutzmaßnahmen. Es gelten Verwendungsverbote nach Nr. 40 Anhang XVII 1907/2006/EG, u. a. in bestimmten Aerosolpackungen, die dazu gedacht sind, für Unterhaltungs- und Dekorationszwecke an die breite Öffentlichkeit abgegeben zu werden (z. B. für Luftschlangen oder Schäume und Flocken).

1 Acetylen in Druckbehältern

Da Druck- oder Temperaturerhöhungen zum spontanen Zerfall von Acetylen führen, kann reines Acetylen nicht in Druckbehältern verdichtet werden. Die Druckbehälter für Acetylen enthalten deshalb eine poröse Füllmasse und Aceton als Lösemittel für das Acetylen (Aceton kann bei 15 bar das 350-fache seines Volumens an Acetylen speichern). Ein max. Druck bei 15 ºC von 18 bar (Schüttmassen) bzw. 19 bar (hochporöse Massen) darf nicht überschritten werden.

Wegen der in der Gasflasche enthaltenen Füllmasse klingen Acetylenflaschen im Gegensatz zu anderen Druckbehältern nicht hohl. Acetylendruckgasflaschen sind lang, haben einen geringen Durchmesser und einen Fußring. Die Flaschen werden über die Flaschenfärbung (Schulterfarbe: kastanienbraun) gekennzeichnet. Der Inhalt der Druckgasflasche und das Fassungsvermögen sind auf der Flaschenschulter eingeprägt. Wegen der Explosionsgefahr dürfen keine Kupferleitungen verwendet werden.

2 Handhabung von Acetylendruckgasflaschen

Äußere Einflüsse (Erwärmung, UV-Strahlung, Stöße) können dazu führen, dass sich das Acetylen innerhalb des Druckbehälters zersetzt. Werden Acetylendruckgasflaschen erwärmt (Grenze ca. 65 °C Flascheninnentemperatur) besteht die Gefahr, dass die Druckgasflaschen hydraulisch zerknallen (Berstdruck ca. 280 bar). Acetylenflaschen dürfen nicht liegend gerollt oder geworfen werden. Die Flaschen müssen vor Stößen bewahrt werden (Vorsicht beim Transport). Das Bewegen der Flaschen mit Kränen o. Ä. ist nicht erlaubt.

Auf eine Acetylenzersetzung weisen folgende Erscheinungen hin (vgl. TRAC 208: Acetylenflaschenanlagen^[1]):

• Außentemperatur der Flasche steigt an (Erwärmung des Flaschenmantels oder konzentriert, vor allem am Flaschenhals),
• beim Öffnen tritt Ruß aus,
• abnormer Geruch des Gases,
• Rußerscheinung in der Flamme.

[1] Seit 1.1.2013 außer Kraft. Sie kann als Erkenntnisquelle dienen, sofern sie nicht den Inhalten der Betriebssicherheitsverordnung bzw. relevanter TRBS widerspricht.

3 Mögliche Gesundheitsgefährdungen

In Konzentrationen bis 2,5 Vol.-% ist Acetylen ungiftig, toxische Wirkungen können jedoch durch Verunreinigungen (z. B. Phosphor-, Arsen-, Schwefel-, Selenwasserstoff) entstehen. Bei höheren Konzentrationen sind Wirkungen auf das Zentralnervensystem möglich (narkotisierend). Bei extrem hohen Konzentrationen besteht Erstickungsgefahr durch Sauerstoffmangel.

Bei inhalativer Exposition sind möglich:

• ab 20 Vol.-% toxische Wirkungen
• ab 30 Vol.-% Koordinationsstörungen
• ab 35 Vol.-% Bewusstlosigkeit innerhalb von 5 Minuten

4 Schutzmaßnahmen

4.1 Technisch

• sehr gute Be- und Entlüftung des Arbeitsraumes
• Einrichtungen zum Erkennen und Melden von Gasgefahren sollten vorhanden sein
• nur geschlossene Apparaturen verwenden
• geeignete Sicherheitseinrichtungen vorsehen, wenn durch Wärmeeinwirkung ein gefährlicher Druck entsteht
• ggf. Absaugung: Deckenabsaugung
• ggf. Abluftreinigung
• ggf. über Fackel ins Freie führen
• Leitungen sollten von ungefährdeter Stelle aus absperrbar sein
• Gas an möglichen Austrittsstellen ein gefahrloses Abströmen nach oben ermöglichen
• für die Lag...