DGUV Regel 109-001 - Schleifen, Bürsten und Polieren von Aluminium Vermeiden von Staubbränden und Staubexplosionen
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109-001
DGUV Regel 109-001
Schleifen, Bürsten und Polieren
von Aluminium
Vermeiden von Staubbränden
und Staubexplosionen
Dezember 2020
kommmitmensch ist die bundesweite Kampagne der gesetzlichen Unfallversicherung in Deutschland. Sie will Unternehmen und Bildungseinrichtungen dabei unterstützen eine Präventionskultur zu entwickeln, in der Sicherheit und Gesundheit Grundlage allen Handelns sind. Weitere Informationen unter www.kommmitmensch.de Impressum Herausgegeben von: Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung e.V. (DGUV) Glinkastraße 40 10117 Berlin Telefon: 030 13001-0 (Zentrale) Fax: 030 13001-9876 E-Mail: info@dguv.de Internet: www.dguv.de Sachgebiet Oberflächentechnik und Schweißen des Fachbereichs Holz und Metall der DGUV Ausgabe: Dezember 2020 DGUV Regel 109-001 zu beziehen bei Ihrem zuständigen Unfallversicherungsträger oder unter www.dguv.de/publikationen Webcode: p109001 © Diese Publikation ist urheberrechtlich geschützt. Die Vervielfältigung, auch auszugsweise, ist nur mit ausdrücklicher Genehmigung gestattet. Bildnachweis Titel: © Keller Lufttechnik GmbH + Co. KG, Audi AG, Abb. 1: © BGHM, Abb. 2: © Camfil APC GmbH, Abb. 3, 7, 8: © Audi AG, Abb. 4, 5, 9, 11: © Keller Lufttechnik GmbH + Co. KG, Abb. 6: © Ruwac Industriesauger GmbH, Abb. 10: © DGUV
Schleifen, Bürsten und Polieren von Aluminium Vermeiden von Staubbränden und Staubexplosionen Die Schrift wurde inhaltlich weitgehend überarbeitet und an die geänderten Recht- grundlagen angepasst. Zur Veranschaulichung der Inhalte wurden zahlreiche Bilder in die Schrift aufgenommen. Bei der Bearbeitung unterschiedlicher Werkstoffe wurde die bisherige Trennung in gleichzeitige und wechselseitige Bearbeitung aufgehoben, da sich diese als nicht praxisgerecht erwiesen hatte. Neu aufgenommen wurden die speziellen Anforderungen an mobile Absauganlagen sowie die Voraussetzungen für deren Einsatz. Des Weiteren wurden, als Hilfestellung für den Hersteller von Schleifmaschinen bzw. Absaugungen, erforderliche Performance Level gem. DIN EN ISO 13849 hinsichtlich der Zuverlässigkeit von Sicherheitsfunktionen empfohlen. DGUV Regel 109-001 Dezember 2020
DGUV Regeln stellen bereichs-, arbeitsverfahrens- oder arbeitsplatzbezogen Inhalte zusammen. Sie erläutern, mit
welchen konkreten Präventionsmaßnahmen Pflichten zur Verhütung von Arbeitsunfällen, Berufskrankheiten und
arbeitsbedingten Gesundheitsgefahren erfüllt werden können.
DGUV Regeln zeigen zudem dort, wo es keine Arbeitsschutz- oder Unfallverhütungsvorschriften gibt, Wege auf, wie
Arbeitsunfälle, Berufskrankheiten und arbeitsbedingte Gesundheitsgefahren vermieden werden können. Darüber
hinaus bündeln sie das Erfahrungswissen aus der Präventionsarbeit der Unfallversicherungsträger.
Aufgrund ihres besonderen Entstehungsverfahrens und ihrer inhaltlichen Ausrichtung auf konkrete betriebliche
Abläufe oder Einsatzbereiche (Branchen-/ Betriebsarten-/Bereichsorientierung) sind DGUV Regeln fachliche Emp-
fehlungen zur Gewährleistung von Sicherheit und Gesundheit. Sie haben einen hohen Praxisbezug und Erkenntnis-
wert, werden von den beteiligten Kreisen mehrheitlich für erforderlich gehalten und können deshalb als geeignete
Richtschnur für das betriebliche Präventionshandeln herangezogen werden. Eine Vermutungswirkung entsteht bei
DGUV Regeln nicht.
Inhaltsverzeichnis
Seite Seite
Vorbemerkung...................................................................................... 6 Anhang .................................................................................................... 31
Anhang 1 Explosionsgefährdungen und
1 Anwendungsbereich......................................................... 7 Schutzmaßnahmen bei explosions-
fähigen Atmosphären............................................. 31
2 Begriffsbestimmungen................................................... 8 Anhang 2 Hinweise zur Beurteilung des Auftretens
von explosions- und feuergefährdeten
3 Brand- und Explosionsgefahren Bereichen und zur Zoneneinteilung ............... 32
beim Schleifen, Bürsten und Polieren Anhang 3 Beispiel eines Explosionsschutz-
von Aluminium..................................................................... 11 dokuments ................................................................... 36
3.1 Aluminiumstaub/Luft-Gemische................................ 11 Anhang 4 Beispiel eines Reinigungs- und
3.2 Wasserstoffgas/Luft-Gemische................................... 11 Wartungsplans mit Dokumentation
3.3 Aluminiumstaub/Selbsterwärmung/ der Arbeiten ................................................................ 43
Selbstentzündung ............................................................. 11 Anhang 5 Beispiel einer Betriebsanweisung
für Gefahrstoffe ......................................................... 48
4 Maßnahmen zur Verhütung von Anhang 6 Beispiel einer arbeitsmittelbezogenen
Brand- und Explosionsgefahren................................. 12 Betriebsanweisung.................................................. 49
4.1 Allgemeines........................................................................... 12 Anhang 7 Auswahl des erforderlichen Performance
4.2 Verfahrenstechnische Maßnahmen.......................... 13 Levels für Sicherheitsfunktionen gemäß
4.3 Bearbeiten und Abscheiden DIN EN ISO 13849-1 ............................................... 50
unterschiedlicher Werkstoffe....................................... 18 Anhang 8 Vorschriften und Regeln ....................................... 51
4.4 Erfassen, Fördern und Sammeln
des Staubs und Schlamms............................................ 19
4.5 Lagern und Transportieren des Staubs
und Schlamms...................................................................... 20
4.6 Vermeidung von Zündquellen...................................... 21
4.7 Arbeits- und Lagerräume/Lager im Freien............. 23
4.8 Löscheinrichtungen und Löschen
von Bränden.......................................................................... 24
4.9 Organisatorische Maßnahmen.................................... 25
4.10 Prüfung..................................................................................... 29
Vorbemerkung Aluminiumwerkstoffe werden besonders dort eingesetzt, Die DGUV Regel gibt Hinweise, die auch der Hersteller wo es auf geringes Gewicht der Bauteile ankommt. Da ein beim Inverkehrbringen einer Maschine berücksichti- geringes Gewicht, vor allem aus Gründen der Energieef- gen sollte, um die Anforderungen der Maschinenrichtli- fizienz, bei vielen Anwendungen an Bedeutung gewinnt, nie zum Brand- und Explosionsschutz zu erfüllen (siehe nimmt auch der Einsatz von Aluminiumwerkstoffen zu. Maschinenrichtlinie 2006/43/EG Anhang 1 Nr. 1.5.6 und Allerdings treten beim Schleifen, Bürsten und Polieren 1.5.7). Zu dieser Thematik gibt es derzeit noch keine spezi- von Aluminium erhebliche Brand- und Explosionsge fische Norm, die auf Maschinen zur Bearbeitung von Alu- fahren auf. miniumwerkstoffen anzuwenden ist. Diese DGUV Regel richtet sich an Unternehmerinnen und Die in dieser DGUV Regel aufgeführten und dargestell- Unternehmer, die in ihren Betrieben Aluminium schleifen, ten Produkte sind lediglich Beispiele. Es gibt weitere ge- bürsten oder polieren. Sie beschreibt Schutzmaßnahmen eignete Produkte auf dem Markt. Die DGUV spricht durch gegen Brand- und Explosionsgefahren und gibt Hinweise die Nennung keine Empfehlung aus. zur Verwendung geeigneter persönlicher Schutzausrüstung. Außerdem unterstützt sie Unternehmerinnen und Unter- nehmer dabei, sich mit den Herstellern abzustimmen, wenn sie Maschinen zur Bearbeitung von Aluminiumwerk- stoffen und -legierungen beschaffen. 6
1 Anwendungsbereich
Diese DGUV Regel gilt für das Schleifen, Bürsten und Zugehörige Einrichtungen sind zum Beispiel:
Polieren von Aluminium mit Bearbeitungsmaschi- • Absaugeinrichtungen mit Hauben, Rohrleitungen und
nen und zugehörigen Einrichtungen. Sie behandelt Ventilatoren
ausschließlich die damit verbundenen Brand- und • Abscheider
Explosionsgefährdungen. • Behälter zum Lagern und Transportieren von
Aluminiumstäuben
Bearbeitungsmaschinen sind zum Beispiel ortsfeste und • geeignete Feuerlöscheinrichtungen
handgeführte Maschinen: • Industriestaubsauger und Entstauber
• Ortsfeste Maschinen sind zum Beispiel Bandschleif
maschinen mit manueller Werkstückzuführung,
Bearbeitungszentren, Entgratmaschinen,
• Handgeführte Maschinen sind zum Beispiel Schwing-,
Exzenter-, Band-, Winkel- und Geradschleifer mit elek
trischem oder pneumatischem Antrieb.
7
2 Begriffsbestimmungen
Im Sinne dieser DGUV Regel werden folgende Begriffe 6. Explosionsgefährdete Bereiche können nach Häufig-
bestimmt: keit und Dauer des Auftretens von gefährlicher explo-
sionsfähiger Atmosphäre in Zonen eingeteilt werden
1. Aluminium bezeichnet in dieser Schrift reines Alumi- (GefStoffV Anhang 1 Nr. 1, TRGS 720).
nium und Aluminiumlegierungen (DIN EN 573 Teil 1).
Zone 0 ist ein Bereich, in dem gefährliche explosions
2. Aluminiumstäube sind die beim Schleifen, Bürsten und fähige Atmosphäre als Gemisch aus Luft und brenn
Polieren von Teilen aus Aluminium anfallenden feinkör- baren Gasen, Dämpfen oder Nebel ständig, über lange
nigen Feststoffe mit einem Teilchendurchmesser klei- Zeiträume oder häufig vorhanden ist.
ner als 500 µm.
Bemerkung: Der Begriff „häufig“ ist im Sinne von
3. Explosionsfähige Atmosphäre ist ein Gemisch aus Luft „zeitlich überwiegend“ zu verwenden.
und brennbaren Gasen, Dämpfen, Nebeln oder aufge-
wirbelten Stäuben unter atmosphärischen Bedingun- Zone 1 ist ein Bereich, in dem sich bei Normalbetrieb
gen, in dem sich der Verbrennungsvorgang nach erfolg- gelegentlich eine gefährliche explosionsfähige Atmo
ter Entzündung auf das gesamte unverbrannte Gemisch sphäre als Gemisch aus Luft und brennbaren Gasen,
überträgt. Dämpfen oder Nebel bilden kann.
Als atmosphärische Bedingungen gelten Gesamtdrücke Zone 2 ist ein Bereich, in dem sich bei Normalbetrieb
von 0,8 bar bis 1,1 bar und Gemischtemperaturen von eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre als Ge
−20 °C bis +60 °C. misch aus Luft und brennbarem Gasen, Dämpfen oder
Nebel normalerweise nicht bilden kann oder aber nur
„Übertragung auf das gesamte unverbrannte Gemisch“ kurzzeitig auftritt.
ist im Sinne einer selbstständigen Fortpflanzung der
Reaktion zu verstehen. Bemerkung: Dies ist gleichbedeutend damit, dass ge
fährliche explosionsfähige Atmosphäre nur selten und
Nicht atmosphärische Bedingungen (Gefahrstoffver auch nur kurzzeitig auftritt.
ordnung (GefStoffV)) beim Schleifen, Bürsten und
Polieren von Aluminium werden in dieser Schrift nicht Zone 20 ist ein Bereich, in dem gefährliche explosions
berücksichtigt. fähige Atmosphäre in Form einer Wolke aus in der Luft
enthaltenem brennbarem Staub ständig, über lange
Anstelle des Begriffs „explosionsfähige Atmosphäre“ Zeiträume oder häufig vorhanden ist.
sind in der Praxis auch die Begriffe „explosionsfähi
ge Staub/Luft-Gemische“ und „explosionsfähige Gas/ Bemerkung: Der Begriff „häufig“ ist im Sinne von
Luft-Gemische“ gebräuchlich. „zeitlich überwiegend“ zu verwenden.
4. Gefährliche explosionsfähige Atmosphäre ist eine Zone 21 ist ein Bereich, in dem sich bei Normalbetrieb
explosionsfähige Atmosphäre, die in einer solchen gelegentlich eine gefährliche explosionsfähige Atmo
Menge (gefahrdrohende Menge) auftritt, dass beson- sphäre in Form einer Wolke aus in der Luft enthaltenem
dere Schutzmaßnahmen für die Aufrechterhaltung des brennbarem Staub bilden kann.
Schutzes von Sicherheit und Gesundheit der Beschäf-
tigten oder Dritter erforderlich werden. Zone 22 ist ein Bereich, in dem bei Normalbetrieb eine
gefährliche explosionsfähige Atmosphäre in Form einer
5. Explosionsgefährdeter Bereich ist ein Bereich, in dem Wolke aus in der Luft enthaltenem brennbaren Staub
gefährliche explosionsfähige Atmosphäre auftreten normalerweise nicht oder aber nur kurzzeitig auftritt.
kann. Dabei werden Schutzmaßnahmen wie Absau
gungen für die Beurteilung nicht berücksichtigt.
8
Begriffsbestimmungen
Bemerkung: Dies ist gleichbedeutend damit, dass ge 10. Explosionsgrenzen sind Konzentrationsgrenzen des
fährliche explosionsfähige Atmosphäre nur selten und Explosionsbereichs. Die Untere Explosionsgrenze
auch nur kurzzeitig auftritt. (UEG) ist die niedrigste Konzentration, bei der eine
Explosion auftreten kann. Die sichere Unterschrei-
Schichten, Ablagerungen und Anhäufungen von brenn tung der UEG ohne technische Maßnahmen führt zur
barem Staub sind wie jede andere Ursache, die zur Einstufung als „nicht explosionsfähige Atmosphäre“.
Bildung gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre Die Obere Explosionsgrenze (OEG) ist die höchste
führen kann, zu berücksichtigen. Als einfache Re Konzentration, bei der eine Explosion auftreten kann.
gel gilt: Die Schichtdicke von 1 mm eines brennbaren Anders als bei Gasen und Dämpfen kann die siche-
Staubs kann durch Aufwirbeln eine gefährliche explo re Überschreitung der OEG bei Stäuben als Folge von
sionsfähige Atmosphäre bilden. Inhomogenitäten im Staub/Luft-Gemisch nicht als
Schutzmaßnahme verwendet werden.
7. Arbeitsmittel einschließlich der Anlagen, Geräte und
dazugehörigen Verbindungsvorrichtungen zur Verwen- 11. Explosionsfeste Bauweise ist eine Bauweise, bei der
dung in explosionsgefährdeten Bereichen werden nach Anlagenteile wie Behälter, Apparate, Rohrleitungen,
2014/34/EU in 3 Kategorien eingeteilt. so gebaut sind, dass sie dem zu erwartenden Explo-
Zone 0 oder Zone 20 = Kategorie 1G oder 1D sionsdruck im Innern standhalten, ohne aufzureißen.
Zone 1 oder Zone 21 = Kategorie 2G/2D oder 1G/1D Anlagenteile sind explosionsdruckfest, wenn sie dem
Zone 2 oder Zone 22 = Kategorie 3G/3D oder G1/D1 zu erwartenden Explosionsdruck standhalten, ohne
bzw. G2/D2 sich bleibend zu verformen. Anlagenteile sind explo-
G: steht für Gase und Dämpfe sionsdruckstoßfest, wenn sie dem zu erwartenden Ex-
D: steht für Stäube plosionsdruck standhalten, ohne aufzureißen, wobei
jedoch bleibende Verformungen zulässig sind.
Für Arbeiten, bei denen keine Zoneneinteilung durch
geführt werden kann (z. B. zeitlich und örtlich begrenzte 12. Reduzierter Explosionsdruck ist der in einem durch
Tätigkeiten), muss in der Gefährdungsbeurteilung die Explosionsdruckentlastung oder Explosionsunterdrü-
geforderte Gerätekategorie dokumentiert werden. ckung geschützten Behälter auftretende Explosions-
druck.
8. Überwachungsbedürftige Anlagen im Sinne der Be- Explosionsunterdrückung ist eine Maßnahme, bei
triebssicherheitsverordnung (BetrSichV) sind Anlagen, der die Verbrennung einer explosionsfähigen Atmo-
Geräte, Schutzsysteme und die dazugehörigen Verbin- sphäre in einem geschlossenen oder im Wesentlichen
dungsvorrichtungen zur Verwendung in explosionsge- geschlossenen Volumen erkannt und in der Anfangs-
fährdeten Bereichen. Hieraus ergeben sich die entspre- phase durch Zugabe eines geeigneten Löschmittels
chenden Prüfpflichten und Prüfintervalle. abgebrochen wird, so dass es nicht zu einem gefähr-
lichen Druckaufbau kommt. Die hohe Reaktivität von
9. Feuergefährdeter Bereich ist ein Bereich, in dem die Aluminiumstäuben stellt erhöhte Anforderungen an
vorhandenen Materialien zu einer erhöhten Brandlast das schnelle Einblasen von Löschmittel. Eine Explo-
führen. Feuergefährdete Bereiche sind: sion gilt dann als unterdrückt, wenn es möglich ist,
den maximalen Explosionsdruck auf einen reduzier-
–– Bereiche, die nach Nummer 6 in Zonen eingeteilt ten Explosionsdruck zu begrenzen, das heißt, der zu
sind und der Umkreis von 1 m um diese Zonen, erwartende Explosionsdruck wird verringert.
–– der Umkreis von 1 m um die Entstehungsstelle des
Aluminiumstaubs, 13. Mess-Steuer-Regelungstechnik (kurz: MSR) nach
–– Räume, in denen Aluminiumstäube gelagert werden, TRGS 725 bezeichnet die sichere Steuerung und Ver-
–– der Umkreis von 5 m um Lager für Aluminiumstäube schaltung von Geräten, Schutzsystemen und Funk-
im Freien. tionseinheiten in explosionsgefährdeten Bereichen.
Hierzu zählen unter anderem Mikroprozessoren,
9
Begriffsbestimmungen
inäre Schalter und Verkabelungen. Das muss beson-
b 17. Mindestzündtemperatur einer Staubschicht ist die
ders bei der Installation der Anlage beachtet werden. niedrigste Temperatur einer heißen Oberfläche, bei
der unter festgelegten Bedingungen die Entzündung
14. Explosionsdruckentlastung ist eine Maßnahme, bei einer 5 mm dicken Staubschicht auftritt.
der im Fall einer Explosion in einer geschlossenen
explosionsfähigen Atmosphäre durch definierte Öff- 18. Mindestzündtemperatur einer Staubwolke ist die
nungen der Explosionsdruck reduziert wird, damit die niedrigste Temperatur einer heißen Oberfläche, die
Anlage nicht über die Explosionsfestigkeit hinaus be- das zündfähigste Staub/Luft-Gemisch unter festgeleg-
ansprucht wird. ten Prüfbedingungen entzündet.
15. Feststoffinertisierung ist eine Maßnahme, bei der 19. Maximaler Explosionsdruck (pmax) ist der Höchst-
durch Einleiten eines inerten Feststoffs in einen Be- wert des Explosionsdrucks, der bei den Prüfungen
hälter der Anteil an brennbarem Staub soweit redu- des Explosionsdrucks gemessen wird, wenn der An-
ziert wird, dass die Bildung explosionsfähiger Atmo- teil an brennbaren Stoffen im Gemisch variiert wird
sphäre in einem Behälter verhindert wird. (DIN EN 13237). Dieser Wert wird für die Berechnung
der Druckentlastungsflächen benötigt.
16. Selbstentzündung tritt auf, wenn innerhalb einer
Staubschüttung abhängig vom Volumen die reaktive 20. Maximaler zeitlicher Explosionsdruckanstieg
Wärmeentwicklung durch Oxidation höher ist als die (dp/dt)max ist der Höchstwert des zeitlichen Explo-
Wärmeabfuhr. Die Selbstentzündung kann in Spä- sionsanstiegs, der bei den Prüfungen des Explosions-
ne- und Lagerbehältern auftreten und als Zündquelle drucks gemessen wird, wenn der Anteil an brenn
dienen. baren Stoffen im Gemisch variiert wird. Dieser Wert
wird für die Berechnung der Druckentlastungsflächen
benötigt.
103 Brand- und Explosionsgefahren
beim Schleifen, Bürsten und Polieren
von Aluminium
3.1 Aluminiumstaub/Luft-Gemische Erfahrungen zeigen, dass die Wasserstoffbildung in wäss-
rigem pH-neutralen Milieu hinreichend langsam statt-
Bei der Bearbeitung von Aluminium durch Schleifen, Bürs- findet. Deswegen reicht die in Anlagen und Gebäuden
ten und Polieren entstehen brennbare Stäube, die im Ge- üblicherweise realisierte Luftwechselrate aus, um die
misch mit Luft eine explosionsfähige Atmosphäre bilden Bildung einer gefährlichen explosionsfähigen Atmosphä-
können. Ist zeitgleich eine für das Staub/Luft-Gemisch re zu verhindern. Überall da, wo kein oder ein zu geringer
wirksame Zündquelle vorhanden, kommt es zur Explo- Luftwechsel stattfindet (z. B. in geschlossenen Teilen von
sion. Die Entzündbarkeit des Staub/Luft-Gemischs und Anlagen oder Behältern) kann es zu Explosionsgefährdun-
die Explosionswirkung sind unter anderem abhängig von gen durch Ansammlungen von Wasserstoff kommen.
der Korngröße, Feuchte und Zusammensetzung des Alu-
miniumstaubs.
3.3 Aluminiumstaub/Selbsterwärmung/
Die Kenntnis der Brenn- und Explosionskenngrößen des Selbstentzündung
auftretenden Staubs ist eine wichtige Grundlage für die
Gefährdungsbeurteilung und das Festlegen von Schutz- Bei Kontakt von Aluminiumstaub mit Sauerstoff erfolgt
maßnahmen, einschließlich der Auslegung von staub- eine Oxidationsreaktion. Das ist eine exotherme Reaktion,
verarbeitenden Anlagen. Die Kenngrößen sind gegebe- bei der Wärme erzeugt wird. Feine Aluminiumpartikel ha-
nenfalls durch entsprechende Untersuchungen an einer ben eine große Oberfläche. Frisch erzeugte Partikel sind
repräsentativen Staubprobe zu ermitteln. reaktiver. Thermisch isolierende Umgebungsbedingun-
gen, wie ein hoher Luftanteil im Staub, die Beimischung
Beispiele für Brenn- und Explosionskenngrößen von von Baumwollfasern durch Polierwerkzeuge, usw., be-
Aluminiumstäuben siehe unter anderem in der GESTIS- günstigen bei großen Abfallmengen das Erreichen der
STAUB-EX-Datenbank des Instituts für Arbeitsschutz Zündtemperatur von einzelnen Abfallkomponenten (die
der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung Zündtemperatur von Baumwolle liegt bei: 450 °C). Ohne
www.dguv.de/ifa/gestis/gestis-staub-ex. externe Zündquelle kann ein Schwelbrand im Inneren
des Abfalls selbst oder ein offener Brand auf der Abfall-
oberfläche entstehen. Luftzufuhr, zum Beispiel durch den
offenen Transport auf einem LKW, kann aus einem un-
3.2 Wasserstoffgas/Luft-Gemische sichtbaren Schwelbrand einen offenen Brand machen.
Die Selbsterwärmungsneigung von verschiedenen Alumi-
Bei Kontakt von Aluminiumstaub mit Wasser, zum Bei- nium-, Schleif- oder Polierstäuben ist unterschiedlich und
spiel bei Nassbearbeitungsverfahren oder Staubabschei- kann beispielsweise mit dem Accelerating Rate Calori
dung im Nassabscheider, kann Wasserstoffgas entstehen. meter (ARC)-Verfahren gemessen werden.
Es bildet unter Normalbedingungen ab einem Volumenan-
teil von ca. 4 % mit Luft eine explosionsfähige Atmosphä-
re. Entsprechende Ansammlungen von Wasserstoff inner-
halb der Anlage oder im Aufstellungsraum sind deshalb
zu vermeiden. Zur Beurteilung von Entlüftungsmaßnah-
men kann die über die Reaktionsgleichung abgeschätzte
Wasserstoffmenge dienen: 2 Al + 3H2O → Al2O3 + 3H2
Bei der Oxidation von 1 kg Aluminium entstehen
111 g Wasserstoff, was bei Raumtemperatur einem
Volumen von 1,24 m³ entspricht.
114 Maßnahmen zur Verhütung von
Brand- und Explosionsgefahren
4.1 Allgemeines 4.1.2 Kann das Auftreten gefährlicher explosionsfähi-
ger Atmosphäre durch die festgelegten Schutz-
4.1.1 Unternehmerinnen und Unternehmer müssen im maßnahmen nicht sicher verhindert werden,
Rahmen der Gefährdungsbeurteilung die Brand- kann gemäß Anhang I Nr. 1.6 Abs. 3 der Gefahr-
und Explosionsgefahren beim Schleifen, Bürsten stoffverordnung eine Zoneneinteilung für die
und Polieren von Aluminium ermitteln, beurteilen explosionsgefährdeten Bereiche vorgenommen
und die notwendigen Schutzmaßnahmen ergrei- werden. Wenn auf eine entsprechende Zonenein-
fen, um Gefährdungen durch Aluminiumstaub und teilung verzichtet wird, sind die Schutzmaßnah-
Wasserstoffgas zu vermeiden oder auf ein Min- men entsprechend den TRGS 720, 723 und 727 so
destmaß zu verringern. auszulegen, als läge dauerhaft eine gefährliche
explosionsfähige Atmosphäre vor (Zone 0/20).
Zur Gefährdungsbeurteilung siehe § 5 des Arbeits
schutzgesetzes und § 6 der Gefahrstoffverordnung Reduzierung oder Vermeidung von explosions-
sowie § 3 der Betriebssicherheitsverordnung. fähigen Zonen können unter anderem durch
entsprechende Mess-, Steuer und Regeleinrich-
Zur systematischen Vorgehensweise zum Erkennen tungen entsprechend der TRGS 725 erfolgen.
und Vermeiden von Explosionsgefährdungen sie
he das Abfrageschema in Anhang 1, das der eben Abweichungen davon sind zulässig, wenn sie im
falls zu beachtenden Technischen Regel für Ge Explosionsschutzdokument begründet werden.
fahrstoffe TRGS 720 „Gefährliche explosionsfähige
Gemische – Allgemeines“ entstammt. Zur Zoneneinteilung siehe zum Beispiel:
• Technische Regeln für Gefahrstoffe TRGS 720
Zur Beurteilung der Explosionsgefährdung siehe und TRGS 721
TRGS 721 / TRBS 2152 Teil 1 „Gefährliche explo • EX-RL-Beispielsammlung (Anlage 4) der
sionsfähige Gemische – Beurteilung der Explo DGUV Regel 113-001 „Explosionsschutz-Regeln
sionsgefährdung“. (EX-RL)“
• DIN EN 60079-10-2 „Explosionsgefährdete
Zum Brandschutz ist die TRGS 800 „Brandschutz Bereiche – Teil 10-2: Einteilung der Bereiche −
maßnahmen“ zu beachten. Staubexplosionsgefährdete Bereiche“
• VDI 2263 Blatt 6 „Staubbrände und Staub
Zu Schutzmaßnahmen gegen Brand- und Explo explosionen; Gefahren, Beurteilung, Schutz
sionsgefahren, deren Rangfolge und Durchfüh maßnahmen; Brand- und Explosionsschutz
rung siehe besonders § 11 sowie Anhang I Nr. 1.6 an Entstaubungsanlagen“ mit Beispielen in
der Gefahrstoffverordnung. E VDI 2263 Blatt 6.1.
Zur Beschaffenheit von Bearbeitungsmaschinen Hinweise zur Beurteilung des Auftretens von ex
und zugehörigen Einrichtungen siehe § 7 der plosionsgefährdeten Bereichen und zur Zonen
Betriebssicherheitsverordnung. einteilung beim Schleifen, Bürsten und Polieren
von Aluminium siehe Anhang 2.
Beschaffenheitsanforderungen an ortsfeste Ma
schinen zum Schleifen von Aluminium siehe zum 4.1.3 Im Rahmen der Dokumentation der Gefährdungs-
Beispiel DIN EN ISO 16089 „Werkzeugmaschinen; beurteilung müssen die Beurteilung und bei Be-
Sicherheit; Ortsfeste Schleifmaschinen“. darf das Schutzkonzept zum Explosionsschutz ge-
mäß § 6 Abs. 9 der Gefahrstoffverordnung separat
Zum Stand der Technik siehe die im Anhang 8 in einem Explosionsschutzdokument ausgewiesen
aufgeführten Normen und technischen Spezifi werden.
kationen.
12Maßnahmen zur Verhütung von Brand- und Explosionsgefahren
Zum Explosionsschutzdokument siehe DGUV Infor Bei allen Verfahren müssen Funktionen genutzt werden
mation 213-106 „Explosionsschutzdokument“. (z. B. Überwachung der Strömungsgeschwindigkeit der
Absaugung), an deren Zuverlässigkeit bestimmte Anfor-
Muster eines Explosionsschutzdokuments siehe derungen zu stellen sind. Die entsprechenden Anforde-
Anhang 3. rungen an die Zuverlässigkeit von sicherheitsrelevanten
Funktionen sind in TRGS 725 „Gefährliche explosions-
4.1.4 Bearbeitungsmaschinen, die ausschließlich für fähige Atmosphäre – Mess-, Steuer- und Regeleinrich-
die Bearbeitung von Aluminium vorgesehen sind tungen im Rahmen von Explosionsschutzmaßnahmen“
und auch nur über für diese spezielle Anwendung f estgelegt.
ausgelegte Schutzmaßnahmen verfügen, sind
entsprechend zu kennzeichnen. Speziell bei der Beschaffung von neuen Anlagen emp-
fiehlt es sich für den Betreiber, bereits bei der Bestellung
Sollten an den Maschinen auch andere Stoffe, zum die Zuverlässigkeit von sicherheitsrelevanten Steuerungs-
Beispiel Stahl, bearbeitet werden, kann es sonst funktionen einzufordern. Als Hilfestellung sind in An-
aufgrund der für diesen Anwendungsfall fehlen hang 7 dieser DGUV Regel Beispiele für erforderliche Per-
den Schutzmaßnahmen zur Explosion kommen. formance Level nach DIN EN ISO 13849-1 festgelegt. Der
Siehe hierzu die Vorgaben zur Mischbearbeitung Nachweis über die Erfüllung dieser Anforderungen ist von
unter Nr. 4.3. denjenigen zu führen, die die Anlagen in Verkehr bringen.
Der Unternehmer oder die Unternehmerin kann Andere Staubbeseitigungsverfahren (z. B. Aufsaugen
diese Kennzeichnung zum Beispiel durch ein Hin oder Fegen mit staubbindenden Mitteln) sind anwendbar,
weiszeichen an der Maschine mit der Aufschrift wenn Unternehmer und Unternehmerinnen im Rahmen
„Nur für Aluminiumbearbeitung“ umsetzen. der Gefährdungsbeurteilung deren Eignung zum Errei
chen des Schutzziels nachweisen. Das kann besonders
bei Schleif-, Polier- und Bürstarbeiten auf Baustellen mög
4.2 Verfahrenstechnische Maßnahmen lich sein, wenn die Arbeiten von kurzer Dauer (< 15 min)
sind oder bei diesen Arbeiten nur geringe Abtragsmengen
4.2.1 Allgemeines (in Summe weniger als 10 g) anfallen.
Unternehmerinnen und Unternehmer müssen sicherstel-
len, dass der bei der Bearbeitung anfallende Aluminium- 4.2.2 Nassverfahren
staub an der Entstehungsstelle vollständig erfasst und
gefahrlos beseitigt wird, soweit es nach dem Stand der 4.2.2.1 Beim Nassverfahren wird das Werkstück und/oder
Technik möglich ist. Das wird zum Beispiel erreicht durch das Werkzeug mit Wasser oder anderen geeigne-
Anwendung eines der nachfolgenden Verfahren zur Staub- ten Kühlschmierstoffen so benetzt, dass der ent-
beseitigung: sprechende Abrieb als Schlamm anfällt.
1. Nassverfahren
2. Trockenverfahren mit Nassabscheidung des Staubs Andere geeignete Kühlschmierstoffe sind zum Bei
durch sofortiges Benetzen des freiwerdenden Staubs spiel nichtwassermischbare (wasserfreie) Kühl
3. Trockenverfahren mit Nassabscheidung des Staubs schmierstoffe. Ihre Verwendung kann mit zusätz
durch Benetzen des Staubs im Nassabscheider lichen Brand- und Explosionsgefahren verbunden
4. Trockenverfahren mit Trockenabscheidung des Staubs sein, siehe DGUV Information 209-026 „Brand-
und Explosionsschutz an Werkzeugmaschinen“.
Entstehungsstelle ist die Kontaktstelle zwischen Werk-
stück und Werkzeug. Bei der Bearbeitung mit Hand
maschinen kommen üblicherweise die Verfahren nach
Nummern 3 und 4 zur Anwendung.
13Maßnahmen zur Verhütung von Brand- und Explosionsgefahren
Abb. 1 Nassbearbeitung in einer CNC-Schleifmaschine Abb. 2 Funktionsprinzip Nassabscheider
4.2.2.2 Bearbeitungsmaschine und Flüssigkeitszugabe 4.2.4 Trockenverfahren mit Nassabscheidung
sind so miteinander verriegelt, dass ein Trocken- im Nassabscheider
betrieb nicht möglich ist.
4.2.4.1 Beim Trockenverfahren mit Nassabscheidung des
Staubs im Nassabscheider wird der anfallende tro-
4.2.3 Trockenverfahren mit Nassabscheidung durch ckene Staub an der Entstehungsstelle möglichst
sofortiges Benetzen vollständig abgesaugt und einem geeigneten
Nassabscheider zugeführt (siehe Abb. 2).
4.2.3.1 Beim Trockenverfahren mit Nassabscheidung des
Staubs durch sofortiges Benetzen des freiwer- Nassabscheider sind geeignet, wenn eine aus
denden Staubs wird der Staub unmittelbar hin- reichende Benetzung des Staubs mit dem Wasch
ter der Entstehungsstelle – in der Haube – durch wasser sichergestellt ist und gefährliche Staub
Wasser, eventuell mit Additiven, oder mit anderen anbackungen oder -ansammlungen und die
geeigneten Flüssigkeiten so benetzt, dass er mög- Ansammlung gefährlicher Wasserstoffgas/Luft-
lichst vollständig gebunden wird und als Schlamm Gemische vermieden sind, auch wenn der Ab
anfällt. scheider stillsteht.
4.2.3.2 Bearbeitungsmaschine und Flüssigkeitszugabe 4.2.4.2 Die Bearbeitungsmaschinen können nur betrieben
sind so miteinander verriegelt, dass ein Trocken- werden, wenn die Nassabscheidung und die Ab-
betrieb nicht möglich ist. saugung wirksam sind. Bei unzureichender Absau-
gung oder Abscheidung schalten sich die Bearbei-
tungsmaschinen selbsttätig ab. Bei der zentralen
Absaugung mehrerer Maschinen werden idealer-
weise alle Einzelrohrleitungen überwacht. Wenn
die Risikobeurteilung ergibt, dass kein Ausfall
14Maßnahmen zur Verhütung von Brand- und Explosionsgefahren
Absaugung
ist dem Aspekt der langfristigen Staubanreicherung
durch Ablagerung bei Luftrückführung besondere
Aufmerksamkeit zu w idmen und er muss bei der Fest
legung von Reinigungsintervallen nach Abschnitt 4.9
berücksichtigt werden.
Hinweis: Ferner ist auch die mikrobielle Belastung
der Waschflüssigkeit regelmäßig zu kontrollieren
(siehe VDI 3679 Blatt 1, Kapitel 9).
Anmerkung: Mit Nassabscheidern wird im Allge
meinen ein geringerer Abscheidegrad als mit fil
ternden Abscheidern erreicht. Mit einem zusätzlich
Abb. 3 Trockenbearbeitung mit Schleifband nachgeschalteten Speicherfilter (auch Schweb
stoff- oder Polizeifilter genannt) kann in der Regel
der Abscheidegrad von filternden Abscheidern
einzelner Rohrleitungen (durch z. B. Zusetzen oder erreicht werden. Er sollte mit einer Differenzdruck
Abschiebern) möglich ist, kann die Überwachung anzeige überwacht werden.
der Hauptrohrleitung ausreichen.
Eine Überwachung der Absaugung ist zum Beispiel 4.2.5 Trockenverfahren und Trockenabscheidung
durch Druckwächter möglich. Eine Überwachung
der Abscheidung ist durch einen Trockenlaufschutz 4.2.5.1 Beim Trockenverfahren mit Trockenabscheidung
möglich, zum Beispiel einen Wassermangelschalter. des Staubs wird der anfallende trockene Staub an
der Entstehungsstelle möglichst vollständig ab
4.2.4.3 Die Ventilatoren sind auf der Reinluftseite angeord- gesaugt und einem Trockenabscheider zugeführt.
net und laufen nach Abschalten der Bearbeitungs-
maschine so lange nach, dass Ablagerungen in den 4.2.5.2 Durch Maßnahmen des konstruktiven Explosions-
Rohrleitungen weitestgehend vermieden werden. schutzes werden die möglichen Auswirkungen
einer Explosion im Abscheider auf ein unbedenk-
4.2.4.4 Der Aufstellungsort des Nassabscheiders ist so liches Maß begrenzt.
gewählt, dass eine (unzulässige) Anreicherung
der Staubkonzentration im Arbeitsraum durch den Eine geeignete Maßnahme für den konstruktiven
Reststaubgehalt der Reinluft und Gefahren durch Explosionsschutz ist zum Beispiel die explosions
entstehendes Wasserstoffgas während des Betriebs druckstoßfeste Bauweise für den reduzierten Ex
und im Stillstand des Abscheiders vermieden wer- plosionsdruck in Kombination mit Explosions
den (ausreichende Luftwechselrate von min. 1/h). druckentlastung oder -unterdrückung; siehe auch:
• VDI 3673 „Druckentlastung von Staubexplo
Das wird zum Beispiel durch Aufstellung des sionen“
Abscheiders im Freien und einen Verzicht auf • DIN EN 14491 “Schutzsysteme zur Druckent
die Rückführung der Reinluft in den Arbeitsraum lastung von Staubexplosionen“
erreicht. • VDI 2263 Blatt 3 „Staubbrände und Staubex
plosionen; Gefahren, Beurteilung, Schutzmaß
Eine Rückführung der Reinluft in den Arbeitsraum nahmen; Explosionsdruckstoßfeste Behälter
setzt voraus, dass die zurückgeführte Luft ausreichend und Apparate; Berechnung, Bau und Prüfung“
gereinigt ist, siehe zum Beispiel DGUV R egel 109-002 • DIN EN 14460 „Explosionsfeste Geräte“
„Arbeitsplatzlüftung – Lufttechnische Maßnahmen“. • DIN EN 14373 „Explosions-Unterdrückungs
Neben der Einhaltung der Arbeitsplatzgrenzwerte systeme“
15Maßnahmen zur Verhütung von Brand- und Explosionsgefahren
Abb. 4 Flammenlose Druckentlastung Abb. 5 Funktionsprinzip Rückschlagklappe
Hinweis: Bei allen konstruktiven Explosionsschutz nung (11. ProdSV)) von einer benannten Stelle vor
maßnahmen ist zu beachten, dass die Systeme liegt und die bestimmungsgemäße Verwendung
nicht nur für die entsprechenden Explosions für den Einzelfall gewährleistet ist.
kenngrößen zertifiziert sind, sondern auch einen
Eignungsnachweis für Metallstäube haben. In der Praxis haben sich zum Beispiel bewährt:
• Rohluftseite mit Schnellschlussschieber oder
4.2.5.3 Zusätzlich zu den Maßnahmen nach Ab- Rückschlagklappe
schnitt 4.2.5.2 müssen geeignete Schutzsysteme • Staubaustrag über explosionsfeste und flam
vorhanden sein, die eine Explosionsübertragung mendurchschlagsichere Zellenradschleuse
aus dem Abscheider in angrenzende Bereiche, • Reinluftseite mit flammdurchschlagssicheren
zum Beispiel in den Arbeitsraum, verhindern Filtern oder Explosionsschutzventil
(explosionstechnische Entkopplung).
Bei Luftfortführung in sichere Bereiche ist auf der
Geeignete Schutzsysteme können zum Beispiel Reinluftseite keine Entkopplung erforderlich.
sein: Rückschlagklappe, Entlastungsschlot, Zellen
radschleuse, Schnellschlussschieber, Explosions 4.2.5.4 Anstelle der konstruktiven Explosionsschutzmaß-
schutzventile, flammdurchschlagssichere Filter, nahmen nach den Abschnitten 4.2.5.2 und 4.2.5.3
Löschmittelsperren; siehe auch: kann durch Feststoffinertisierung das Entstehen
• Abschnitt 10 der VDI 3673 von explosionsfähiger Atmosphäre im Abscheider
• Abschnitt 5.7.4 der VDI 2263 vermieden werden. In der Regel müssen bei einer
• DIN EN 1127-1 „Explosionsfähige Atmosphä Feststoffinertisierung bis zu 80 Masse-% Inert
ren; Explosionsschutz; Teil 1: Grundlagen und material zugemischt werden.
Methodik“
• DIN EN 15089 „Explosionsentkopplungs- Bei diesem Verfahren wird ein staubförmiger In
Systeme“ ertstoff, zum Beispiel Calciumcarbonat (Kalk), in
• DIN EN 16447 „Rückschlagklappen zur explo den Abscheider eingebracht. Dadurch wird der
sionstechnischen Entkopplung“ (siehe Abb. 5) Aluminiumstaub-Gewichtsanteil soweit reduziert,
Schutzsysteme gelten als geeignet, wenn eine dass sich das Gemisch nicht mehr entzünden
Bestätigung ihrer Übereinstimmung mit den ein kann. Das zulässige Mischungsverhältnis Inert
schlägigen Vorschriften der ATEX-Produktrichtlinie stoff/Aluminiumstaub wird durch eine geeignete
2014/34/EU (Explosionsschutzprodukteverord Überwachung sichergestellt.
16Maßnahmen zur Verhütung von Brand- und Explosionsgefahren
Dieses Verfahren eignet sich besonders für An sauger hingegen dienen ausschließlich zum Aufsaugen
wendungen, bei denen geringe Mengen an Alu abgelagerter Stäube.
miniumstaub anfallen. Außerdem dient es der
Reduzierung der Brandgefahr. Mobile Absauganlagen sollten nur für folgende Anwen-
dungen zum Einsatz kommen:
4.2.5.5 Bearbeitungsmaschine und Absaugungen sind • kurze Einsatzzeit (< 60 Minuten pro Schicht) und
steuerungstechnisch zu koppeln. Dadurch können • geringe Staubmengen (< 100 g je Schicht) und
die Bearbeitungsmaschinen nur betrieben werden, • kleine Luftleistung (< 500 m³/h) oder
wenn die Absaugung wirksam ist. • mobiler Einsatzort (Werkstatt, Baustelle)
Eine Überwachung der Absaugung ist zum Bei Anstelle der in Abschnitt 4.2.5 genannten Anforderungen
spiel mit Druckwächtern möglich. gelten für mobile Absauganlagen folgende Anforderungen:
• Sie müssen der DIN EN 60335-2-69 Anhang AA und CC
4.2.5.6 Die Ventilatoren sind auf der Reinluftseite (Abluft- entsprechen.
seite) angeordnet und laufen nach Abschalten der • Sie dürfen nicht im laufenden Betrieb abreinigen.
Bearbeitungsmaschine solange nach, dass Ab • Kann das Einsaugen von Zündquellen nicht sicher aus-
lagerungen in den Rohrleitungen weitestgehend geschlossen werden, sind zusätzliche Schutzmaß
vermieden werden. nahmen (z. B. ein Funkenvorabscheider) erforderlich.
• Hinweis in der Betriebsanleitung: „Nach jeder Schicht
ist der Filter abzureinigen und der Staubsammel
4.2.6 Mobile Absauganlagen behälter zu entleeren.“
Als mobile Absauganlagen gelten so genannte Entstauber. Weitere Informationen siehe DGUV Information 209-084
Sie sind ausdrücklich für das Absaugen von Schweb- „Industriestaubsauger und Entstauber“.
staub bzw. Staubwolken zugelassen. Industriestaub
Abb. 6 Mobile Absauganlage Abb. 7 Funkenvorabscheider
17Maßnahmen zur Verhütung von Brand- und Explosionsgefahren
Abb. 8 Karosserie aus Aluminium und funkenreißenden Werkstoffen
4.3 Bearbeiten und Abscheiden unter 4.3.2 Wechselseitige und/oder gleichzeitige
schiedlicher Werkstoffe Bearbeitung von Aluminium und funken-
reißenden Werkstoffen
4.3.1 Allgemeines
4.3.2.1 Bei der wechselseitigen und/oder gleichzeitigen
Die Automobilindustrie ist eine Branche, in der verstärkt Bearbeitung von Aluminium und funkenreißenden
Karosserien in Mischbauweise eingesetzt werden. Das Werkstoffen können die Anforderungen nach Ab-
führt dazu, dass in der Karosserieinstandhaltung nicht schnitt 4.3.1 erfüllt werden durch Anwendung
immer zwischen reiner Aluminium- und reiner Stahlbear 1. des Nassverfahrens nach Abschnitt 4.2.2 oder
beitung getrennt werden kann (siehe Abb. 8). 2. des Trockenverfahrens mit Nassabscheidung
durch sofortiges Benetzen nach Abschnitt 4.2.3.
Bei der wechselseitigen oder gleichzeitigen Bearbeitung
von Aluminium und funkenreißenden Werkstoffen ist si- 4.3.2.2 Die Anforderungen nach Abschnitt 4.3.1 können
cherzustellen, dass Brand- und Explosionsgefahren ver- auch erfüllt werden durch Anwendung des Tro-
mieden werden. Dazu ist das gleichzeitige Auftreten von ckenverfahrens mit Nassabscheidung im Nass
explosionsfähigen Staub/Luft-Gemischen und wirksamen abscheider nach Abschnitt 4.2.4 oder mit Trocken-
Zündquellen auszuschließen. Bei der Bearbeitung fun- abscheidung nach Abschnitt 4.2.5, wenn
kenreißender Werkstoffe, zum Beispiel Normalstahl, Grau- • die untere Explosionsgrenze (für sehr feine
guss, Edelstahl (bei groben Schleifarbeiten wie Schrupp- Aluminiumstäube kann laut GESTIS Datenbank
oder Trennschleifen) oder Titan, entstehen Funken, die von einer UEG 20 g/m³ ausgegangen werden)
wirksame Zündquellen sein können. an der Staubentstehungsstelle, der Erfassungs
einrichtung und in der Absaugleitung sicher
Auch gefährliche Reaktionen zwischen den unterschied- unterschritten ist. Das wird dadurch sicherge-
lichen Werkstoffstäuben und -schlämmen können nicht stellt, dass die maximale Staubkonzentration
ausgeschlossen werden. (Abtragsmenge bezogen auf Volumenstrom zu
jedem Zeitpunkt) im Rohgas 10 % der UEG nicht
überschreitet.
18Maßnahmen zur Verhütung von Brand- und Explosionsgefahren
• die Erfassungseinrichtung und die Absaug 4.3.2.4 Anstelle der Nassabscheidung nach Abschnitt
leitungen frei von Staubablagerungen sind. 4.2.4 kann auch eine Trockenabscheidung mit
Das wird zum Beispiel erreicht durch: Maßnahmen zur Vermeidung einer explosions
–– einen ausreichenden Erfassungsgrad der ent- fähigen Atmosphäre durch Feststoffinertisierung
stehenden Stäube durch geeignete Kapselung nach Abschnitt 4.2.5.4 angewendet werden.
des Bearbeitungsprozesses und/oder Gestal-
tung geeigneter Erfassungseinrichtungen
–– Sicherstellung einer ausreichenden Absaug 4.4 Erfassen, Fördern und Sammeln des Staubs
leistung und Schlamms
–– eine dauerhafte Strömungsgeschwindigkeit
in den Absaugleitungen von mindestens 4.4.1 Bei den Verfahren nach den Abschnitten 4.2.2 und
20 m/s 4.2.3 sind der Bearbeitungsraum der Maschine
–– ein strömungstechnisch optimiertes Erfas- und die Erfassungseinrichtungen, zum Beispiel
sungs- und Rohrleitungssystem, um Staub- Hauben, Fördereinrichtungen und Sammelrinnen,
ablagerungen auszuschließen, z. B. durch für den nass gebundene Aluminiumstaub so ge-
den Einsatz von Drossel- und Absperreinrich- staltet, dass Schlammablagerungen und Schlamm
tungen nur in vertikalen Abschnitten oder anbackungen auf ein Mindestmaß reduziert
Zusammenführung von Abluftleitungen nur werden. Die Einrichtungen lassen sich einfach rei-
über schrägverlaufende Anbindungen mit nigen, zum Beispiel durch Abspülen mit Wasser.
Winkeln kleiner 45°
–– eine vollständige Reinigbarkeit des Erfas- Das wird zum Beispiel erreicht durch glatte Ober
sungs- und Rohrleitungssystems, z. B. über flächen, schräge Flächen mit ausreichendem
eine ausreichende Zugänglichkeit und An- Neigungswinkel und durch Vermeidung waage
zahl von Revisionsöffnungen rechter Flächen.
–– regelmäßige Kontrolle und ggf. Reinigung des
gesamten Rohrleitungssystems, einschließ- 4.4.2 Der anfallende, nass gebundene Aluminiumstaub
lich der Erfassungseinrichtung der Stäube, wird kontinuierlich einem Schlammsammelbe-
z. B. über eine ausreichende Anzahl Revi- hälter zugeführt. Der Schlammsammelbehälter ist
sionsöffnungen nicht dicht abgedeckt und ausreichend belüftet.
Die Festlegung der Reinigungsintervalle richtet 4.4.3 Gefährliche Anreicherungen von Wasserstoffgas,
sich im Wesentlichen nach der anfallenden Staub zum Beispiel in den Erfassungs- und Fördereinrich-
menge und dem zu erwartenden Grad der Ver tungen sowie in den Sammelrinnen, sind durch
schmutzung. Die Intervalle müssen von Unterneh geeignete Maßnahmen ausgeschlossen.
merinnen und Unternehmern regelmäßig geprüft
und bei Bedarf an die jeweiligen betrieblichen Geeignete Maßnahmen beinhalten zum Beispiel,
Verhältnisse angepasst werden. dass die Einrichtungen soweit wie möglich offen
gestaltet oder dass an den höchsten Stellen ent
4.3.2.3 Bei Anwendung der Trockenabscheidung ist zu- sprechende Entlüftungen vorgesehen werden, wenn
sätzlich zu den Schutzmaßnahmen nach Ab- das Wasserstoffgas nicht frei entweichen kann.
schnitt 4.2.5 ein geeigneter Funkenvorabscheider
in der Absaugleitung vorzusehen. 4.4.4 Bei den Verfahren nach den Abschnitten 4.2.4 und
4.2.5 sind der Bearbeitungsraum der Maschine,
Ein geeigneter Funkenvorabscheider ist zum Bei- die Erfassungseinrichtungen und Rohrleitungen
spiel ein Zyklonabscheider mit separatem Par- zur Abführung des trockenen Aluminiumstaubs
tikelaustrag, der besonders große, nicht leicht so ausgeführt, dass Staubablagerungen in und
entzündbare Partikel von leichter entzündbaren an ihnen weitestgehend vermieden sind.
feineren Partikeln separiert.
19Maßnahmen zur Verhütung von Brand- und Explosionsgefahren
Das wird zum Beispiel erreicht durch glatte Ober
flächen, schräge Flächen mit ausreichendem Nei
gungswinkel und durch Vermeidung waagerechter
Flächen; bei Rohrleitungen durch gerade Leitungs
führungen, Vermeidung von Drossel- und Absperr
einrichtungen in horizontalen Abschnitten der Ab
saugleitung, Krümmer mit großen Radien und eine
Strömungsgeschwindigkeit in den Rohrleitungen
von ca. 20 m/s.
Anforderungen an Luftleitungen siehe auch
DGUV Regel 109-002 „Arbeitsplatzlüftung –
Lufttechnische Maßnahmen“.
4.5 Lagern und Transportieren des Staubs
und Schlamms Abb. 9 Starke Ablagerungen in einem Absaugrohr
4.5.1 Die Selbsterwärmung von gelagerten oder trans-
portieren abgesaugten und abgeschiedenen Alu-
miniumstäuben und -schlämmen muss so be- Das Volumen und die Form des Abfallbehälters
grenzt werden, dass keine Schwelbrände oder beeinflussen den Grad der Selbsterwärmung im
offenen Brände auftreten. Bei feinen trockenen Inneren des Behälters. Eintretender Luftsauer-
Polierstäuben ist die Gefahr der Selbstentzün- stoff zur Belüftung des Behälters darf aus einem
dung besonders groß. Schlamm, der nicht mehr Schwelbrand keinen offenen Brand machen. Für
vollständig in Wasser gelagert wird und so teilwei- den Transport auf einem LKW sind geeignete Maß-
se oberflächlich abtrocknet, kann sich ebenfalls nahmen zu treffen. Die Vorschriften zur Selbster-
bis zur Selbstentzündung selbst erwärmen. Die hitzungsgefahr bei der Beförderung gefährlicher
Selbsterwärmung des Abfalls kann durch kontrol- Güter sind zu beachten (siehe Europäisches Über-
lierte Zugabe von geeigneten reaktiven Additiven einkommen über die internationale Beförderung
oder durch die vollständige, dauerhafte Lagerung gefährlicher Güter auf der Straße (ADR)).
der S täube unter Wasser unterbunden werden.
Außerdem kann die Selbsterwärmungsneigung 4.5.4 Behälter nach den Abschnitten 4.5.2 und 4.5.3
und damit die Gefahr der Selbstentzündung durch müssen aus geeigneten Werkstoffen bestehen, ein
Beimischung größerer Anteile nicht reaktiver geeignetes Fassungsvermögen besitzen und ent-
Substanzen (beispielsweise Kalksteinmehl bei der sprechend § 4 der Gefahrstoffverordnung gekenn-
Trockenentstaubung) reduziert werden. zeichnet sein.
4.5.2 Trockene Aluminiumstäube sind in geschlossenen Grundsätzlich kommen solche Behältnisse in
Behältern zu lagern und zu transportieren. Es ist Betracht, die auch für den außerbetrieblichen
dafür zu sorgen, dass das Eindringen von Tropf- Transport zugelassen sind (siehe (Gefahrgut
und Spritzwasser in die Behälter verhindert wird. verordnung Straße, Eisenbahn und Binnenschiff
fahrt – GGVSEB).
4.5.3 Feuchte Aluminiumstäube sind in geschlossenen
Behältern zu lagern und zu transportieren, die so Geeignet sind zum Beispiel Behälter aus nicht
gestaltet sind, dass freiwerdendes Wasserstoffgas brennbarem Material wie Metallfässer mit einem
gefahrlos entweichen kann. Des Weiteren sollten Fassungsvermögen von max. 200 Litern.
die Behälter keine Roststellen aufweisen.
20Maßnahmen zur Verhütung von Brand- und Explosionsgefahren
Kennzeichnungsbeispiel für trockene Aluminium 4.5.7 Behälter dürfen nicht in Lagerräumen, sondern nur
stäube: im Freien gelagert werden, wenn die Gefahr der
Selbstentzündung nicht ausgeschlossen werden
Aluminium (Pulver) kann. Dabei müssen die Bedingungen nach Ab-
schnitt 4.5.6 eingehalten werden.
4.5.8 Behälter nach Abschnitt 4.5.3 sind in gut durch-
lüfteten Räumen (Luftwechselrate min. 1/h), vor-
zugsweise jedoch im Freien zu lagern, so dass
gefährliche Ansammlungen von Wasserstoffgas
vermieden werden.
Achtung
4.5.9 Die Behälter sind in regelmäßigen Zeitabstän-
H228: Entzündbarer Feststoff den zu untersuchen. Falls dabei Anhaltspunkte
H261: In Berührung mit Wasser entstehen auf eine Selbsterwärmung des Abfalls hindeu-
entzündbare Gase. ten, kann der Grad der Selbsterwärmungsneigung
messtechnisch (z. B. mit ARC, isoperiboler Warm-
P210: Von Hitze, heißen Oberflächen, Funken, lagerung oder Grewer-Ofen) ermittelt werden.
offenen Flammen sowie anderen Zündquellen Ändern sich Prozessparameter wie Poliermittel,
fernhalten. Nicht rauchen. Legierung oder Ähnliches, kann sich die Selbster-
P370+P378: Bei Brand Sand oder Metallbrand wärmungsneigung des Abfalls verändern. Je gerin-
löscher zum Löschen verwenden. ger die Selbsterwärmungsneigung, desto unwahr-
P402+P404: An einem trockenen Ort aufbe scheinlicher ist es, dass sich Abfall ohne externe
wahren. In einem geschlossenen Behälter Zündquelle entzündet. Selbst Polierabfall, der
aufbewahren. über mehrere Monate unter Wasser gelagert wur-
de, zeigt nach anschließender Trocknung Selbst-
4.5.5 Behälter nach den Abschnitten 4.5.2 und 4.5.3 erwärmung. Die Selbsterwärmungsneigung (oder
sind in Lagerräumen nach Abschnitt 4.7 aufzu- nach ADR: „Selbsterhitzungsneigung“) kann durch
bewahren. Eine Lagerung anderer leichtentzünd- die in Kapitel 4.5.1 beschriebenen Maßnahmen
licher Stoffe und Stoffe, die im Brandfall den Alu- reduziert oder vollständig verhindert werden.
miniumbrand unterstützen, ist im gleichen Raum
nicht zulässig.
4.6 Vermeidung von Zündquellen
4.5.6 Abweichend von Abschnitt 4.5.5 Satz 1 ist eine
Lagerung im Freien zulässig, wenn die Behälter 4.6.1 Geräte und Schutzsysteme, Sicherheits-, Kontroll-
gegen direkte Sonneneinwirkung und Eindringen und Regelvorrichtungen in explosionsgefährdeten
von Feuchtigkeit geschützt sind und ein für den Bereichen müssen der 11. Verordnung zum Pro-
Brandfall ausreichender Abstand von Gebäuden duktsicherheitsgesetz (Explosionsschutzproduk-
eingehalten wird. teverordnung − 11. ProdSV) entsprechen.
Der Abstand zu Gebäuden ist nicht eindeutig fest 4.6.2 In explosionsgefährdeten Bereichen müssen alle
gelegt. Im Baugenehmigungsverfahren wird der elektrisch leitfähigen Anlagenteile elektrostatisch
Abstand unter anderem nach dem Grad der Ge geerdet sein.
fährdung mit den für den Brandschutz zuständi
gen Stellen abzustimmen sein. Solche Anlagenteile sind zum Beispiel Absaug
hauben und Absaugkanäle.
Siehe auch TRGS 727 „Vermeidung von Zündge
fahren infolge elektrostatischer Aufladungen“.
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