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3.2.9.3 Isolierende Rohre

Das Strömen von Flüssigkeiten geringer Leitfähigkeit in isolierenden Rohren kann sehr hohe Ladungsdichten an den Oberflächen der Rohre erzeugen. Es sind daher zusätzliche Maßnahmen des Explosionsschutzes erforderlich, z.B. Vermeiden explosionsfähiger Atmosphäre.

Verbleiben nach dem Verschweißen von Kunststoffrohren metallische Heizdrähte im Rohrinnern mit Kontakten nach außen, sind die verbleibenden Anschlüsse der Wicklung zu isolieren, z.B. mit gut sitzenden Plastikstopfen.

Spezielle Erdungsmaßnahmen sind an den Schweißstellen von Kunststoffrohren nicht notwendig, obwohl an diesen Stellen verfahrensbedingt isolierte elektrische Leiter vorhanden sein können.

Außerdem sollte die Durchschlagspannung > 100 kV betragen, um Perforationen des Rohres und dadurch Leckagen zu vermeiden.

3.2.9.3.1 Oberirdisch verlegte isolierende Rohre

In explosionsgefährdeten Bereichen dürfen keine isolierenden Rohre eingesetzt werden; siehe auch Abschnitt 3.1.2.1.

Sollen dennoch Flüssigkeiten mit isolierenden Rohren transportiert werden, ist sicherzustellen, dass keine gefährlichen Aufladungen außerhalb des Rohres auftreten.

Starke elektrische Felder außerhalb des Rohres können zu zündwirksamen Büschelentladungen führen.

Besitzt die Flüssigkeit eine Leitfähigkeit >1000 pS/m, können isolierende Rohre eingesetzt werden, wenn die Flüssigkeit an mindestens einer Stelle vor den Rohrenden Erdkontakt über ein geerdetes leitfähiges Bauteil, z.B. einem Ventil oder Tank, besitzt.

Besitzt die Flüssigkeit eine Leitfähigkeit zwischen 50 und 1000 pS/m, dürfen isolierende Rohre nur dann eingesetzt werden, wenn über eine Einzelfallbetrachtung nachgewiesen ist, dass eine gefährliche Aufladung nicht zu erwarten ist.

Beim Einsatz isolierender Rohre muss zusätzlich sichergestellt werden, dass keine gefährliche Aufladung von außen, z.B. durch Dampfstrahlen oder Reiben, erfolgt. Alle leitfähigen Bauteile, z.B. Flansche oder Ventile sind nach Abschnitt 3.6 zu erden; entsprechendes gilt auch für leitfähige Einrichtungen, die sich in der Nähe oberirdisch verlegter isolierender Rohre befinden.

Durch Influenz sind in der Nähe aufgeladener Rohre Funkenentladungen an isolierten Metallteilen möglich.

3.2.9.3.2 Unterirdisch verlegte isolierende Rohre

Eingegrabene isolierende Rohre stellen in der Regel dann keine Zündgefahr dar, wenn ihre gesamte Oberfläche Kontakt mit Erde besitzt, die Flüssigkeit eine Leitfähigkeit > 50 pS/m besitzt und an mindestens einer Stelle mit einem geerdeten leitfähigen Bauteil, z.B. Ventil, in Berührung steht.

Beim Ausgraben eines Teils der Rohrleitung sind leitfähige oder ableitfähige Bauteile vor ihrem völligen Freilegen zu erden.

Das Erden eines bereits aufgeladenen Bauteils in einer potenziell explosionsfähigen Atmosphäre ist zu vermeiden.

Besteht die Gefahr einer explosionsfähigen Atmosphäre, sind zusätzlich alle leitfähigen Objekte in der näheren Umgebung, z.B. innerhalb der Baugrube, zu erden, da diese durch Influenz aufgeladen werden können.

3.2.9.4 Schläuche

Im Sinne dieser BG-Regel gilt als

• leitfähiger Schlauch, ein Schlauch mit einem Widerstand von weniger als 10³Ω/m,
• ableitfähiger Schlauch, ein Schlauch mit einem Widerstand von mehr als 10³ Ω/m und weniger als 10⁶ Ω/m,
• isolierender Schlauch ein Schlauch mit einem Widerstand von mehr als 10⁶ Ω/m.

Ω/m ist die Einheit des Quotienten aus dem zwischen den beiden Schlauchenden gemessenen elektrischen Widerstand und der Länge des Schlauches.

In explosionsgefährdeten Bereichen sollen leitfähige oder ableitfähige Schläuche eingesetzt werden, da isolierende Schläuche für den Einsatz in explosionsfähiger Atmosphäre nicht geeignet sind.

Isolierende Schläuche bestehen aus isolierendem Material und besitzen weder leitfähige Drähte noch Litzen. Sie leiten keine elektrostatischen Ladungen ab.

Nach DIN EN 12115 werden verschiedene Bauformen leitfähiger Schläuche unterschieden und als M-Schläuche oder Ω-Schläuche -Schläuche bezeichnet.

Ein M-Schlauch besitzt elektrisch leitfähige Drahteinlagen, z.B. Metallwendel, die so eingebracht sind, dass sie sich regelmäßig überkreuzen. Die Einlage ermöglicht eine Ableitung durch Anschluss an den Flansch oder an die Schlauchkupplung. Bei der Prüfung darf der Widerstand von M-Schläuchen zwischen den Armaturen über die ganze Länge nicht mehr als 100Ω betragen. Bei stark ladungserzeugenden Prozessen können gefährliche Aufladungen nicht ausgeschlossen werden.

Ein Ω-Schlauch besteht aus leitfähigem oder ableitfähigem Material. Er kann zusätzlich mit Metalleinlagen ausgerüstet sein. Bei der Prüfung darf der Widerstand von Ω-Schläuchen zwischen den Armaturen über die ganze Länge nicht mehr als 10⁶ Ω betragen.

Für Zapfschläuche an Tankstellen gilt nach DIN EN 1360 ein höchst zulässiger Widerstand von 10⁶Ω zwischen den Schlauchenden. Hier sind bevorzugt Ω-Schläuche einzusetzen.

Leitfähige Schläuche erfordern regelmäßige elektrische Durchgangsprüfungen. Es muss außerdem darauf geachtet werden, dass alle inneren Metalleinlagen mit den Armaturen verbunden sind.

Auf Grund von gerissenen Verbindungsdrähten oder mangelhafter Konstruktion ist es möglich, dass leitfähige Komponenten des Schlauches, z.B. Schlauchkupplungen, Stützwendel oder Abschirmungen, elektrisch isoliert werden.

Können Streuströme nicht ausgeschlossen werden, sollen leitfähige Schläuche nicht eingesetzt werden.

Die metallischen Einlagen oder Drähte können wegen ihres geringen Widerstandes Streuströme mit sich führen, die bei Unterbrechung eine Zündgefahr darstellen.

Werden lange leitfähige Schläuche oder leitfähige Schlauchleitungen eingesetzt, sind abschnittsweise isolierende Flansche einzufügen, um Schutz gegen induktive Funken zu gewährleisten. In diesem Fall ist der Schlauch abschnittsweise zu erden.

Die vorgeschriebene Handhabung leitfähiger Schläuche unterscheidet sich in den verschiedenen Mitgliedstaaten der Europäischen Union.

Beispiel 6:Schläuche zum Transport isolierender Flüssigkeiten in Zone 1

Für den Transport isolierender Flüssigkeiten in Zone 1 werden Schläuche des Typs Ωoder M gemäß Abschnitt 3.2.9 mit herstellerseits eingebundenen Armaturen empfohlen. Für andere Schläuche gelten folgende Einbauhinweise:

	(1) Metallflansch geerdet (2) Schlauchinnenseite isolierend (3) Gewebeeinlage isolierend (4) Schlauchaußenseite leitfähigoder ableitfähig, an beiden Enden mit den geerdeten Flanschen leitfähig verbunden
	(1) Metallflansch geerdet (2) Leiltteige Wendel an beiden Enden leitfähig mit den geerdeten Flanschen verbunden, Steigung der Wendel höchstens 30 mm (3) Schlauchmaterial isolierend

3.2.10 Spezielle Befüllverfahren

Das Befüllen von Flugzeugtanks, Straßentankwagen oder das Betanken von Kraftfahrzeugen erfordert weitere Maßnahmen als im Abschnitt über entsprechende Behälter angegeben.

3.2.10.1 Flugzeugbetankung

Bei jedem Betankungsfahrzeug, innerhalb jedes Hydrantentanksystems und innerhalb jeder Zapfsäule müssen sämtliche Metallteile einen guten elektrischen Kontakt untereinander aufweisen, damit ein einwandfreier, durchgängiger Stromverlauf gegeben ist.

Bevor die Füllschläuche angeschlossen werden, ist zuerst eine elektrische Masseverbindung zwischen dem Flugzeug und dem Betankungsfahrzeug bzw. der Zapfsäule herzustellen. Sie muss fortbestehen, bis der Tankvorgang abgeschlossen ist und die Schläuche gelöst sind.

Steht ein Erdungspunkt zur Verfügung, ist das Betankungsfahrzeug oder die Zapfsäule zunächst mit dem Erdungspunkt und dann mit dem Flugzeug zu verbinden.

Erdungs- oder Potenzialausgleichsverbindungen müssen in ausreichendem Abstand zu den Betankungsschläuchen liegen, um der Gefahr einer Entzündung durch Funken beim Herstellen oder Lösen der Verbindungen zu begegnen.

Die Betankung aus Fässern oder anderen Behältern erfordert die gleichen Erdungsmaßnahmen wie die Betankung mit Fahrzeugen. Die Fasspumpe ist sowohl mit dem Flugzeug als auch mit dem Fass über ein Massekabel zu verbinden.

Da Flugzeugtanks üblicherweise eine flache Form aufweisen, ist abweichend von Abschnitt 3.2.4.1 bei Flugzeugkraftstoffen mit einer Leitfähigkeit > 50 pS/m und beim Befüllen über einen Schlauch von 63 mm Durchmesser eine durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit von bis zu 7 m/s zulässig. Für Kraftstoffe ohne Leitfähigkeitsadditive dürfen 5 m/s nicht überschritten werden. Eine ausreichende Verweilzeit hinter den Filtern nach Abschnitt 3.2.7 muss sichergestellt werden.

3.2.10.2 Kraftstofflieferung mit Straßentankwagen

Folgende Maßnahmen sind zu berücksichtigen:

• Der Schlauch ist zunächst am Tankwagen anzuschließen.
• Noch bevor der Deckel des Füllrohrs geöffnet wird oder andere Verbindungen hergestellt werden, ist ein Potenzialausgleich herbeizuführen.

  Der Potenzialausgleich kann im vorliegenden Fall z.B. durch Kontakt der Schlauchendkupplung mit dem Deckel oder einem anderen Metallteil des Tanks herbeigeführt werden, wenn keine explosionsfähige Atmosphäre vorhanden ist.

• Eine separate Masseverbindung ist bei leitfähigen oder ableitfähigen Schläuchen nicht erforderlich, weil der Schlauch selbst diese Verbindung herstellt.

3.2.10.3 Betankung von Kraftfahrzeugen

Beim Betanken von Kraftfahrzeugen treten Benzindämpfe in der Nähe der Tanköffnung auf, die eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre bilden können.

Folgende Maßnahmen sind durchzuführen bzw. erforderlich:

• Die Zapfsäule muss ordnungsgemäß geerdet sein.
• Es ist ein leitfähiger oder ableitfähiger n-Schlauch mit einem Widerstand < 10⁶Ω zwischen seinen Enden gemäß Abschnitt 3.2.9.4 zu benutzen, um das leitfähige Zapfventil mit der Zapfsäule zu verbinden.
• Die Oberflächen der Tankstellenfahrbahnen sowie die Autoreifen müssen einen Ableitwiderstand < 10⁸Ω gegen Erde aufweisen, um eine Erdung der Fahrzeuge über ihre Reifen zu ermöglichen.
• Es ist ein elektrischer Kontakt zwischen der Fahrzeugkarosserie und dem Zapfventil notwendig.

  Diese Maßnahme stellt sicher, dass das Fahrzeug, das Zapfventil, die das Zapfventil berührende Person, der leitfähige oder ableitfähige Schlauch sowie die angeschlossenen Tankeinrichtungen während der Betankung auf gleichem Potenzial liegen und mit Erde verbunden sind.

  Die Erfahrung zeigt, dass der Erdkontakt ausreicht, die relativ geringen Mengen elektrischer Ladung über das Zapfventil und gegebenenfalls die Reifen während der Betankung abzuleiten. Ungeeignet versiegelte Böden und Reifen minderer Qualität können die Ableitung herabsetzen.

  Die Verwendung von Kunststofftanks in Fahrzeugen bewirkt keine zusätzlichen Gefahren. Die Auflage für das Zapfventil am Tankeinfüllstutzen und alle Metallteile müssen jedoch elektrisch leitfähig mit dem Fahrzeug verbunden sein.

3.2.11 Rühren und Mischen von Flüssigkeiten

Rühren und Mischen verschiedener Flüssigkeiten oder von Flüssigkeiten mit Feststoffen sind oft stark ladungserzeugende Prozesse, die leicht zu gefährlichen Aufladungen führen können.

Ladungen werden beim Rühren und Mischen erzeugt, wenn mindestens eine Flüssigkeit eine niedrige Leitfähigkeit aufweist. Die Ladungen werden in diesem Fall insbesondere auf den in der kontinuierlichen Phase suspendierten Flüssigkeiten oder Feststoffen sowie auf isolierten Metallgegenständen angesammelt.

Für Gefäße, z.B. Mischbehälter oder Rührkessel, gelten die Maßnahmen der Abschnitte 3.2.1 bis 3.2.5 entsprechend.

Werden ausschließlich vollständig mischbare Flüssigkeiten gemischt, muss die Leitfähigkeit der Hauptkomponente > 50 pS/m betragen.

Werden Stoffe so gemischt, dass Emulsionen oder Suspensionen entstehen, sind in der Regel höhere Leitfähigkeiten für einen sicheren Betrieb notwendig, z.B. 1000 pS/m. Gegebenenfalls ist die Nennleistung des Rührwerks entsprechend herabzusetzen.

Die mindestnotwendigen spezifischen Leitfähigkeiten sind in Übereinstimmung mit dem Technical Report der CENELEC CLC/TR 50404 (6/2003) herangezogen. Konservative Verfahrensweisen gehen von einer um den Faktor 10 höheren Mindestleitfähigkeit aus oder es wird inertisiert.

Die Leitfähigkeit der Hauptphase kann durch Absorption von Ionen durch die Nebenphase beträchtlich sinken.

Durch Zugeben von Leitfähigkeitsadditiven kann die Leitfähigkeit erhöht werden.

Wird mit Schnellmischern, z.B. Dissolvern, gearbeitet, ist mit so starken Aufladungen zu rechnen, dass weitere Explosionsschutzmaßnahmen in Betracht gezogen werden müssen.

3.2.11.1 Strahlmischverfahren

Beim Strahlmischen von Flüssigkeiten, bei dem die Flüssigkeitsoberfläche nicht in Partikel zerfällt und deren Leitfähigkeit gegebenenfalls unter Zusatz von Leitfähigkeitsadditiven > 50 pS/m ist, ist nicht mit gefährlichen Aufladungen zu rechnen.

Weist eine Flüssigkeit eine Leitfähigkeit < 50 pS/m auf und sind andere Explosionsschutzmaßnahmen nicht möglich, ist die Aufladung des Mischgutes zu beurteilen.

Zur Beurteilung kann die Feldstärke gemessen und das Potenzial der Flüssigkeitsoberfläche abgeschätzt werden.

Folgende Fakten beeinflussen das Oberflächenpotenzial:

• Vorspringende Kanten im Behälter in Richtung der Flüssigkeitsoberfläche,
• Vorliegen einer zweiten Phase, z.B. Wasser, am Boden des Behälters,
• Füllprozesse während des Mischvorgangs,
• die Relaxationszeit nach Beendigung des Füllvorgangs.

3.2.11.2 In-Line-Mischen

Beim In-Line-Mischen können hohe Aufladungen auftreten. Ausreichende Relaxationszeiten sind einzuhalten. Beim In-Line-Prozess besteht in der Regel keine explosionsfähige Atmosphäre. Die Strömungsgeschwindigkeit ist so zu wählen, dass sich kein Dampfraum bildet.

Bei diesem Verfahren erfolgt das Mischen in einem Rohr, durch das die verschiedenen Mischungskomponenten mit verfahrenstechnisch vorgeschriebenen Geschwindigkeiten gepumpt werden.

3.2.12 Reinigen von Behältern

Im Gegensatz zum Fluten mit Wasser bestehen zahlreiche Möglichkeiten und verschiedene Arbeitsbedingungen, mit Flüssig- oder Dampfstrahlen Behälter zu reinigen. Daher liegen bisher keine, für alle Fälle geltenden, gesicherten Erkenntnisse vor.

Beim Reinigen von Behältern, insbesondere beim Strahlen, können hohe elektrostatische Aufladungen entstehen.

Die Höhe der Aufladung wird unter anderem beeinflusst von

• den Eigenschaften des Strahlmittels, z.B. Wasser,
• weiteren Zusatzstoffen zum Strahlmittel, z.B. Lösemittel,
• dem Phasenzustand des Strahlmittels, z.B. Dampf,
• dem Phasenzustand des verunreinigten Strahlmittels,
• dem Durchsatz beim Flüssigstrahlen,
• der Form und der Anzahl der Strahldüsen,
• dem Arbeitsdruck,
• der Größe und Geometrie des Behälters,
• den Flüssigkeitseigenschaften im Behälter, gegebenenfalls der Restflüssigkeit
  und
• dem Flüssigkeitsstand.

Die nachfolgend beschriebenen sicheren Verfahrensweisen beziehen sich auf Erfahrungen beim Reinigen von Behältern, die als Artikel "Vermeidung von Zündgefahren infolge elektrostatischer Aufladungen beim Versprühen von Flüssigkeiten unter hohem Druck" in der Zeitschrift "Die BG" (Heft 7/83) veröffentlicht wurden.

Zündempfindliche Gemische, z.B. Schwefelkohlenstoff/Luft-Gemische, erfordern zusätzliche Maßnahmen.

3.2.12.1 Reinigen von Behältern mit Flüssigstrahlen

Aufprallende Reinigungsstrahlen bilden beim Zerteilen Tropfen oder Nebel, die normalerweise aufgeladen sind und elektrische Ladungen im Behälter erzeugen. Vorhandene Turbulenzen verteilen den aufgeladenen Nebel im gesamten Behälter und können so eine hohe Raumladungsdichte mit hohen Feldstärken erzeugen.

Das durch den Nebel erzeugte elektrische Potenzial besitzt seinen Maximalwert in der Mitte des Behälters und ist abhängig von der Art der Reinigungsflüssigkeit, z.B. Wasser, Öl oder dem Einsatz von Hilfsstoffen, und den Parametern des verwendeten Flüssigkeitsstrahlers, z.B. Flüssigkeitsdruck, Durchsatz und Düsendurchmesser.

Darüber hinaus können isolierte Leiter gebildet werden, wenn mit einem Wasserstrahl gereinigt wird. Herunterfallende zusammenhängende Wassercluster können dabei durch Influenz auf das Potenzial in der Tankmitte aufgeladen werden. Zündwirksame Entladungen können entstehen, wenn sich die Wassercluster geerdeten leitfähigen Gegenständen oder dem Boden nähern.

3.2.12.1.1 Reinigen mit Wasserstrahlen von Drücken bis zu 12 bar

Beim Reinigen von Behältern bis zu 100 m³ Rauminhalt durch Wasserstrahlen mit Drücken bis zu 12 bar ist nicht mit gefährlichen Aufladungen zu rechnen.

Über das Reinigen von Behältern mit Volumina zwischen 100 m³ und 10.000 m³ liegen keine Erfahrungen vor.

Bei Behältern mit Rauminhalten > 10.000 m³ sind zusätzliche Maßnahmen des Explosionsschutzes, z.B. Inertisierung, erforderlich

Erfahrungen haben gezeigt, dass beim Reinigen von Behältern mit einem Rauminhalt > 10.000 m³ Zündgefahr besteht. Detaillierte Instruktionen finden sich im "Internafronal Safety Guide for Oil Tanker and Terminals (ISGOTT)".

3.2.12.1.2 Reinigen mit Wasserstrahlen von Drücken über 12 bar

Beim Reinigen von mit Kohlenwasserstoffen benetzten metallischen Behältern mit Wasserstrahlen ist nicht mit gefährlichen Aufladungen zu rechnen, solange der Arbeitsdruck 500 bar unterschreitet, der Flüssigkeitsdurchsatz < 5 l/s ist und der Behälterdurchmesser 3 m nicht überschreitet.

3.2.12.1.3 Reinigen mit Dampfstrahlen

Beim Dampfstrahlen von Behältern mit einem Rauminhalt < 100 m³ ist nicht mit gefährlichen Aufladungen zu rechnen. Es sollen keine isolierten Metallteile im zu reinigenden Behälter vorhanden sein.

Falls möglich, soll überhitzter Dampf verwendet und eine Kondensatbildung beim Entspannen verhindert werden.

Dampfdüsen und andere leitfähige Teile des Strahlgerätes müssen geerdet sein.

3.2.12.1.4 Reinigen mit isolierenden Lösemitteln von Drücken bis zu 12 bar

Werden als Reinigungsmittel isolierende Flüssigkeiten, z.B. Lösemittel, verwendet, darf der Anteil einer zweiten Phase, z.B. Wasser oder Feststoff, 1 % nicht überschreiten.

Reinigungsmittel dürfen im geschlossenen Kreislauf nur geführt werden, wenn die Verunreinigung unterhalb 1 % gehalten wird.

Das Ansammeln von Flüssigkeit im Behälter während der Reinigung ist zu vermeiden.

Isolierende Flüssigkeiten wie Kohlenwasserstoffe laden sich während des Versprühens weniger auf als Wasser, da sie nur eine geringe Konzentration dissoziierter Ionen enthalten. Das Versprühen von isolierenden Lösemitteln kann daher in den oben beschriebenen Fällen als sicher betrachtet werden.

3.2.12.1.5 Reinigen mit kohlenwasserstoffhaltigen Lösemitteln

Beim Reinigen metallischer Behälter mit kohlenwasserstoffhaltigen Lösemitteln ist nicht mit gefährlichen Aufladungen zu rechnen, solange der Arbeitsdruck 50 bar unterschreitet, der Flüssigkeitsdurchsatz kleiner 1 l/s ist und der Behälterdurchmesser 3 m nicht überschreitet.

Die Reinigungsflüssigkeiten dürfen nicht mehr als 1 % flüssige oder feste Bestandteile enthalten, die eine zweite Phase bilden können. Sie sind während des Reinigens abzulassen.

Über andere Rahmenbedingungen liegen bisher keine gesicherten Erkenntnisse vor.

3.2.12.2 Reinigen von Behältern durch Wasserfluten

Wasserfluten ist geeignet, explosionsfähige Atmosphären zu unterdrücken und zu dispergieren. Wasserfluten arbeitet ohne Hochdruck und erzeugt in der Regel keine Wolken oder Nebel. Gefährliche Aufladungen sind nicht zu erwarten.

3.2.13 Glasapparaturen

In Glasapparaturen verwendete Gläser weisen meist einen Oberflächenwiderstand von etwa 10¹¹Ω gemessen bei 50 % rel. Feuchte und 23 °C auf. Unter diesen Bedingungen werden Glasapparaturen durch Vorgänge, z.B. Reiben, nicht gefährlich aufgeladen.

Isolierend beschichtete Glasapparaturen sind wie isolierende Einrichtungen zu behandeln.

Der Oberflächenwiderstand von Glas steigt mit zunehmender Temperatur des Glases und mit abnehmender Luftfeuchte. Kunststoffbeschichtungen erhöhen den Oberflächenwiderstand erheblich.

Stark ladungserzeugende Prozesse werden oft in Glasapparaturen durchgeführt. Diese Prozesse führen entsprechend häufig zu gefährlichen Aufladungen, insbesondere bei Flüssigkeiten niedriger Leitfähigkeit,

• hinter Pumpen und Filtern oder Ähnlichem,
• beim Versprühen und Verdüsen, auch von Flüssigkeiten mittlerer oder hoher Leitfähigkeit,
• bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten und
• beim Umgang mit Mehrphasengemischen.

Infolge dieser Prozesse auftretende elektrische Felder können bei Gläsern zum Felddurchgriff führen und Aufladungen außerhalb der Glasapparatur hervorrufen.

Glasapparaturen dürfen

• in Bereichen der Zone 0,
• in Bereichen der Zone 1 zündempfindlicher Stoffe, z.B. Stoffe der Explosionsgruppe IIC,
• bei Glasbauteilen mit einer Temperatur > 50 °C

nur mit zusätzlichen Maßnahmen gegen gefährliche Aufladungen betrieben werden, wenn in ihrer Umgebung mit einer rel. Luftfeuchte < 50 % zu rechnen ist. Die Glasoberflächen dürfen in den genannten Fällen nicht gerieben werden, z.B. beim Reinigen.

Zusätzliche Maßnahmen sind z.B. Erhöhen der Leitfähigkeit der Glasoberflächen und Erhöhen der Luftfeuchte. Büschelentladungen können von Glasoberflächen nur bei einer niedrigen relativen Luftfeuchte ausgehen, z.B. wenn die Oberflächentemperatur deutlich über der Umgebungstemperatur liegt.

Leitfähige Gegenstände und Einrichtungen an Glasapparaturen sind gemäß Abschnitt 3.6 zu erden und ableitfähige mit Erde zu verbinden. Für Teile kleiner Kapazität siehe Abschnitt 3.6.3.5.

Die Kapazität leitfähiger Teile an Glasapparaturen, z.B.Metallflansche, Schrauben, Anschlussstücke, Messeinrichtungen, hängt unter anderem von der Größe der Gegenstände, z.B. vom Nenndurchmesser, ab.

Liegen zuverlässige Messwerte der Kapazität leitfähiger Teile an Glasapparaturen nicht vor, sind alle leitfähigen Gegenstände gemäß Tabelle 8 zu erden und ableitfähige mit Erde zu verbinden.

Typische Metallflansche in Glasapparaturen besitzen häufig eine Kapazität C > 3 pF. Die Kapazität von Schrauben und Bolzen bis 150 mm Länge liegt meist unter 3 pF.

Tabelle 8: Erforderliche Erdung leitfähiger Teile an Glasapparaturen in Abhängigkeit des Nenndurchmessers DN bei Abwesenheit stark ladungserzeugender Prozesse

Im Inneren von Glasapparaturen sind die gleichen Maßnahmen zu treffen wie in anderen ableitfähigen Einrichtungen.

Elektrostatische Aufladungen in Glasapparaturen treten hauptsächlich prozessbedingt durch Flüssigkeiten, Tropfen und Suspensionen oder durch Staub/Luft-Gemische geringer Leitfähigkeit auf.

3.3 Elektrostatische Aufladungen beim Umgang mit gasförmigen Stoffen

Die Bewegung reiner Gase oder Gasgemische erzeugt keine oder nur eine geringe Aufladung. Enthält ein Gasstrom jedoch Feststoffpartikel oder Flüssigkeitströpfchen, können diese sowie alle betroffenen Anlagenteile und Gegenstände aufgeladen werden.

Beispielhafte Prozesse, die zu beträchtlichen elektrostatischen Aufladungen führen können, sind der pneumatische Transport, das Freisetzen von Druckgas mit Partikeln, das Ausströmen von flüssigem Kohlendioxid, der Einsatz von industriellen Staubsaugern oder das Farbspritzen.

Solche Prozesse können zu zündwirksamen Funkenentladungen, Büschelentladungen, Gleitstielbüschelentladungen oder Schüttkegelentladungen führen.

Siehe auch Anhang 1 Abschnitt A.

Die Aufladung der Partikel selbst kann nicht vermieden werden. Zusätzlich zur Vermeidung isolierender Materialien sind folgende Maßnahmen geeignet, gefährliche Aufladungen zu verhindern:

• Entfernung der Partikel,
• Wahl ausreichend niedriger Strömungsgeschwindigkeiten,
• Wahl geeigneter Düsengeometrie zur Verringerung der Ladungsdichte,
• Verwendung leitfähiger Gegenstände oder Einrichtungen, die zu erden sind.

3.3.1 Sandstrahlen

Werden in explosionsgefährdeten Bereichen Sandstrahlarbeiten durchgeführt oder kann beim Sandstrahlen explosionsfähige Atmosphäre entstehen, dürfen nur leitfähige Sandstrahlgeräte benutzt werden. Alle leitfähigen Teile der Sandstrahlgeräte, insbesondere die am Ende des Schlauches befestigte Düse, müssen geerdet sein. Einzelne Anlagenteile, z.B. Schläuche, müssen mindestens ableitfähig und mit anderen geerdeten Anlagenteilen elektrisch verbunden sein.

Durch diese Maßnahmen werden Funkenentladungen sicher vermieden. Trotzdem kann sich verfahrensbedingt das Strahlmittel aufladen. Liegen Stoffe geringer Mindestzündenergie vor, sind - wegen möglicher Büschelentladungen - weitere Maßnahmen, z.B. Inertisieren, notwendig.

3.3.2 Feuerlöscher und Feuerlöschanlagen

Feuerlöscher und Feuerlöschanlagen, deren Löschmittel sich beim Austritt aufladen können, dürfen in explosionsgefährdeten Bereichen nur dann zu Testzwecken ausgelöst werden, wenn sichergestellt ist, dass keine explosionsgefährliche Atmosphäre vorhanden ist.

Z.B. können Wolken aus Löschpulver oder entspanntem Kohlendioxid gefährlich aufgeladen sein.

Inertgasfeuerlöschanlagen, deren Gas, z.B. CO₂, sich beim Austritt auflädt, dürfen bei vorhandener explosionsfähiger Atmosphäre nicht ausgelöst werden.

Eine bereits vorhandene explosionsfähige Atmosphäre soll nicht durch vorbeugendes Einbringen des Löschmittels entzündet werden. Im Brandfall ist nicht mehr von einer explosionsfähigen Atmosphäre auszugehen.

3.3.3 Inertisieren

Beim Inertisieren sind aufgeladene Wolken durch aufgewirbelte Stäube, Tröpfchen oder Sublimate zu vermeiden.

Zum Inertisieren bereits vorhandener explosionsfähiger Atmosphäre dürfen nur Inertisierungsmittel verwendet werden, die nicht zu gefährlichen Aufladungen führen.

Liegt bereits eine explosionsfähige Atmosphäre vor, darf z.B. ein Inertgas nur so eingebracht werden, dass eine Bildung von Nebel oder Sublimat vermieden ist. Nassdampf und CO₂ eignen sich nicht. Geeignet sind z.B. trockener Stickstoff und Edelgase. Das Inertgas soll feststofffrei und langsam durch möglichst große Öffnungen eingeleitet werden. Ein Mitreißen von Schmutz, Kondensat oder Anbackungen aus den Leitungen ist zu vermeiden.

3.3.4 Unvorhergesehene Leckage von Druckgas

Gefährliche Aufladungen können entstehen, wenn Gase, die Flüssigkeitströpfchen oder feste Partikel oder einen hohen Dampfanteil enthalten, plötzlich entspannt oder schnell freigesetzt werden. Besteht die Möglichkeit, dass z.B. durch Leckagen brenngasführender Systeme, explosionsfähige Atmosphäre entsteht, sind alle leitfähigen Einrichtungen, z.B. Gefäße oder Rohre, die solche Gase enthalten sowie alle benachbarten oder angrenzenden leitfähigen Teile zu erden.

Personen, die einen solchen Bereich, z.B. zur Ausführung von Reparaturen betreten sowie die von ihnen mitgeführten leitfähigen Teile sind ebenfalls zu erden. Isolierende Teile sollen in einen solchen Bereich nicht eingebracht werden.

Zur Personenerdung siehe Abschnitt 3.6.

3.3.5 Spritzlackieren, Pulverbeschichten und Beflocken

Beim Verspritzen oder Versprühen von Flüssiglacken oder Pulverlacken sowie beim Beflocken werden Sprühwolken von Tröpfchen oder Feststoffteilchen erzeugt, welche oft hoch elektrostatisch aufgeladen sind.

Dies gilt insbesondere dann, wenn die Sprühwolken durch Hochspannung oder triboelektrisch gebildet werden. Da die Sprühwolken oft brennbar sind, besteht Zündgefahr infolge elektrostatischer Aufladungen und die folgenden Maßnahmen sind erforderlich:

• Alle leitfähigen Gegenstände im Arbeitsbereich, z.B. Spritzpistolen, Werkstücke, Metallobjekte in der Nähe, sind zu erden.
• Der Lackierer muss während des Beschichtens und bei der Reinigung geerdet sein, z.B. über leitfähige Handgriffe der Lackierpistolen und ableitfähiges Schuhwerk. Werden Handschuhe verwendet, müssen diese mindestens ableitfähig sein. Weitere Personen, die sich im Arbeitsbereich aufhalten, müssen ebenfalls geerdet sein.
• Werden Werkstücke mittels einer Förderanlage transportiert, ist über leitfähige Aufnahmevorrichtungen, z.B. Haken, Ösen, Auflagen oder Mitnehmer, eine dauerhafte Erdung während des gesamten Transportes sicherzustellen, z.B. durch regelmäßiges Reinigen der Aufnahmevorrichtungen.
• Beim elektrostatischen Beschichten mit Flüssiglacken sollen nur Spritzkabinen, Spritzwände oder Spritzstände aus ableitfähigem oder geerdetem leitfähigen Material eingesetzt werden. Isolierende Materialien dürfen nur dann verwendet werden, wenn gefährliche Aufladungen, z.B. durch Wasserberieselung, ausgeschlossen sind.
• Beim Pulverbeschichten sollen leitfähig hinterlegte Kabinenwände aus isolierendem Material nur dann eingesetzt werden, wenn ihre Wandstärke > 9 mm oder die Durchbruchsspannung < 4 kV ist.

Siehe auch EN 12981.

Bei Beflockung ohne brennbare Klebstoffe ist nicht mit einer Zündgefahr durch Aufladung zu rechnen.

Weitere Hinweise zum sicheren elektrostatischen Beschichten enthält die BG-Information "Elektrostatisches Beschichten" (BGI 764).

3.3.6 Abluftsysteme

Abluft- und Abgassammelsysteme sind in explosionsgefährdeten Bereichen so zu verlegen und zu betreiben, dass sie nicht gefährlich aufgeladen werden können. Systeme aus leitfähigen Materialien müssen geerdet sein; zusätzliche Maßnahmen sind in der Regel nicht erforderlich.

Leitungen aus isolierendem Material sind

1. außerhalb des Arbeits- und Verkehrsbereiches zu verlegen,
2. so zu verlegen, dass Anspritzen aus undichten benachbarten Leitungen vermieden wird,
3. bei Reinigung nur mit Wasser abzuspülen oder mit wasserfeuchten Tüchern abzureiben und nicht mit Hochdruck- oder Dampfstrahlen zu reinigen,
4. von Partikeln und Tropfen freizuhalten, z.B. mittels Filter oder Abscheider im Luft- oder Gasstrom vor Eintritt in das Leitungssystem,
5. mit höchst zulässigen Abgasgeschwindigkeiten von 20 m/s zu betreiben.

Alle in einem isolierenden Leitungssystem befindlichen leitfähigen Teile, z.B. Ventile oder Rückschlagklappen, sind zu erden.

Beispiel 7:Abluftsysteme in Räumen der Zone 1

Aufladung im Abluftsystem gering halten durch Einbau von Tropfen- und Staubabscheidern durch Anordnung isolierender Teile außerhalb des Arbeitsbereichs durch Vermeiden von Betriebszuständen, die große Tropfen- oder Staubmengen erzeugen, z.B. schnelles Entspannen des Kessels Absaugsystem nicht missbrauchen, z.B. zum Beseitigen von verschüttetem Staub Alle im isolierenden Rohrsystem eingebauten leitfähigen Teile z.B. Metallflansche, Absperrklappen, Schlauchweichen, Schauglashalterungen, Messeinrichtungen erden Bei der Bestellung von Komponenten aus leitfähigen Kunststoffen Prüfzeugnis über die elektrische Leitfähigkeit verlangen (1) Bereich, in dem isolierende Einrichtungen möglich sind (2) Grenze zur Wahl des Materials von Einrichtungen, z.B. Rohrleitungen (3) Bereich, in dem leitfähige oder ableitfähige Einrichtungen erforderlich sind (4) Leitfähige oder ableitfähige Rohrleitung (5) Tropfenabscheider (6) Staubfilter (7) Füllstelle fiir Fststoffe mit Absaughaube (8) Nichtbrennbare Flüssigkeit, andernfalls kein offener Eintrag

3.3.7 Staubsauger und Staubsauganlagen

Staubsauger oder Staubsauganlagen können hohe Ladungsdichten erzeugen und selbst gefährlich aufgeladen werden.

Als Staubsauger werden hier ortsbewegliche und als Staubsauganlagen ortsfeste Einrichtungen verstanden.

Staubsauger und Staubsauganlagen sollen aus leitfähigen oder ableitfähigen Teilen bestehen. Die leitfähigen Teile sind zu erden, insbesondere leitfähige Saugdüsen. Alle ableitfähigen Teile müssen mit leitfähigen verbunden sein, so dass Erdkontakt besteht.

Dies wird z.B. durch den Einsatz von Staubsaugern und Staubsauganlagen zum Aufsaugen explosionsfähiger Stäube erreicht, die die Anforderungen der Bauart 1 des sicherheitstechnischen Informations- und Arbeitsblattes des BIa Nr. 510220 erfüllen.

Bei extrem zündempfindlichen Stäuben ist die Verwendung ableitfähiger Filtertücher erforderlich. Es ist sicherzustellen, dass der Staubsammelbehälter während des gesamten Betriebes, auch beim Entleeren, geerdet bleibt. Staubsauger und Staubsauganlagen dürfen nicht zum Aufnehmen lösemittelhaltiger Stäube eingesetzt werden oder wenn die Gefahr der Bildung brennbarer Gase besteht.

Staubsauger, die nicht geerdet werden können oder keine leitfähige Verbindung zwischen Saugdüse und Sammelbehälter aufweisen, dürfen weder in explosionsgefährdeten Bereichen noch zum Aufsaugen brennbarer Stäube eingesetzt werden.

Staubsauger können mit Hilfe des Netzkabels oder über einen leitfähigen Druckluftschlauch geerdet werden.

3.4 Elektrostatische Aufladungen beim Umgang mit Schüttgütern

Die Zündempfindlichkeit eines Schüttgutes, das von feinem Staub über Grieß und Granulat bis hin zu Spänen reichen kann, steigt erfahrungsgemäß mit abnehmender Korngröße und geringerer Mindestzündenergie (MZE) an.

Für die Beurteilung der Explosionsgefahr ist die MZE der feinsten auftretenden Partikelfraktion zu Grunde zu legen.

Diese Fraktion erhält man in der Regel durch Sieben einer Probe durch ein 63 µm-Sieb. Zur Besfrmmung der MZE siehe BIA-Report 12/97 "Brenn- und Explosionskenngrößen von Stäuben" und IEC 61241-2-3.

Beträgt die MZE mehr als 10 J und liegen keine brennbaren Gase und Dämpfe vor, sind besondere Maßnahmen zur Vermeidung der Zündgefahr infolge elektrostatischer Aufladungen nicht erforderlich.

Eventuell sind Maßnahmen zur Minderung der Gefahr eines elektrischen Schlags angezeigt; siehe Anhang 1 Abschnitt D.

Schüttgüter werden nach ihrem spezifischen Widerstand ρ, in 3 Gruppen eingeteilt:

Zur Messmethode siehe z.B. DIN EN 61241-2-2 und zur Veranschaulichung der Begriffe siehe Anhang 9.

In der Praxis kommen Schüttgüter mit einem niedrigen spezifischen Widerstand selten vor. Selbst Metallpulver bleiben nicht sehr lange leitfähig, da sich Oxidschichten an der Oberfläche bilden, die den Widerstand erhöhen.

Beim Umgang mit Schüttgut muss erfahrungsgemäß mit elektrostatischen Aufladungen gerechnet werden. Neben Maßnahmen, gefährlich hohe Ladungsansammlungen zu vermeiden, sind gegebenenfalls zusätzliche Explosionsschutzmaßnahmen, z.B. Inertisierung, Explosionsunterdrückung oder Explosionsdruckentlastung zu treffen oder es ist eine explosionsfeste Bauweise für den maximal zu erwartenden Explosionsdruck zu wählen.

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