umwelt-online: BGV D14 / Vorschrift 59 - Wärmebehandlung von Aluminium oder Aluminiumknetlegierungen (1)

Für einen individuellen Ausdruck passen Sie bitte die Einstellungen in der Druckvorschau Ihres Browsers an. Regelwerk; BGV / DGUV-V

Redakt. Hinweis:
außer Kraft: BGHM - 14.11.2019

I. Geltungsbereich

§ 1 Geltungsbereich

Diese Unfallverhütungsvorschrift gilt für die Wärmebehandlung von Aluminium oder Aluminiumknetlegierungen mit Magnesiumanteilen bis 10 % in Salzbädern mit Schmelzen von Kaliumnitrat, Natriumnitrat oder deren Gemischen (Salpeterbäder).

II. Begriffsbestimmungen

§ 2 Begriffsbestimmungen

(1) Aluminium im Sinne dieser Unfallverhütungsvorschrift ist Reinstaluminium oder Reinaluminium.

(2) Aluminiumknetlegierungen im Sinne dieser Unfallverhütungsvorschrift sind Aluminiumlegierungen, die durch Kneten (z.B. Walzen, Strangpressen, Ziehen, Schmieden) zu Halbzeug verarbeitet werden.

(3) Aluminiumgußlegierungen im Sinne dieser Unfallverhütungsvorschrift sind Aluminiumlegierungen, die zur Herstellung von Gußstücken (z.B. Sand-, Kokillen- und Druckgußteilen) verwendet werden.

(4) Wärmebehandlungeanlagen im Sinne dieser Unfallverhütungsvorschrift bestehen aus dem Salpeterbad (Behälter mit Salzschmelze) und den Beheizungs-, Temperaturüberwachungs- und zusätzlichen Sicherheitseinrichtungen.

(5) Behälter im Sinne dieser Unfallverhütungsvorschrift sind Wannen, Tiegel oder andere Gefäße zur Aufnahme der Salzschmelze.

(6) Beheizungseinrichtungen im Sinne dieser Unfallverhütungsvorschrift sind innen oder außen am Behälter befindliche Einrichtungen zum Erreichen und Halten der jeweils erforderlichen Temperatur der Salzschmelze.

(7) Temperaturüberwachungseinrichtungen im Sinne dieser Unfallverhütungsvorschrift sind Einrichtungen zum Messen und Regeln (Temperaturregeleinrichtungen) sowie zum Begrenzen (Temperaturbegrenzungseinrichtung) der jeweils zu lässigen Temperatur der Salzschmelze.

(8) Schlamm im Sinne dieser Unfallverhütungsvorschrift besteht aus Verunreinigungen der Salzschmelze, die sich auf dem Behälterboden absetzen, z.B. Zunder des Behälters oder Rückstände von Schmierstoffen am Behandlungsgut.

III. Bau und Ausrüstung

§ 3 Kenndaten

(1) An jeder Wärmebehandlungsanlage müssen folgende Angaben dauerhaft und deutlich erkennbar angebracht sein:

• Hersteller oder Lieferer,
• Typ oder Erzeugnisnummer,
• Baujahr.

(2) Zusätzlich zu den Kenndaten nach Absatz 1 müssen angebracht sein:

1. bei elektrischen Beheizungseinrichtungen
   • Nennspannung,
   • Nennstromstärke,
   • elektrische Gesamtleistung (Anschlußwert),
   • Stromart,
   • Frequenz;
2. bei Beheizungseinrichtungen mit Gas
   • Gasart,
   • maximal zulässiger Gasdruck,
   • Brennstoff-Gesamtleistung (Anschlußwert).

(3) Jeder Behälter muß mit folgenden Angaben dauerhaft gekennzeichnet sein:

• Hersteller oder Lieferer,
• Typ oder Erzeugnisnummer,
• Baujahr,
• höchstzulässige Behältertemperatur.

§ 4 Behälterwerkstoff

Behälter müssen aus zunder- und korrosionsbeständigem Werkstoff hergestellt sein.

§ 5 Behälterabdeckungen

Behälter müssen mit Abdeckungen versehen sein, die das Hineinfallen von Personen oder Gegenständen und das Herausspritzen von Schmelze verhindern.

§ 6 Beheizungseinrichtungen

(1) Beheizungseinrichtungen für Salpeterbäder dürfen nur für Beheizung mit elektrischem Strom oder Gas eingerichtet sein.

(2) Bei elektrischer Innenbeheizung des Behälters muß sichergestellt sein, daß sich auf den Heizrohren weder Beschickungshilfen noch Werkstücke abstützen können.

(3) Heizrohre müssen so angeordnet sein, daß sich Schlamm nur unterhalb der Rohre absetzen kann.

(4) Gasbeheizungseinrichtungen müssen mit selbsttätig wirkenden Zünd- und Gasmangelsicherungen ausgerüstet sein. Die Flamme muß beobachtet werden können.

(5) Gasbeheizungseinrichtungen müssen so beschaffen sein, daß der Behälter nicht unmittelbar von den Flammen berührt wird.

(6) Gasbeheizungseinrichtungen müssen so beschaffen sein, daß Rußbildung nicht auftritt.

(7) Beheizungseinrichtungen müssen so angeordnet sein, daß örtliche Überhitzungen nicht auftreten können.

(8) Beheizungseinrichtungen müssen von ungefährdeter Stelle aus von Hand abschaltbar sein. Die Stellung der Schalteinrichtung bei elektrischer Beheizung und der Absperreinrichtung bei Gasbeheizung muß deutlich erkennbar sein.

(9) Beim Aufschmelzen von erstarrtem Badinhalt muß durch Art und Anordnung der Beheizungseinrichtungen verhindert sein, daß während des Anheizens der noch starre Badinhalt durch den Druck von im Salz eingeschlossenen Gasen aus dem Behälter geschleudert wird.

§ 7 Temperaturüberwachungseinrichtungen

(1) Salpeterbäder müssen mit Temperaturregeleinrichtungen ausgerüstet sein, die so beschaffen sind, daß die jeweils höchstzulässige Temperatur der Salzschmelze nicht überschritten wird. Die von den Meßfühlern erfaßte Temperatur der Salzschmelze muß sichtbar angezeigt und grafisch aufgezeichnet werden.

(2) Salpeterbäder müssen mit getrennt von den Temperaturregeleinrichtungen wirkenden Temperaturbegrenzungseinrichtungen ausgerüstet sein, die beim Überschreiten der für das jeweilige Einsatzgut höchstzulässigen Temperatur der Salzschmelze die Beheizungseinrichtungen selbsttätig unter gleichzeitiger, zuverlässig wahrnehmbarer Warnung abschalten.

(3) Die Temperaturüberwachungseinrichtungen müssen so angeordnet sein, daß sie gegen aus dem Behälter spritzende Schmelze geschützt sind.

(4) Die Meßfühler müssen so angeordnet sein, daß sie beim Beschicken des Bades nicht beschädigt werden.

§ 8 Zusätzliche Sicherheitseinrichtungen

(1) Salpeterbäder müssen mit einer zusätzlichen Sicherheitseinrichtung ausgerüstet sein, die bei Überschreitung einer Temperatur der Salzschmelze von 560 °C die Beheizungseinrichtung sicher abschaltet und eine zuverlässig wahrnehmbare Warneinrichtung auslöst. Diese Sicherheitseinrichtung muß unabhängig von den Temperaturbegrenzungseinrichtungen nach § 7 Abs. 2 wirken.

(2) Nach Ansprechen der zusätzlichen Sicherheitseinrichtung darf das Wiedereinschalten der Beheizungseinrichtung erst möglich sein, wenn das nicht mehr wirksame Sicherheitselement durch ein funktionsfähiges ersetzt ist.

IV. Betrieb

§ 9 Betriebsanweisung

(1) Der Unternehmer hat unter Beachtung der in der Betriebsanleitung des Anlagenherstellers enthaltenen Angaben über Inbetriebnahme, Bedienung, Stillsetzung, Wartung und Verhalten bei Störungen eine Betriebsanweisung zu erstellen und an gut zugänglicher Stelle im Bereich des Salpeterbades anzubringen oder auszulegen. In ihr muß insbesondere festgelegt sein:

1. Verfahren zum erstmaligen Aufschmelzen der Salze und zum Anheizen erstarrter Schmelze,
2. Temperatur der Salzschmelze für das jeweilige Einsatzgut,
3. Maßnahmen bei Betriebsstörungen nach § 13,
4. Angaben über die Prüfungen nach § 16,
5. Verfahren zur Beseitigung des Schlammes und die dafür erforderlichen Zeitabstände,
6. Durchführung der Prüfung der Schmelze nach § 17, des Behälters nach § 18, der Beheizungseinrichtung und der Heizkanäle bei Gasbeheizung,
7. Beaufsichtigung des beheizten, aber nicht benutzten Bades,
8. Benutzung persönlicher Schutzausrüstungen,
9. Maßnahmen zur Vermeidung von Bränden und Hinweise über das Verhalten im Brandfall.

(2) Die Betriebsanweisung ist ferner den jeweils Verantwortlichen auszuhändigen und von diesen in die regelmäßigen Unterweisungen aller am Salpeterbad beschäftigten Versicherten einzubeziehen.

§ 10 Magnesiumgehalt und Temperaturen der Salzschmelze

In Abhängigkeit vom Magnesiumgehalt der Aluminiumknetlegierung dürfen folgende Temperaturen der Salzschmelze nicht überschritten werden:

Die Ermittlung von Zwischenwerten für Temperaturen der Salzschmelze bei anderen Magnesiumgehalten ist nur von Stufe zu Stufe der Tabelle zulässig.

§ 11 Ausschluß bestimmter Werkstoffe

Die zur Behandlung von Aluminium oder Aluminiumknetlegierungen dienenden Salpeterbäder dürfen nicht für Werkstücke aus

• Aluminiumgußlegierungen,
• Aluminiumlegierungen unbekannter Zusammensetzung,
• anderen Leichtmetallen oder deren Legierungen,
• Schwermetallen oder deren Legierungen,
• Stahl

verwendet werden.

§ 12 Beschickung von Salpeterbädern

(1) Werkstücke sind mittels geeigneter Beschickungshilfen so einzubringen und herauszuholen, daß ein Zurückbleiben einzelner Werkstücke im Salpeterbad nicht zu erwarten ist.

(2) Werkstücke mit geschlossenen Hohlräumen dürfen nicht in die Schmelze eingebracht werden. Werkstücke mit offenen Hohlräumen müssen so eingebracht werden, daß sich keine Lufteinschlüsse bilden.

(3) Wasser, Öl, Fett oder andere Verunreinigungen dürfen nicht in die Schmelze gelangen. Dies gilt nicht für fertigungsbedingte Gleitmittelfilme an Werkstücken.

(4) Zum Nachfüllen des Salpeterbades darf nur trockenes Salz oder Salzschmelze verwendet werden.

(5) Die Behälterabdeckungen dürfen nur während des Ein- und Ausbringens der Werkstücke sowie zum Abkühlen des Bades geöffnet bleiben.

§ 13 Betriebsstörungen

(1) Der Unternehmer hat sicherzustellen, daß die Signale der Warneinrichtungen nach § 7 Abs. 2 und nach § 8 Abs. 1 jederzeit eine zuständige Person erreichen, welche die notwendigen Maßnahmen veranlaßt.

(2) Beheizungen, die durch eine Temperaturbegrenzungseinrichtung nach § 7 Abs. 2 oder eine Sicherheitseinrichtung nach § 8 Abs. 1 abgeschaltet wurden, dürfen erst nach fachkundiger Beseitigung der Störung und Abkühlung der Schmelze auf die zulässige Temperatur der Salzschmelze wieder eingeschaltet werden.

§ 14 Anheizen

(1) Erstarrte Schmelze muß so lange mit verminderter Heizleistung erwärmt werden, bis die sich bildenden Gase gefahrlos entweichen können.

(2) Bei Verwendung einer zusätzlichen Vorbeheizungseinrichtung darf die Hauptbeheizungseinrichtung erst eingeschaltet werden, wenn die erstarrte Schmelze um die Vorbeheizungseinrichtung geschmolzen ist.

(3) Ist bei elektrischer Außenbeheizung neben der seitlichen Beheizung des Behälters eine zusätzliche Bodenbeheizung vorhanden, so darf diese erst eingeschaltet werden, wenn durch die Seitenbeheizung die erstarrte Schmelze soweit geschmolzen ist, daß Gasaustritt möglich ist.

§ 15 Brandschutz

(1) Der Bereich um das Salpeterbad, in den Spritzer der Salzschmelze gelangen können, ist von brennbaren Gegenständen oder Stoffen freizuhalten.

(2) Brände in der Nähe von Salpeterbädern dürfen nur mit geeigneten Lösch- und Abdeckmitteln bekämpft werden. Beim Löschen ist dafür zu sorgen, daß kein Wasser in die Salzschmelze gelangt.

(3) In ein Salpeterbad gelangte und in Brand geratene Gegenstände dürfen nicht im Behälter gelöscht werden.

V. Prüfungen

§ 16 Prüfung der Temperaturüberwachungseinrichtungen

Der Unternehmer hat in regelmäßigen Zeitabständen, mindestens jedoch vierteljährlich, die Funktionstüchtigkeit der Temperaturüberwachungseinrichtungen nach § 7 durch einen Sachkundigen prüfen zu lassen.

§ 17 Prüfung der Schmelze

(1) Der Unternehmer hat nach Neubefüllung und danach in regelmäßigen Zeitabständen, mindestens jedoch monatlich, durch Analysen den Nitritgehalt und die Alkalität der Schmelze ermitteln zu lassen. Die Ergebnisse sind grafisch darzustellen und so lange aufzubewahren, bis der gesamte Badinhalt erneuert wird.

(2) Steigen die nach Absatz 1 ermittelten Werte an, oder tritt übermäßige Gasbildung im Salzbad auf, ist die Salzschmelze durch weitere Analysen in kürzeren Zeitabständen zu prüfen. Steigen die Werte weiterhin an und können die Ursachen nicht ermittelt oder abgestellt werden, ist der Behälter zu entleeren, zu reinigen und auf Schäden zu untersuchen.

§ 18 Prüfung der Behälter und der Beheizungseinrichtungen

(1) Der Unternehmer hat nach jeder Entleerung den Zustand des gesäuberten Behälters und der Beheizungseinrichtungen durch einen Sachkundigen untersuchen zu lassen. Dies muß spätestens vier Monate nach der ersten Inbetriebnahme und danach mindestens jährlich erfolgen.

(2) Der Unternehmer hat zu veranlassen, daß Zeitpunkt und Ergebnisse der Untersuchung schriftlich niedergelegt und bis zur Erneuerung des Behälters aufbewahrt werden. Die Aufzeichnungen sind der Berufsgenossenschaft und der Gewerbeaufsicht auf Verlangen vorzulegen.

VI. Ordnungswidrigkeiten

§ 19

Ordnungswidrig nach § 209 Abs. 1 Nr. 1 Siebtes Buch Sozialgesetzbuch (SGB VII) handelt, wer vorsätzlich oder fahrlässig den Bestimmungen der §§ 3 bis 17 oder 18 zuwiderhandelt.

VII. Inkrafttreten

§ 20

Die Unfallverhütungsvorschrift tritt am 1. Oktober 1983 in Kraft. Gleichzeitig tritt die Unfallverhütungsvorschrift "Wärmebehandlung von Leichtmetallen in Salpeterbädern" (VBG 57a) vom 1. Mai 1944 außer Kraft.

Durchführungsanweisungen:

Zu § 1:

Für diese Salzbäder werden meist Gemische von Kaliumnitrat- und Natriumnitratsalzen in Mischungsverhältnissen von 1:4 bis 1:2 eingesetzt. Handelsübliche Salzgemische können Nitrit und zur Kennzeichnung Farbzusätze enthalten. Ausschluß der Behandlung bestimmter Werkstoffe in diesen Salzbädern siehe § 11.

Zu § 2 Abs. 1:

Zusammensetzung von Reinstaluminium und Reinaluminium siehe DIN 1712 Teil 1 "Aluminium; Masseln" und DIN 1712 Teil 3 "Aluminium; Halbzeug".

Zu § 2 Abs. 2:

Zusammensetzung von Aluminiumknetlegierungen siehe DIN 1725 Teil 1 "Aluminiumlegierungen; Knetlegierungen". Hinsichtlich des maximalen Magnesiumgehaltes gilt § 1 dieser Unfallverhütungsvorschrift.

Zu § 2 Abs. 3:

Aluminiumgußlegierungen siehe DIN 1725 Teil 2 "Aluminiumlegierungen; Gußlegierungen, Sandguß, Kokillenguß, Druckguß".

Zu § 3 Abs. 2:

Hinsichtlich der Bezeichnung von Beheizungseinrichtungen siehe DIN 24201 "Industrieöfen; Wärmeofen und Wärmebehandlungsofen; Begriffe".

Zu § 4:

Zunder- und korrionsbeständige Werkstoffe sind z.B. Armco- oder alitiertes Eisen.

Zu § 6 Abs. 1:

Die für die Beheizung von Salpeterbädern wichtigsten Regeln der Technik sind:

Zu § 6 Abs. 6:

Das Vermeiden von Rußbildung setzt neben entsprechender Bauweise auch das optimale Einstellen der Gasbrenner voraus.

Zu § 6 Abs. 7:

Örtliche Überhitzungen können auch solche chemische Reaktionen im Bad verursachen, die Explosionen zur Folge haben.

Örtliche Überhitzungen können auftreten durch:

• ungleichmäßige Beheizung,
• zu kleinen Abstand zwischen Beheizungseinrichtungen und Behälter,
• Schlammablagerung am Boden des Behälters.

Zu § 6 Abs. 9:

Die Entstehung dieses Druckes läßt sich z.B. vermeiden, wenn das Gas durch bereits geschmolzenes Salz entweichen kann. Bei tiefen Bädern mit elektrischer Innenbeheizung kann es vor dem Anheizen notwendig sein, daß durch eine senkrecht angeordnete Vorbeheizungseinrichtung, z.B. durch Heizstäbe, Kanäle in den erstarrten Badinhalt geschmolzen werden müssen.

Ist bei Bädern mit Außenbeheizung außer der seitlichen Beheizungseinrichtung eine zusätzliche Bodenbeheizungseinrichtung erforderlich, so kann die Forderung z.B. erfüllt werden, wenn

• bei elektrischer Beheizung Seiten- und Bodenbeheizung getrennt schaltbar sind oder
• bei Gasbeheizung die Ofenanlage so ausgeführt ist, daß die Seitenwände zuerst erwärmt werden.

Zu § 7 Abs. 1 und 2:

Die höchstzulässige Temperatur der Salzschmelze ist vom Magnesiumgehalt des Einsatzgutes abhängig (siehe auch § 10).

Die Forderung nach getrennt wirkenden Temperaturregel- und Temperaturbegrenzungseinrichtungen setzt voraus, daß für jede Einrichtung eigene Ternperaturmeßfühler verwendet werden.

Die Warnung kann je nach Betriebsverhältnissen akustisch oder optisch erfolgen.

Zu § 8 Abs. 1:

Die Temperatur der Salzschmelze von 560 °C ist die Temperatur, die auch in Salpeterbädern ohne Einsatzgut nicht überschritten werden darf. Diese Höchsttemperatur ist nicht zu verwechseln mit den in § 10 genannten Temperaturen zur Wärmebehandlung des Einsatzgutes in Abhängigkeit vom Magnesiumgehalt.

Zu § 8 Abs. 2:

Wirksame Sicherheitselemente sind z.B. geeignete Schmelzsicherungen.

Zu § 9 Abs. 1:

Die Betriebsanweisung kann z.B. in der Nähe der Schalt- oder Anzeigegeräte angebracht oder ausgelegt werden.

Zu § 9 Abs. 1 Nr. 8:

Zur Erfüllung dieser Forderung sind den Versicherten am Salpeterbad insbesondere folgende persönliche Schutzausrüstungen zur Verfügung zu stellen:

• Sicherheitsschuhe mit Schaft,
• Gesichtsschutz,
• Handschuhe und
• schwer entflammbare Schürzen.

Bei der Auswahl dieser Schutzausrüstungen ist vor allem die Gefahr von Verbrennungen durch Spritzer der Salzschmelze zu berücksichtigen.

Zu § 9 Abs. 2:

Unterweisung der Versicherten: Siehe § 7 Abs. 2 UVV "Grundsätze der Prävention" (ab1/2004) (BGV A1).

Zu § 12 Abs. 1:

Diese Forderung ist für kleine Werkstücke erfüllt, wenn z.B. geschlossene Körbe verwendet werden.

Als Werkstoff für Beschickungshilfen ist Stahl geeignet. Kupfer oder Kupferlegierungen sind nicht geeignet.

Zu § 12 Abs. 3:

Diese Forderung ist erfüllt, wenn größere Mengen von Gleitmitteln in Form von Tropfen, Krusten u. dgl. vor dem Einsatz in die Salzschmelze von den Werkstücken entfernt worden sind.

Zu § 15 Abs. 1:

Die verwendeten Salze brennen selbst nicht. Sie fördern jedoch in erheblichem Maße Brandverläufe durch Freisetzen von Sauerstoff, z.B. wenn in der Salzschmelze oder durch Spritzer der Schmelze brennbare Gegenstände oder Stoffe entzündet werden.

Zu § 15 Abs. 2:

Die Festlegung eines Nahbereiches erfolgt in der Betriebsanweisung nach § 9 Abs. 1 Nr. 9. Geeignete Lösch- und Abdeckmittel sind Wasser, Löschschaum oder Sand. In Salpeterbäder gelangtes Wasser kann zum Herausschleudern von Salzschmelze führen.

Zu § 15 Abs. 3:

Diese Forderung bedeutet, daß in Salpeterbäder gelangte und in Brand geratene Gegenstände möglichst außerhalb der Behälter zu löschen sind. Falls aus Behältern brennende. Gegenstände nicht entfernt werden können, ist darauf zu achten, daß sich kein Brand außerhalb des Salzbadbereiches entwickelt.

Zu § 17 Abs. 1:

Nitritgehalt und Alkalität oder pH-Wert der Schmelze werden im Labor in der wäßrigen Phase bestimmt.

Zu § 17 Abs. 2:

Ein Ansteigen der Analysenwerte weist z.B. auf größere Schlammbildung, auf Fehler beim Nachfüllen von Salz oder Schmelze, auf Korrosionsschäden des Behälters oder auf das Zurückbleiben von Werkstücken im Behälter hin.

Zu § 18 Abs. 1:

Die Untersuchung erstreckt sich insbesondere auf:

• Korrosionsschäden, Verzunderung und mechanische Schäden am Behälter,
• Heizkanäle bei Gasbeheizung oder
• Heizelemente bei elektrischer Beheizung.

Zu § 18 Abs. 2:

Die Aufzeichnungen dürfen formlos sein.

ENDE