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TRBS 2153 - Vermeidung von Zündgefahren infolge elektrostatischer Aufladungen
Technische Regeln für Betriebssicherheit (TRBS)
(GMBl. Nr 15/16 vom 09.04.2009 S. 278; 28.01.2016 S. 256 16aufgehoben)
Zur Nachfolgeregelung TRGS 727
Archiv: 2003 BGR 132
Diese Technische Regel für Betriebssicherheit (TRBS) gibt dem Stand der Technik, Arbeitsmedizin und Hygiene entsprechende Regeln und sonstige gesicherte arbeitswissenschaftliche Erkenntnisse für die Bereitstellung und Benutzung von Arbeitsmitteln sowie für den Betrieb überwachungsbedürftiger Anlagen wieder.
Sie wird vom Ausschuss für Betriebssicherheit (ABS) ermittelt und vom Bundesministerium für Arbeit und Soziales im Gemeinsamen Ministerialblatt bekannt gemacht.
Die Technische Regel konkretisiert die Betriebssicherheitsverordnung hinsichtlich der Ermittlung und Bewertung von Gefährdungen sowie der Ableitung von geeigneten Maßnahmen. Bei Anwendung der beispielhaft genannten Maßnahmen kann der Arbeitgeber insoweit die Vermutung der Einhaltung der Vorschriften der Betriebssicherheitsverordnung für sich geltend machen. Wählt der Arbeitgeber eine andere Lösung, hat er die gleichwertige Erfüllung der Verordnung schriftlich nachzuweisen.
Der Fachausschuss Chemie hat die berufsgenossenschaftliche Regel "Vermeidung von Zündgefahren infolge elektrostatischer Aufladungen" (BGR 132) erstellt. Der ABS hat diese in Anwendung des Kooperationsmodells (BArbBl.5/2001 S. 61) als TRBS 2153 in sein technisches Regelwerk aufgenommen.
Dem Fachausschuss Chemie obliegt in Absprache mit dem ABS die Fortschreibung der TRBS 2153. Hält der ABS Änderungen für erforderlich, wird er den Fachausschuss Chemie bitten, die Möglichkeit der Anpassung zu überprüfen.
Verzeichnis der Beispiele 1
1 Beschichten und Bedrucken isolierender Folien
2 Befüllen mittelgroßer Behälter
3 Befüllen und Entleeren von Intermediate Bulk Containern (IBC) in Zone 1
4 Befüllen von Fässern in Zone 1
5 Befüllen kleiner Kunststoffkanister in Zone 1
6 Schläuche zum Transport von Flüssigkeiten mit niedriger Leitfähigkeit durch Zone 1, die verursacht ist durch Stoffe der Explosionsgruppen IIa und IIB
7 Abluftsysteme in Bereichen der Zone 1
8a Schläuche zum pneumatischen Transport nicht brennbarer Schüttgüter durch Zone 1, die verursacht ist durch Stoffe der Explosionsgruppen IIa und IIB
8b Schläuche zum pneumatischen Transport brennbarer Schüttgüter
9 Pneumatische Förderung brennbarer Schüttgüter
10 Funkenentladungen an einem isolierten Metalltrichter
11 Befüllen isolierender Kunststoffsäcke mit Schüttgut in Zone 21 oder 22
12 Erdung in Zone 1
13 Funkenentladungen
14 Büschelentladungen und Koronaentladungen
15 Gleitstielbüschelentladungen
16 Schüttkegelentladungen
Formelzeichen und Einheiten | ||
Formel- zeichen |
Bezeichnung | Einheit |
t | Zeit, Verweilzeit | s |
RE | Ableitwiderstand | Ω |
RD | Durchgangswiderstand | Ω |
D | Durchmesser | mm |
UD | Durchschlagspannung | V |
ε0 | Elektrische Feldkonstante (8,852 10-12) | As/Vm |
A | Fläche | m2 |
VF | Flüssigkeitsdurchsatz | 1/s |
N | Geometriefaktor | - |
v | Geschwindigkeit | m/s |
C | Kapazität | F |
ρ | Ladungsdichte | C/m3 |
L | Länge | m, mm |
k | Leitfähigkeit | S/m |
E | maximale umgesetzte Energie | J |
ESKE | maximale zu erwartende Äquivalentenergie einer Schüttkegelentladung | mJ |
EGBE | maximale zu erwartende Energie einer Gleitstielbüschelentladung | J |
Q | Menge der Ladung auf einem Leiter | C |
MZE | Mindestzündenergie | mJ |
MZQ | Mindestzündladung | nC |
σ | Oberflächenladungsdichte | C/m2 |
Ro | Oberflächenwiderstand | Ω |
εr | Relative Permittivitätszahl (früher Dielektrizitätszahl) | 1 |
τ | Relaxationszeit | s |
D | Schichtdicke | mm, µm |
vs | Schüttgeschwindigkeit | kg/s |
Ros | spezifischer Oberflächenwiderstand | Ω |
ρ | spezifischer Widerstand, spezifischer Durchgangswiderstand | Ωm |
RST | Streifenwiderstand | Ω |
I | Stromstärke | A |
T | Temperatur | °C |
V | Volumen | m3, Liter |
s | Wandstärke | mm |
R | Widerstand | Ω |
1 Anwendungsbereich
(1) Diese Technische Regel gilt für die Beurteilung und die Vermeidung von Zündgefahren infolge elektrostatischer Aufladungen in explosionsgefährdeten Bereichen und für die Auswahl und Durchführung von Schutzmaßnahmen zum Vermeiden dieser Gefahren.
Hinweis: Liegt auf Grund getroffener Maßnahmen, wie z.B. Inertisierung, keine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre vor, sind Maßnahmen nach dieser Technischen Regel nicht notwendig.
(2) Diese Technische Regel findet sinngemäß auch Anwendung auf die Beurteilung und die Vermeidung von Zündgefahren explosionsfähiger Gemische unter anderen als atmosphärischen Bedingungen oder mit anderen Reaktionspartnern als Luft sowie in anderen reaktionsfähigen Systemen.
Hinweis: Andere als atmosphärische Bedingungen sind z.B. erhöhter Druck, erhöhte Temperatur oder erhöhter Sauerstoffgehalt. Andere Reaktionspartner als Luft sind z.B. Chlor oder Stickoxide. Andere reaktionsfähige Systeme enthalten z.B. chemisch instabile Stoffe, wie Peroxide und Ethylenoxid. Sie benötigen keinen weiteren Reaktionspartner.
(3) Diese Technische Regel kann auch sinngemäß angewendet werden, um elektrische Ladungen als Zündursache für Brände zu vermeiden.
(4) Diese Technische Regel gilt auch für die Beurteilung der Bereiche, die durch explosionsgefährliche Stoffe gefährdet sind, soweit für diese keine Regelungen bestehen.
2 Begriffsbestimmungen
Hinweis 1: Mit sinkender Luftfeuchte nimmt der Oberflächenwiderstand in der Regel beträchtlich zu.
Hinweis 2: Ableitfähige Stoffe oder Gegenstände und Einrichtungen aus ableitfähigen Materialien speichern keine gefährliche elektrische Ladung, wenn sie mit Erde in Kontakt stehen. Als ableitfähig werden auch Gegenstände und Einrichtungen bezeichnet, wenn sie aus ableitfähigen Materialien bestehen.
Hinweis 3: Für Flüssigkeiten, Schüttgüter oder bestimmte Gegenstände, wie z.B. ableitfähige Fußböden, werden in den entsprechenden Abschnitten hinsichtlich der Grenzwerte spezielle Festlegungen getroffen. Zur Veranschaulichung der Begriffe siehe auch Anhang H. Der umgangssprachliche Begriff "antistatisch" wird an verschiedenen Stellen unterschiedlich verwendet und deshalb in dieser Technischen Regel nicht definiert.
Symbollegende
3 Elektrostatische Aufladungen von Gegenständen und Einrichtungen
(1) Gegenstände oder Einrichtungen dürfen in explosionsgefährdeten Bereichen nicht gefährlich aufgeladen werden.
Hinweis: Derartige Gegenstände oder Einrichtungen sind z.B. Rohre, Behälter, Folien, Anlagen- und Apparateteile, einschließlich eventueller Beschichtungen oder Auskleidungen, aber auch textile Gegenstände, wie z.B. Schlauchfilter.
(2) Andernfalls muss das Annähern eines Gegenstandes oder einer Person an gefährlich aufgeladene Oberflächen von Gegenständen oder Einrichtungen sicher vermieden werden. Stellt diese Annäherung die einzige Möglichkeit dar, eine zündwirksame Entladung auszulösen, kann in Zone 1 auf weitere Maßnahmen verzichtet werden, solange keine stark ladungserzeugenden Prozesse vorliegen.
Hinweis: Stark ladungserzeugende Prozesse führen zu so starken Aufladungen, dass spontane zündwirksame Entladungen auftreten können.
(3) Der Gebrauch von Gegenständen oder Einrichtungen aus isolierenden Materialien in explosionsgefährdeten Bereichen ist zu vermeiden.
Können Gegenstände oder Einrichtungen aus leitfähigen oder ableitfähigen Materialien nicht eingesetzt werden, sind Maßnahmen gegen gefährliche Aufladungen zu treffen.
Hinweis: Mögliche Maßnahmen sind z.B. leitfähige oder ableitfähige Beschichtungen, leitfähige Fäden in Textilien, Oberflächenbegrenzungen oder auch sicher wirkende organisatorische Maßnahmen. Siehe auch Nummern 3.2 und 8.
3.1 Leitfähige und ableitfähige Materialien
(1) In explosionsgefährdeten Bereichen sind grundsätzlich nur leitfähige oder ableitfähige Gegenstände oder Einrichtungen zu verwenden.
(2) Je nach Zündwahrscheinlichkeit sind alle Gegenstände oder Einrichtungen aus leitfähigen Materialien zu erden und solche aus ableitfähigen Materialien sind mit Erdkontakt zu versehen. Die Erdung bzw. die Erdverbindung darf nur entfallen, wenn eine gefährliche Aufladung ausgeschlossen ist.
Hinweis 1: Geerdete leitfähige Gegenstände können nicht gefährlich aufgeladen werden. Sind sie jedoch von Erde isoliert, können Funkenentladungen auftreten.
Hinweis 2: Hinsichtlich Erdung siehe auch Nummer 8.
(3) Hängt die Ableitfähigkeit eines Gegenstandes oder einer Einrichtung von Temperatur- oder Feuchteschwankungen der Luft ab, sind diese im Rahmen der zu erwartenden Betriebsbedingungen zu berücksichtigen.
Hinweis: Siehe auch Anhang A.
3.2 Isolierende Materialien
(1) Gegenstände aus isolierenden Materialien können durch Reiben oder infolge betrieblicher Vorgänge aufgeladen werden. Beim Umgang mit isolierenden Gegenständen oder Einrichtungen sind in explosionsgefährdeten Bereichen andere Explosionsschutzmaßnahmen, wie z.B. Vermeiden explosionsfähiger Atmosphäre, zu ergreifen.
(2) Für die Auswahl geeigneter Gegenstände und Einrichtungen und für deren sicheren Betrieb in explosionsgefährdeten Bereichen sollen bevorzugt Maßnahmen in nachfolgender Reihenfolge gewählt werden:
3.2.1 Begrenzung der Abmessungen von Oberflächen isolierender Gegenstände und Einrichtungen
(1) Zündgefahren sind in den Zonen 0, 1 oder 2 nicht zu erwarten, wenn
(2) Maßnahmen nach den Tabellen 1a und 1b reichen unter Umständen nicht aus bei Vorgängen, die sehr hohe Aufladungen erzeugen, wie z.B. bei der Förderung isolierender Suspensionen oder von Stäuben durch Rohrleitungen.
Hinweis: An dünnen Gegenständen, wie z.B. Folien und Schichten aus isolierenden Materialien, können bei stark ladungserzeugenden Prozessen Gleitstielbüschelentladungen auftreten.
(3) Für Explosionsgruppe I beträgt die höchstzulässige Oberfläche 100 cm2.
(4) Für Explosionsgruppe I beträgt die höchstzulässige Breite oder der höchstzulässige Durchmesser 3 cm.
Hinweis: Maßgeblich für isolierende Oberflächen:
Tabelle 1a: Höchstzulässige Oberflächen isolierender Gegenstände
Zone | Oberfläche [cm2] in Explosionsgruppen | ||
IIA | IIB | IIC | |
0 | 50 | 25 | 4 |
1 | 100 | 100 | 20 |
2 | Maßnahmen nur erforderlich, wenn erfahrungsgemäß zündwirksame Entladungen auftreten. |
Tabelle 1b: Höchstzulässige Durchmesser oder Breiten langgestreckter isolierender Gegenstände
Zone | Breite oder Durchmesser [cm] in Explosionsgruppen | ||
IIA | IIB | IIC | |
0 | 0,3 | 0,3 | 0,1 |
1 | 3,0 | 3,0 | 2,0 |
2 | Maßnahmen nur erforderlich, wenn erfahrungsgemäß zündwirksame Entladungen auftreten. |
(5) Da die Entwicklung unter anderem zu isolierenden Werkstoffen - die sich dennoch nicht gefährlich aufladen lassen - geführt hat, kann an die Stelle des Flächenkriteriums auch der experimentelle Nachweis, dass der Gegenstand sich nicht gefährlich auflädt, treten. Ein solcher Nachweis erfordert eine fachkundige Prüfung.
Hinweis: Dieser Nachweis kann z.B. über die Bestimmung des Ladungstransfers erbracht werden.
(6) Für die Zonen 20, 21 und 22 sind vergleichbare Flächenkriterien nicht bekannt.
Hinweis 1: Da Staub/Luft-Gemische durch Büschelentladungen nicht entzündet werden können, sind erfahrungsgemäß Flächenbegrenzungen nicht erforderlich.
Hinweis 2: Sicherheitstechnische Überlegungen zu Staub/ Luft-Gemischen siehe auch Nummer 6.
3.2.2 Begrenzung der isolierenden Oberfläche durch leitfähige Netze
Können die höchstzulässigen Abmessungen nach Nummer 3.2.1 nicht eingehalten werden, lassen sich gefährliche Aufladungen mit Hilfe geerdeter Metallnetze oder Metallrahmen vermeiden, die in das isolierende Material eingebaut sind oder dauerhaft die Oberfläche berühren. Sie sorgen für eine ausreichende Abschirmung, wenn die Größe der gebildeten Teilflächen eines der beiden folgenden Kriterien erfüllt:
Hinweis: Ein eingebautes Netz oder ein eingebauter Metallrahmen bieten bei stark ladungserzeugenden Prozessen keinen Schutz gegen Gleitstielbüschelentladungen.
3.2.3 Begrenzung isolierender Beschichtungen leitfähiger oder ableitfähiger Gegenstände und Einrichtungen
3.2.3.1 Begrenzung der Beschichtungsstärke
Die Dicke isolierender Beschichtungen soll für
Der leitfähige oder ableitfähige Teil des Gegenstandes muss bei der Handhabung geerdet sein.
Hinweis: Durch diese Maßnahmen werden Büschelentladungen in der Regel verhindert. Bei stark ladungserzeugenden Prozessen können jedoch Gleitstielbüschelentladungen auftreten.
3.2.3.2 Begrenzung der Durchschlagspannung
(1) Soll zur Vermeidung von Gleitstielbüschelentladungen die Durchschlagspannung eines Gegenstandes begrenzt werden, darf sie 4 kV nicht überschreiten.
Hinweis: Beschichtungen mit einer ausreichend geringen Durchschlagspannung, wie z.B. Farbanstriche, werden elektrisch durchschlagen, bevor sich eine für eine Gleitstielbüschelentladung ausreichende Ladungsmenge ansammeln kann. Zur Begrenzung der Durchschlagspannung textiler Gewebe, wie z.B. FIBC, siehe auch Anhänge a 3.4 und B.
(2) Bei Gasen und Dämpfen der Explosionsgruppe IIC sind zusätzliche Maßnahmen zur Vermeidung von Entzündungen zu treffen, sofern ladungserzeugende Prozesse nicht ausgeschlossen sind.
3.2.3.3 Trennen isolierender Folien von festen Grundkörpern
(1) Das Abziehen isolierender Folien von festen Grundkörpern muss außerhalb der Zonen 0 und 1 erfolgen.
Hinweis: Bei Arbeitsprozessen, wie z.B. Abziehen von Schrumpffolien von Packmitteln, können gefährliche Aufladungen auftreten.
(2) In Zone 2 darf das Abziehen isolierender Folien nur dann erfolgen, wenn betriebsmäßig keine Entladungen auftreten.
3.2.4 Begrenzung der übertragenen Ladung
(1) Die von einem Gegenstand maximal übertragene Ladung darf die folgenden Werte nicht überschreiten:
60 nC für Explosionsgruppe I oder IIA,
30 nC für Explosionsgruppe IIB,
10 nC für Explosionsgruppe IIC.
Hinweis: Der Prüfgegenstand wird möglichst hoch aufgeladen und eine Entladung zu einer Kugelelektrode eines Coulombmeters provoziert.
(2) Folgende Maßnahmen können die von isolierenden Flächen übertragene Ladung reduzieren:
3.2.5 Befeuchtung der Luft
Durch Erhöhung der relativen Feuchte kann der Oberflächenwiderstand verringert werden. Eine Erhöhung der relativen Feuchte darf nicht als alleinige Maßnahme in Zone 0 angewendet werden.
Hinweis: In vielen Fällen reicht eine Erhöhung der relativen Feuchte auf 65 % - bei 23 °C - aus. Auch wenn feuchte Luft selbst isolierend ist, kann die Oberfläche vieler isolierender Materialien durch feuchte Luft ableitfähig werden. Während z.B. Glas oder Naturfasern diese Eigenschaft besitzen, trifft dies jedoch für viele andere Materialien, wie z.B. Polytetrafluorethylen oder Polyethylen, nicht zu.
3.2.6 Ionisierung der Luft
Eine gefährliche Aufladung isolierender Gegenstände kann manchmal lokal durch ionisierte Luft vermieden werden. Dieses Verfahren eignet sich z.B. zur Neutralisation elektrischer Ladungen auf Kunststoffplatten oder -schichten. Die Wirksamkeit der Ionisierungseinrichtungen ist regelmäßig zu prüfen.
3.2.6.1 Passive Ionisatoren
Passive Ionisatoren dürfen bei Stoffen der Explosionsgruppe IIC nicht angewendet werden. Sie sind allein keine ausreichende Maßnahme in Zone 0.
Hinweis: Passive Ionisatoren sind geerdete spitze Elektroden, wie z.B. feine Nadeln, dünne Drähte oder leitfähige Litzen. Sie neutralisieren durch Koronaentladung elektrische Ladungen auf der Oberfläche eines aufgeladenen Gegenstandes nur, solange die Anfangsfeldstärke überschritten ist. Stark verschmutzte passive Ionisatoren können zu Entzündungen führen.
3.2.6.2 Aktive Ionisatoren
(1) Aktive Ionisatoren eignen sich, lokale Ladungsansammlungen zu neutralisieren. Ihre Wirksamkeit hängt wesentlich von der richtigen Auswahl und Positionierung und von der regelmäßigen Reinigung der Ionisatoren ab.
Hinweis: Zur Wartung gehört auch die regelmäßige Reinigung der emittierenden Seite der Ionisatoren.
(2) Aktive Ionisatoren dürfen bei Stoffen der Explosionsgruppe IIC und darüber hinaus in Zone 0 nicht angewendet werden.
Hinweis: Bei einem aktiven Ionisator wird üblicherweise eine hohe Spannung an koronaerzeugende Spitzen angelegt. Handelsübliche Systeme verwenden in der Regel Wechselspannung in einem Bereich zwischen 5 und 15 kV.
3.2.6.3 Radioaktive Ionisatoren
(1) Die Dauer der Wirksamkeit radioaktiver Ionisatoren ist wegen der Halbwertszeit der radioaktiven Präparate begrenzt.
(2) Radioaktive Ionisatoren dürfen nicht in Zone 0 verwendet werden.
Hinweis: Radioaktive Stoffe ionisieren die umgebende Luft und können zur Ableitung elektrischer Ladungen von einem aufgeladenen Gegenstand eingesetzt werden.
3.2.6.4 Gebläse mit ionisierter Luft
Gebläse mit ionisierter Luft dürfen nicht in Zone 0 verwendet werden.
Hinweis: Zunächst wird die Luft mit einer der vorgenannten Methoden ionisiert und anschließend durch ein Gebläse an den Verwendungsort gebracht. Dieses Verfahren eignet sich zur Ableitung elektrischer Ladungen von Gegenständen mit kompliziert geformter Oberfläche. Innerhalb des Luftstromes ist die schnelle Abnahme der Ionenkonzentration zu berücksichtigen. Die Ionisation der Luft ist beim Transport über Distanzen von mehr als 10 cm oft schwer aufrecht zu erhalten.
3.3 Folien- und Papierbahnen
(1) Folien- und Papierbahnen können unter anderem beim Laufen über Walzen gefährlich aufgeladen werden.
(2) Diese Aufladung entsteht beim Abheben oder Trennen des isolierenden Trägermaterials von der Unterlage oder von den Führungs- und Druckelementen, wie z.B. beim Abwickeln von der Rolle bei Rollenmaschinen, beim Lauf des Trägermaterials über Führungs- und Leitwalzen, beim Austritt der bedruckten bzw. beschichteten Bahn aus dem Druck- bzw. Auftragswerk.
Hinweis: Erfahrungsgemäß ist an Tief- und Flexodruckmaschinen das bedruckte Trägermaterial nach seinem Austritt aus dem Druckwerk, d. h. in unmittelbarer Nähe des Farbkastens, insbesondere beim Einsatz elektrostatischer Druckhilfen am stärksten aufgeladen. Die Farbe selbst wird durch den in ihr rotierenden Zylinder beträchtlich aufgeladen, wozu ihre dispergierten Feststoffanteile stark beitragen.
(3) Die Aufladung beim Drucken und Beschichten ist so gering wie möglich zu halten. Folgende Parameter beeinflussen ihre Höhe:
Art, Oberflächenbeschaffenheit und Leitfähigkeit der Folien- und Papierbahnen, wie z.B. durch die Feuchte des Trägermaterials,
(4) Aufladungen können durch folgende Maßnahmen vermieden werden:
Hinweis: In vielen Fällen reichen die genannten Maßnahmen nicht aus und die explosionsfähige Atmosphäre ist z.B. durch technische Lüftung zu vermeiden.
Beispiel 1: Beschichten und Bedrucken isolierender Folien
3.4 Fördergurte
(1) Der kontinuierliche Trennvorgang zwischen den Trommeln und dem Fördergurt kann beträchtliche Ladungsmengen auf den bewegten Oberflächen und dabei gefährliche Aufladungen erzeugen. Die Aufladung hängt vom spezifischen Widerstand der verwendeten Werkstoffe ab. Sie steigt mit der Geschwindigkeit, der Zugspannung sowie der Breite der Berührungsfläche. Die vom Gurtband aufgenommene Ladung kann nur über die geerdeten ableitfähigen Rollen oder Trommeln sicher abgeleitet werden, wenn der Fördergurt ausreichend ableitfähig ist.
Hinweis: Normalerweise wird ein Fördergurt aus isolierendem Material gefertigt, wohingegen Antriebstrommel und Tragrollen aus leitfähigem Material bestehen.
(2) Ein Fördergurt heißt ableitfähig, wenn die Oberflächenwiderstände der Ober- und Unterseite des Bandes weniger als 3 ⋅ 108 Ω betragen. Besteht der Gurt aus Schichten unterschiedlicher Materialien, wird er nur als ableitfähig betrachtet, solange sein Durchgangswiderstand 109 Ω nicht überschreitet.
Hinweis: Die Widerstandsmessung erfolgt bei 23 °C und 50 % relativer Luftfeuchte.
(3) In explosionsgefährdeten Bereichen dürfen nur ableitfähige Fördergurte eingesetzt werden. Diese sind über leitfähige, geerdete Rollen und Trommeln zu führen. Isolierende Fördergurte dürfen nur eingesetzt werden, wenn gefährliche Aufladungen ausgeschlossen sind.
(4) Gurtverbinder sind in Bereichen der Zone 0 nicht zulässig. Gleiches gilt in Zone 1 bei Gasen oder Dämpfen der Explosionsgruppe IIC.
(5) Reparaturen ableitfähiger Fördergurte dürfen den Widerstand nicht erhöhen. Es gelten die Höchstgeschwindigkeiten der Tabelle 2
Tabelle 2: Höchstgeschwindigkeiten für ableitfähige Fördergurte
Zone | Höchstgeschwindigkeit [m/s] für Explosionsgruppen | ||
IIA | IIB | IIC | |
0 | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
1 | 5 | 5 | 0,5 |
2 | Maßnahmen nur erforderlich, wenn erfahrungsgemäß zündwirksame Entladungen auftreten. |
(6) Für Explosionsgruppe I gelten die gleichen Werte wie für Explosionsgruppe IIA.
(7) Für Bandgeschwindigkeiten v > 5 m/s liegen keine Erfahrungen vor.
3.5 Antriebsriemen
(1) Der kontinuierliche Trennvorgang zwischen dem Antriebsriemen und der Riemenscheibe kann beträchtliche Ladungsmengen auf den bewegten Oberflächen und dabei gefährliche Aufladungen erzeugen. Die Aufladung hängt vom spezifischen Widerstand der verwendeten Werkstoffe ab. Sie steigt mit der Geschwindigkeit, der Zugspannung sowie der Breite der Berührungsflächen.
Hinweis: Antriebsriemen sind Keilriemen, Zahnriemen und Flachriemen, die rotierende Teile oder Maschinen antreiben. Die Materialien, aus denen der Riemen gefertigt ist, sind häufig isolierend, während die Riemenscheiben normalerweise aus Metall sind.
(2) Ein Antriebsriemen heißt ableitfähig, wenn für den Riemen gilt:
R ⋅ B ≤ 105 Ωm
mit | R = | Widerstand des montierten Antriebsriemens gegen Erde. Die Messorte liegen jeweils auf der die Rollen berührenden Seite des Riemens und in der Mitte zwischen zwei Laufrollen. |
B = | Bei Flachriemen die Riemenbreite, bei Keilriemen die doppelte Flankenbreite. |
(3) Besteht der Antriebsriemen aus Schichten unterschiedlicher Materialien, wird er nur dann als ableitfähig betrachtet, wenn zusätzlich sein Durchgangswiderstand senkrecht zu den Schichten den Wert von 109 Ω nicht überschreitet.
Hinweis: Die Widerstandsmessung erfolgt bei 23 °C und 50 % relativer Luftfeuchte.
(4) In explosionsgefährdeten Bereichen der Zone 0 dürfen keine, in den Zonen 1 und 2 nur ableitfähige Antriebsriemen eingesetzt werden. Sie sind über leitfähige, geerdete Riemenscheiben zu führen. Isolierende Antriebsriemen dürfen nur dann eingesetzt werden, wenn gefährliche Aufladungen ausgeschlossen sind.
(5) Riemenverbinder sind nicht zulässig.
(6) Haftwachs oder isolierende Klebstoffe dürfen die ableitfähige Eigenschaft der Antriebsriemen nicht herabsetzen.
(7) Reparaturen ableitfähiger Antriebsriemen dürfen den Widerstand nicht erhöhen.
(8) Für Antriebsriemen gelten die Höchstgeschwindigkeiten der Tabelle 3.
(9) Für Explosionsgruppe I gelten die gleichen Werte wie für Explosionsgruppe IIA.
(10) Erfahrungen bei Antriebsriemengeschwindigkeiten v > 30 m/s liegen nicht vor.
Tabelle 3: Höchstgeschwindigkeiten für ableitfähige Antriebsriemen
Zone | Höchstgeschwindigkeit [m/s] für Explosionsgruppen | ||
IIA | IIB | IIC | |
0 | 0 | 0 | 0 |
1 | 30 | 30 | 0 |
2 | Maßnahmen nur erforderlich, wenn erfahrungsgemäß zündwirksame Entladungen auftreten. |
4 Elektrostatische Aufladungen beim Umgang mit Flüssigkeiten
Durch Füllen und Entleeren von Behältern mit Flüssigkeiten, durch Umpumpen, Rühren, Mischen und Versprühen von Flüssigkeiten aber auch beim Messen und Probenehmen sowie durch Reinigungsarbeiten können sich Flüssigkeiten oder das Innere von Behältern gefährlich aufladen. Die entstehende Ladungsmenge und die Höhe der Aufladung hängen von den Eigenschaften der Flüssigkeit, ihrer Strömungsgeschwindigkeit, dem Arbeitsverfahren sowie von der Größe und Geometrie des Behälters und von den Behältermaterialien ab.
4.1 Einteilung von Flüssigkeiten
(1) Die entstehende Ladungsmenge einer Flüssigkeit nimmt mit der Größe vorhandener Grenzflächen, wie z.B. an Wandungen, und mit der Strömungsgeschwindigkeit zu. Eine zweite nicht mischbare Phase, wie z.B. in Dispersionen oder flüssig/flüssig-Mischungen, vergrößert die Aufladung erheblich. Da sich Flüssigkeiten niedriger Leitfähigkeit stärker aufladen als solche hoher Leitfähigkeit, werden zur Wahl geeigneter Maßnahmen die Flüssigkeiten hinsichtlich ihrer Leitfähigkeit K wie folgt eingeteilt:
niedrige Leitfähigkeit: | K ≤50 pS/m | |
mittlere Leitfähigkeit: | 50 pS/m < | K ≤1.000 pS/m |
hohe Leitfähigkeit: | 1000 pS/m < | K |
Hinweis: Die Leitfähigkeit ist der Kehrwert des spezifischen Widerstandes, z.B. 1.000 pS/m entsprechen 109 Ωm. Die hier genannten Bereiche niedrige, mittlere oder hohe Leitfähigkeit, sind nicht identisch mit den in Nummer 2 Ziffern 10, 12 und 13 genannten Bereichen für leitfähig, ableitfähig und isolierend. Messungen der Leitfähigkeit einer Flüssigkeit können unterschiedliche Werte ergeben, je nachdem, ob sie ruht oder nicht.
(2) Eine gefährliche Aufladung tritt besonders leicht bei Flüssigkeiten niedriger Leitfähigkeit auf. Bei:Flüssigkeiten mittlerer Leitfähigkeit ist beim Strömen durch Rohre und Filter sowie bei Rührprozessen eine gefährliche Aufladung auch noch möglich. Bei Flüssigkeiten hoher Leitfähigkeit ist mit gefährlichen Aufladungen nur bei stark ladungserzeugenden Prozessen, wie z.B. beim Versprühen oder wenn sie keinen Erdkontakt aufweisen, zu rechnen.
4.2 Verfahrenstechnische Maßnahmen
(1) Die folgenden Maßnahmen gelten für den Umgang mit Flüssigkeiten und organischen Lösemitteln der Explosionsgruppen IIa und IIB mit MZE ≥ 0,2 mJ sowie mit Mineralölprodukten, die explosionsfähige Atmosphäre bilden können. Sie gelten somit z.B. nicht für Schwefelkohlenstoff oder Diethylether.
(2) Alle leitfähigen Stoffe, Einrichtungen und Gegenstände sind zu erden und alle ableitfähigen mit Erde zu verbinden.
Hinweis: Hinsichtlich Erdung und Potenzialausgleich siehe auch Nummer 8.
(3) Arbeitsschritte, wie z.B. Rühren, Umpumpen, Dispergieren, dürfen nur in leitfähigen Behältern durchgeführt werden, es sei denn, die Leitfähigkeit der homogenen Phase beträgt mehr als 1.000 pS/m.
(4) Zur Vermeidung gefährlicher Ladungsansammlungen in Flüssigkeiten ist die Erhöhung der Leitfähigkeit durch Additive eine wirksame Maßnahme.
Hinweis: Mit speziellen Additiven kann die Leitfähigkeit einer Flüssigkeit auf über 50 pS/m erhöht werden, wie z.B. bei Flugzeugkraftstoffen. Oft genügen bereits Konzentrationen im ppm-Bereich.
(5) Beim Umgang mit brennbaren Flüssigkeiten muss oft die Erzeugung elektrostatischer Ladungen begrenzt werden.
Maßnahmen beim Rühren oder Schütteln können z.B. sein:
Maßnahmen beim Befüllen oder Entleeren eines Behälters können z.B. sein:
Hinweis: Das Begrenzen der Strömungsgeschwindigkeit bezieht sich im Folgenden auf Flüssigkeiten im normalen Viskositätsbereich. Bei Flüssigkeiten hoher Viskosität, wie z.B. Schmierölen, sind darüber hinausgehende Maßnahmen erforderlich. Siehe auch Nummer 4.6.
Maßnahmen beim Reinigen von Behältern mit Flüssigkeitsstrahler können z.B. sein:
Maßnahmen beim Umgang mit Suspensionen können z.B. sein:
(6) Weitergehende Maßnahmen, insbesondere beim Befüllen oder Entleeren, sind abhängig von der Behältergröße. In dieser TRBS wird zwischen
Behälter unterschieden.
4.3 Große Behälter
(1) Große Behälter im Sinne dieser TRBS sind Behälter mit einer Diagonalen L > 5 m oder einem Behälterinhalt V > 50 m3. Dazu gehören z.B. Lagertanks und auch Ladetanks von Schiffen.
(2) Behälter aus ausschließlich ableitfähigem Material werden wie Metallbehälter behandelt.
(3) Große Behälter aus ableitfähigem Kunststoff oder mit ableitfähigen Kunststoffbeschichtungen, sind mit der Aufschrift "elektrostatisch ableitfähig" zu versehen.
(4) Ortsfeste große Behälter müssen Erdkontakt besitzen und ortsbewegliche müssen mit Erdungseinrichtungen ausgerüstet sein.
Hinweis: Große Behälter aus nichtmetallischen Werkstoffen erfordern eine gesonderte Beurteilung.
(5) Im Bereich großer ortsfester Behälter unterscheidet man Tanks mit Festdach und Tanks mit Schwimmdach oder innerer Schwimmdecke.
4.3.1 Begrenzung der Strömungsgeschwindigkeit
(1) Für die sichere Befüllung großer Behälter kann eine Begrenzung der Strömungsgeschwindigkeit erforderlich sein.
(2) Die Begrenzung der Strömungsgeschwindigkeit hängt unter anderem von folgenden Randbedingungen ab:
Hinweis: Eine Flüssigkeit ist verunreinigt, wenn sie mehr als 0,5 Vol.-% freie, nicht mischbare Flüssigkeit, wie z.B. Wasser in Benzin, oder wenn sie mehr als 10 mg/l suspendierte Feststoffe enthält.
Hinweis 1: Die Anfangsphase des Füllvorganges endet beim Tank mit Festdach, wenn der Auslauf des Füllrohres und alle weiteren Einbauteile am Boden des Tanks um mindestens das Zweifache des Füllrohrdurchmessers überdeckt sind.
Hinweis 2: Bei Tanks mit Schwimmdach oder inneren Schwimmdecken endet die Anfangsphase beim Aufschwimmen des Daches oder der Abdeckung.
Hinweis 3: Liegt Wasser in den Rohrleitungen vor, endet die Anfangsphase, nachdem das vorhandene Wasser vollständig beseitigt wurde.
Hinweis 4: Erfahrungsgemäß liegt kein Wasser in den Rohrleitungen mehr vor, nachdem das Zweifache des Rohrleitungsinhaltes in den Tank gelaufen ist oder die Befüllung bei niedriger Strömungsgeschwindigkeit 30 Minuten angedauert hat.
(5) Die höchstzulässigen Strömungsgeschwindigkeiten für das Befüllen großer Metalltanks mit Flüssigkeiten niedriger Leitfähigkeit zeigt die Tabelle 4.
Hinweis: Bei Strömungsgeschwindigkeiten v < 7 m/s ist erfahrungsgemäß nicht mit gefährlichen Aufladungen zu rechnen.
(6) Da für mittlere Leitfähigkeiten von 50 pS/m bis 1.000 pS/m nur geringe Erfahrungswerte vorliegen, ist es zweckmäßig, die Werte der Tabelle 4 auch für diese Flüssigkeiten anzuwenden.
Tabelle 4: Höchstzulässige Strömungsgeschwindigkeiten v beim Befüllen großer Metalltanks mit Flüssigkeiten niedriger Leitfähigkeit
Randbedingung beim Befüllen | Tank mit Festdach | Tank mit Schwimmdach oder Schwimmdecke |
In der Anfangsphase | v < 1 m/s | v < 1 m/s |
danach ohne Verunreinigungen | v < 7 m/s | keine Begrenzung der Strömungsgeschwindigkeit |
danach mit Verunreinigungen | v < 1 m/s |
4.3.2 Tanks mit Festdach
(1) Neben den Maßnahmen nach Nummer 4.2 sind alle leitfähigen Teile der Tanks und alle dazugehörenden leitfähigen Ausrüstungen, wie Rohre, Pumpen, Filtergehäuse, zu erden.
(2) Bei Flüssigkeiten niedriger Leitfähigkeit sind folgende zusätzliche Maßnahmen erforderlich:
Hinweis: Diese beiden Maßnahmen vermeiden den Auftrieb aufgeladener Flüssigkeiten an die Oberfläche und verringern das elektrische Potenzial im Totraum des Tanks.
Hinweis: Damit wird die Ansammlung von Ladungen im Tank verringert.
4.3.3 Tanks mit Schwimmdach oder innerer Schwimmdecke
(1) Das Schwimmdach oder die Schwimmdecke müssen aus leitfähigem Material bestehen und geerdet sein, um Aufladungen oberhalb des Flüssigkeitsspiegels zu vermeiden.
(2) Schwimmkörper, wie z.B. Schwimmkugeln, dürfen nur bei Flüssigkeiten mit ausreichender Leitfähigkeit eingesetzt werden und müssen aus leitfähigem oder ableitfähigem Material bestehen sowie mit Erde verbunden sein.
Hinweis: Schwimmkörper werden eingesetzt, um die Verdunstung im Tank zu beschränken. Sie können sich gefährlich aufladen, wenn sie nicht mit Erde verbunden sind.
(3) Strömungsgeschwindigkeiten und Durchmesser des Füllrohres sind so zu wählen, dass die Strömungsgeschwindigkeiten weder zu Beginn noch danach die höchstzulässigen Werte nach Nummer 4.3.1 überschreiten.
(4) In der Anfangsphase ist Folgendes zu berücksichtigen:
Hinweis: Damit wird die Ansammlung von Ladungen im Tank verringert.
(5) Die einfließende Flüssigkeit darf keine gasförmige Phase, wie z.B. Luft oder Gasblasen, enthalten.
Hinweis: Unter dieser Bedingung liegt bei Tanks mit Schwimmdach oder innerer Schwimmdecke nach der Anfangsphase keine explosionsfähige Atmosphäre oberhalb des Flüssigkeitsspiegels vor.
4.4 Mittelgroße Behälter
(1) Mittelgroße Behälter im Sinne dieser TRBS sind Behälter mit einer Diagonalen L ≤ 5 m oder einem Rauminhalt 1 m3 < V < 50m3. Dazu gehören z.B. Reaktionsbehälter und die Behälter von Straßentank- oder Eisenbahnkesselwagen.
(2) Unabhängig von der Leitfähigkeit der Flüssigkeit sind die Maßnahmen zur Begrenzung der Ladungserzeugung nach Nummer 4.2 zu treffen.
(3) Rohrleitungen und Schläuche müssen aus ableitfähigem Material gefertigt sein oder den Anforderungen an Rohre und Schläuche entsprechen.
Hinweis: Siehe auch Nummer 4.9.
(4) Die Leitungen dürfen mit Luft oder anderen Gasen nur dann gereinigt werden, wenn unterhalb der höchstzulässigen Strömungsgeschwindigkeit gearbeitet wird.
4.4.1 Begrenzung der Strömungsgeschwindigkeit
(1) Die Strömungsgeschwindigkeit ist zu begrenzen. Die höchstzulässige Strömungsgeschwindigkeit hängt von Größe und Form des Behälters, der Füllmethode, wie z.B. Kopf- oder Bodenbefüllung, dem Durchmesser der Leitung zum Behälter und der Leitfähigkeit der Flüssigkeit ab und darf 7 m/s nicht überschreiten.
Hinweis: Beim Befüllen von quader- oder kugelförmigen Behältern von etwa 5 m' Rauminhalt - das entspricht in etwa der Größe und Form eines Teilraums bei Straßentankwagen - kann es auf Grund ihrer Geometrie am ehesten zu gefährlichen Aufladungen kommen.
(2) Bei der Befüllung mit einer zwei- oder mehrphasigen Flüssigkeit ist die Strömungsgeschwindigkeit auf 1 m/s zu begrenzen. Gleiches gilt auch, wenn abgesetztes Bodenwasser im Behälter aufgewirbelt werden kann.
Hinweis: Die Strömungsgeschwindigkeit soll aber auch 1 m/s nicht wesentlich unterschreiten, da sich andernfalls Wasser an tiefen Punkten in der Rohrleitung absetzen kann.
Beispiel 2: Befüllen mittelgroßer Behälter
(3) Für höchstzulässige Strömungsgeschwindigkeiten einphasiger Flüssigkeiten niedriger Leitfähigkeit, wie z.B. gesättigte kohlenwasserstoffhaltige Flüssigkeiten ohne freies Wasser, gilt:
v ⋅ d/N = 0,38 m2/s für Bodenbefüllung ohne zentralen Leiter
v ⋅ d/N = 0,50 m2/s für Boden- oder Kopfbefüllung mit zentralem Leiter
mit | v = | mittlere, lineare Strömungsgeschwindigkeit im Füllrohr [m/s] |
d = | Füllrohrdurchmesser [m], bei mehreren Füllleitungen zwischen Tankkammern der kleinste Rohrdurchmesser im zu befüllenden Tank bzw. der Tankkammer [m] | |
Hinweis: An die Stelle des kleinsten Rohrdurchmessers tritt der nächst größere, wenn die Länge des kleinsten Rohres kürzer als 10 m ist und sein Durchmesser mindestens 2/3 des nächst größeren Durchmessers beträgt. | ||
N = | Geometriefaktor des Tanks | |
N = | 1 für L < 2,0 m wobei L Tankkammerlänge [m] | |
N = | (L/2)0,5 für 2,0 m ≤ L ≤ 4,5 m | |
N = | 1,5 für 4,5 m < L |
Hinweis: Bei der Kopfbefüllung wirkt das Füllrohr als zentraler Leiter und reduziert das maximale elektrische Potenzial im Tank. Zentraler Leiter ist ein in der Mitte des Behälters befindlicher geerdeter leitfähiger Gegenstand, wie z.B. ein Füllrohr oder ein Stahlseil.
(4) Bei der Bestimmung der Länge einer Tankkammer werden Schwallbleche nicht berücksichtigt.
(5) Liegt z.B. bei der Bodenbefüllung der Kammer eines Straßentankwagens kein zentraler Leiter vor, ist die Strömungsgeschwindigkeit nach der ersten Formel in Absatz 3 zu bestimmen, die um 25 % niedrigere Strömungsgeschwindigkeiten ergibt.
(6) Da für mittlere Leitfähigkeiten von 50 pS/m bis 1.000 pS/m nur geringe Erfahrungswerte vorliegen, ist es zweckmäßig, die Werte der Tabelle 5 auch für diese Flüssigkeiten anzuwenden.
4.4.2 Straßentankwagen
Für Straßentankwagen gelten über die Anforderungen an mittelgroße Behälter hinaus folgende Maßnahmen:
v ⋅ d/N = 0,38 m2/s für Bodenbefüllung ohne zentralen Leiter
v ⋅ d/N = 0,50 m2/s für Boden- oder Kopfbefüllung mit zentralem Leiter
zu v, d und N siehe auch Nummer 4.4.1 (3)
Hinweis: Zahlenbeispiele sind in der Tabelle 5 aufgeführt.
Tabelle 5: Höchstzulässige Strömungsgeschwindigkeiten v für das Befüllen von Straßentankwagen mit Flüssigkeiten niedriger Leitfähigkeit (mit N = 1)
Straßentankwagen (N = 1) | ||||
Füllrohrdurchmesser d [m] | Boden- oder Kopfbefüllung mit zentralem Leiter v ⋅ d/N = 0,50 m2/s |
Bodenbefüllung ohne zentralen Leiter v ⋅ d/N = 0,38 m2/s |
||
Strömungs- geschwindigkeit v [m/s] |
Volumen- strom [m3/min] |
Strömungs- geschwindigkeit v [m/s] |
Volumen- strom [m3/min] |
|
0,05 | 7,0* | 0,83 | 7,0* | 0,83 |
0,08 | 6,3 | 1,90 | 4,7 | 1,40 |
0,10 | 5,0 | 2,40 | 3,8 | 1,80 |
0,15 | 3,3 | 3,50 | 2,5 | 2,70 |
0,20 | 2,5 | 4,70 | 1,9 | 3,50 |
*) Der errechnete Wert wird nach Nummer 4.4.1 auf 7,0 m/s begrenzt. |
Tabelle 6: Höchstzulässige Werte für v ⋅ d von Kraftstoffen in Abhängigkeit von Schwefelgehalt und Leitfähigkeit (mit N = 1)
Schwefelgehalt [ppm] |
Leitfähigkeit K [pS/m] | ||
κ > 50 | 50 ≥ κ > 10 | κ < 10 oder unbekannt | |
> 50 | v ⋅ d < 0,5 | v ⋅ d < 0,5 | v ⋅ d < 0,38 |
≤ 50 | v ⋅ d < 0,5 | v ⋅ d < 0,38 | v ⋅ d < 0,25 |
4.4.3 Eisenbahnkesselwagen
Für Eisenbahnkesselwagen gelten über die Anforderungen an mittelgroße Behälter hinaus folgende Maßnahmen:
v ⋅ d/N = 0,35 m2/s für Wechselbeladung schwefelarmer Kraftstoffe niedriger Leitfähigkeit
v ⋅ d/N = 0,38 m2/s für Bodenbefüllung ohne zentralen Leiter
v ⋅ d/N = 0,50 m2/s für Boden- oder Kopfbefüllung mit zentralem Leiter
Zu v, d und N siehe auch Nummer 4.4.1 (3).
Hinweis: Zahlenbeispiele sind in der Tabelle 7 aufgeführt.
Tabelle 7: Höchstzulässige Strömungsgeschwindigkeiten v für das Befüllen von Eisenbahnkesselwagen mit Flüssigkeiten niedriger Leitfähigkeit (mit N = 1,5)
Eisenbahnkesselwagen (N = 1,5) | ||||
Füllrohrdurchmesser d [m] |
Boden- oder Kopfbefüllung mit zentralem Leiter v d/N = 0,50 m2/s |
Bodenbefüllung ohne zentralen Leiter v d/N = 0,38 m2/s |
||
Strömungsgeschwindigkeit v [m/s] |
Volumenstrom [m3/min] |
Strömungsgeschwindigkeit v [m/s] |
Volumenstrom [m3/min] |
|
0,10 | 7,0* | 3,3 | 5,6 | 2,6 |
0,15 | 5,0 | 5,3 | 3,7 | 4,0 |
0,20 | 3,8 | 7,1 | 2,8 | 5,3 |
0,25 | 3,0 | 8,8 | 2,2 | 6,6 |
0,30 | 2,5 | 10,6 | 1,9 | 7,9 |
* Der errechnete Wert wird nach Nummer 4.4.1 auf 7,0 m/s begrenzt. |
4.4.4 Ableitfähige Behälter
(1) Mittelgroße Behälter aus ausschließlich ableitfähigem Material werden wie Metallbehälter behandelt.
(2) Mittelgroße Behälter aus ableitfähigem Kunststoff oder mit ableitfähigen Kunststoffbeschichtungen sind mit der Aufschrift "elektrostatisch ableitfähig" zu versehen. Ortsfeste Behälter müssen Erdkontakt besitzen und ortsbewegliche mit Erdungseinrichtungen ausgerüstet sein.
4.4.5 Leitfähige oder ableitfähige Behälter mit isolierender Innenbeschichtung
(1) Behälter mit isolierender Innenbeschichtung dürfen nicht mit Flüssigkeiten der Explosionsgruppen IIC und IIB mit MZE < 0,2 mJ befüllt werden.
(2) An Innenbeschichtungen können gefährliche Rufladungen auftreten, wie z.B. durch Reibung, Reinigung oder Kontakt mit aufgeladener Flüssigkeit. Diese Gefahr besteht nicht bei Beschichtungen von weniger als 2 mm Dicke, wie z.B. Farbschichten oder Epoxidbeschichtungen, solange der Behälter nur zum Befüllen, Entleeren, Transportieren und Lagern verwendet wird und nicht wiederholt schnell befüllt wird.
(3) Stark ladungserzeugende Prozesse, wie z.B. wiederholtes schnelles Befüllen, können auf der beschichteten Innenseite hohe Ladungsdichten erzeugen, die zu zündwirksamen Gleitstielbüschelentladungen führen. In diesen Fällen muss die Durchschlagspannung der Beschichtung UD < 4 kV sein.
(4) Für innenbeschichtete Behälter gilt ferner:
4.4.6 Leitfähige oder ableitfähige Behälter mit isolierender Außenbeschichtung
(1) Der Behälter einschließlich aller Bauteile ist zu erden bzw. mit Erde zu verbinden. Personen in der direkten Umgebung des Behälters dürfen nicht aufgeladen werden.
Hinweis: Es besteht leicht die Gefahr, dass die äußere Beschichtung eines Behälters aufgeladen wird und dass außen angebrachte Gegenstände isoliert sind.
(2) Bei Beschichtungsstärken D < 2 mm sind keine gefährlichen Aufladungen zu erwarten, solange nicht durch äußere Prozesse starke elektrostatische Aufladungen erzeugt werden, wie z.B. durch Sprühaufladung.
4.4.7 Leitfähige oder ableitfähige Behälter mit mehrfacher Beschichtung
(1) Über die Anforderungen der Nummern 4.4.5 und 4.4.6 hinaus ist bei Behältern mit mindestens einer leitfähigen Schicht, die zwischen zwei isolierenden Schichten liegt, zu beachten:
Hinweis: Siehe auch Nummer 3.2.1.
(2) Stark ladungserzeugende Prozesse, wie z.B. wiederholtes schnelles Befüllen, können auf der beschichteten Innenseite hohe Ladungsdichten erzeugen, die zu zündwirksamen Gleitstielbüschelentladungen führen. In diesen Fällen muss die Durchschlagspannung der Beschichtung UD < 4 kV sein.
4.4.8 Isolierende Behälter
Isolierende Behälter dürfen in explosionsgefährdeten Bereichen nicht eingesetzt werden, es sei denn, sie können nachweislich nicht gefährlich aufgeladen werden.
Hinweis: Sie können z.B. von außen nicht gefährlich aufgeladen werden, wenn sie in der Erde vergraben sind. Durch Vergraben wird ein isolierender Behälter einem leitfähigen Tank mit isolierender Innenbeschichtung vergleichbar und kann für brennbare Flüssigkeiten gemäß Nummer 4.4.5 eingesetzt werden.
4.5 Kleine Behälter
(1) Kleine Behälter im Sinne dieser TRBS sind Behälter mit einem Volumen V ≤ 1 m3. Sie sind in der Regel aus Metall oder beschichtetem Metall, aus Kunststoffen oder umwehrten und ummantelten Kunststoffen oder aus Glas hergestellt.
Hinweis: Beispiele für diese Behälter sind Container, Fässer, Kanister, Flaschen. Glasbehälter siehe auch Nummer 4.13.
(2) Gefährliche Aufladungen können durch Reibung, durch Flüssigkeitsströmung oder durch nicht geerdete Personen entstehen. In diesen Fällen muss mit gefährlichen Entladungen an isolierten Metallkomponenten, wie z.B. Griffen, Verschlüssen, Fasspumpen, sowie an festen oder flüssigen Oberflächen gerechnet werden.
4.5.1 Leitfähige oder ableitfähige Behälter
(1) Während des Befüllens und Entleerens des Behälters müssen alle leitfähigen oder ableitfähigen Teile des Systems elektrisch verbunden und geerdet sein.
Hinweis: Ein Metalltrichter darf nicht, wie z.B. durch eine Kunststoffmuffe, vom Behälter isoliert sein.
(2) Isolierende Teile, wie z.B. Kunststofftrichter, dürfen nicht eingesetzt werden. Ausnahmen siehe auch Nummern 4.5.5 und 4.8.
(3) Beim Befüllen des Behälters mit Flüssigkeiten der Explosionsgruppen IIC und IIB mit MZE < 0,2 mJ oder mit mehrphasigen Flüssigkeiten, deren kontinuierliche Phase eine niedrige Leitfähigkeit aufweist, darf die höchstzulässige Strömungsgeschwindigkeit von 1 m/s nicht überschritten werden.
4.5.2 Leitfähige oder ableitfähige Behälter mit isolierender Innenbeschichtung
(1) Zur Vermeidung von Büschelentladungen dürfen Beschichtungsstärken 2 mm nicht überschreiten. Werden beschichtete Behälter für Stoffe der Explosionsgruppe IIG verwendet, dürfen nur Beschichtungsstärken D < 0,2 mm verwendet werden.
Hinweis: An Innenbeschichtungen können gefährliche Aufladungen, wie z.B. durch Reibung, Reinigung oder Kontakt mit aufgeladener Flüssigkeit, auftreten.
(2) Stark ladungserzeugende Prozesse, wie z.B. wiederholtes schnelles Befüllen, sind zu vermeiden, es sei denn, die Innenbeschichtung besitzt eine Durchschlagspannung UD < 4 kV.
Hinweis: Andernfalls können auf der beschichteten Innenseite hohe Ladungsdichten auftreten, die zu zündwirksamen Gleitstielbüschelentladungen führen.
(3) Die Beschichtung muss fest mit der Behälterwand verbunden sein; Ablösen oder Abblättern der Beschichtung darf nicht auftreten.
(4) Sowohl bei Flüssigkeiten hoher als auch mittlerer Leitfähigkeit muss während des Befüllens oder Entleerens eine leitfähige Verbindung zwischen Flüssigkeit und Erde vorhanden sein. Dies ist über Unterspiegelbefüllung zu erreichen, wie z.B. durch ein bis zum Boden geführtes Tauchrohr.
4.5.3 Leitfähige oder ableitfähige Behälter mit isolierender Außenbeschichtung
Gegen die durch die Beschichtung zusätzlich auftretenden Gefahren sind die Maßnahmen für mittelgroße Behälter nach Nummer 4.4.6 zu treffen.
4.5.4 Isolierende Behälter mit leitfähiger Umhüllung
(1) Isolierende Behälter mit leitfähiger Umhüllung dürfen für brennbare Flüssigkeiten der Explosionsgruppe IIC und IIB mit MZE < 0,2 mJ nicht verwendet werden.
Hinweis: Ein entsprechender Nachweis kann z.B. durch eine fachkundige Prüfung erbracht werden.
(2) Für alle anderen als die in (1) genannten brennbaren Flüssigkeiten muss nachgewiesen sein, dass weder die Außen- und Innenflächen des Behälters noch die Flüssigkeit im Behälter gefährlich aufgeladen werden können.
Hinweis: Ein Beispiel isolierender Behälter mit leitfähiger Umhüllung ist der gitterummantelte oder außen leitfähig beschichtete, quaderförmige Kunststoffbehälter auf Palette, der so genannte "Intermediate Bulk Container" (IBC).
(3) Die Arbeitsschritte Befüllen, Transportieren, Lagern, Bereithalten vor Ort und Entleeren eines derartigen Behälters, wie z.B. IBC, gelten als sicher, wenn die nachfolgenden neun Mindestanforderungen erfüllt werden:
(4) Für andere als die vorstehend genannten Arbeitsschritte reichen die Mindestanforderungen der Ziffern 1 bis 9 nicht aus; für sie ist die Verwendung isolierender Behälter mit leitfähiger Umhüllung ohne zusätzliche Maßnahmen ausgeschlossen.
Hinweis: Zu den ausgeschlossenen Arbeitsschritten gehören z.B. Rühren, Mischen, Reinigen sowie die Verwendung des Behälters als Reaktionsgefäß, Absetz- oder Sammelbehälter.
Beispiel 3: Befüllen und Entleeren von Intermediate Bulk Containern (IBC) in Zone 1
4.5.5 Isolierende Behälter
(1) Bei isolierenden Behältern ist die Wahrscheinlichkeit gefährlicher Aufladungen höher einzuschätzen als bei anderen Behältern, da leitfähige oder ableitfähige Behälterwände nicht zur Verfügung stehen.
Hinweis: Insbesondere können Gefährdungen ausgehen von:
(2) In Zone 2 sind für den Umgang mit isolierenden Behältern folgende Maßnahmen zu treffen:
(3) In Zone 1 beträgt die höchstzulässige Strömungsgeschwindigkeit 1 m/s. Das höchstzulässige Volumen beträgt 5 l.
Hinweis: Bei bestimmungsgemäßer Verwendung sind gefährliche Aufladungen durch Ein- und Ausströmen von Flüssigkeiten nicht zu erwarten, wie z.B. bei Kanistern für Otto-Kraftstoffe.
(4) In Zone 0 dürfen unabhängig von den Eigenschaften der Flüssigkeit isolierende Behälter nicht eingesetzt werden. Hiervon sind Behälter zur Probenahme nach Nummer 4.8 ausgenommen.
Beispiel 4: Befüllen von Fässern in Zone 1
Beispiel 5: Befüllen kleiner Kunststoffkanister in Zone 1
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(Stand: 03.06.2019)
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