GUV 19.7 - Richtlinien für die Vermeidung von Zündgefahren infolge ...
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<strong>Richtlinien</strong> <strong>für</strong> <strong>die</strong> <strong>Vermeidung</strong><br />
<strong>von</strong> <strong>Zündgefahren</strong> <strong>infolge</strong><br />
elektrostatischer Aufladungen<br />
– <strong>Richtlinien</strong> „Statische Elektrizität“ –<br />
Ausgabe Januar 1992<br />
Gesetzliche<br />
Unfallversicherung
Die in <strong>die</strong>sen <strong>Richtlinien</strong> enthaltenen<br />
technischen Regeln schließen andere,<br />
mindestens ebenso sichere Lösungen<br />
nicht aus, <strong>die</strong> auch in technischen Regeln<br />
anderer EG-Mitgliedstaaten ihren Niederschlag<br />
gefunden haben können.<br />
Herausgeber<br />
Bundesverband der Unfallkassen,<br />
Fockensteinstraße 1, 81539 München<br />
Erarbeitet vom Fachausschuß „Chemie“<br />
der Berufsgenossenschaftlichen Zentrale<br />
<strong>für</strong> Sicherheit und Gesundheit (BGZ) des<br />
Hauptverbandes der gewerblichen<br />
Berufsgenossenschaften, Alte Heerstraße<br />
111, 53757 Sankt Augustin.<br />
Diese Ausgabe Januar 1992 entspricht der<br />
Ausgabe Oktober 1989 <strong>von</strong> BGR 132<br />
(bisherige ZH 1/200) des Berufsgenossenschaftlichen<br />
Vorschriften- und<br />
Regelwerkes.
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
<strong>Richtlinien</strong> <strong>für</strong> <strong>die</strong> <strong>Vermeidung</strong><br />
<strong>von</strong> <strong>Zündgefahren</strong> <strong>infolge</strong><br />
elektrostatischer Aufladungen<br />
– <strong>Richtlinien</strong> „Statische Elektrizität“ –<br />
Ausgabe Januar 1992<br />
Gesetzliche<br />
Unfallversicherung
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong> Inhaltsverzeichnis<br />
Seite<br />
Vorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8<br />
1 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9<br />
2 Begriffsbestimmungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10<br />
2.1 Elektrostatische Aufladungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10<br />
2.2 Gefährliche Aufladung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10<br />
2.3 Spezifischer elektrischer Widerstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10<br />
2.4 Elektrische Leitfähigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10<br />
2.5 Leitfähige Stoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10<br />
2.6 Nichtleitfähige Stoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10<br />
2.7 Oberflächenwiderstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10<br />
2.8 Ableitwiderstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11<br />
2.9 Elektrostatisch geerdet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11<br />
2.10 Isoliert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11<br />
2.11 Aufladbar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11<br />
2.12 Nicht aufladbar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11<br />
2.13 Zonen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12<br />
3 Elektrostatische Aufladungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13<br />
3.1 Aufladungsvorgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13<br />
3.2 Beurteilung der Aufladbarkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13<br />
3.2.1 Feste Stoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13<br />
3.2.2 Flüssige Stoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14<br />
3.2.3 Nebel und Stäube . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14<br />
4 Entladungen statischer Elektrizität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15<br />
4.1 Auftreten <strong>von</strong> Entladungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15<br />
4.2 Formen zündfähiger Entladungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15<br />
4.2.1 Funkenentladungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15<br />
4.2.2 Büschelentladungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16<br />
4.2.3 Gleitstielbüschelentladungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16<br />
5 Entzündbarkeit explosionsfähiger Atmosphäre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18<br />
6 Allgemeine Schutzmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19<br />
6.1 Umfang der Schutzmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19<br />
6.2 Konstruktive Maßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19<br />
6.3 Erdung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20<br />
6.3.1 Erdung leitfähiger Gegenstände . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20<br />
6.3.1.1 Verlegung und Prüfung der Erdverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21<br />
6.3.1.2 Erdung ortsveränderlicher Geräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21<br />
6.3.1.3 Erdung rotierender Teile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21<br />
6.3.2 Verbindung nichtleitfähiger Gegenstände mit Erde . . . . . . . . . . . . . . . . 22<br />
4
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
6.4 Ableitwiderstand <strong>von</strong> Fußböden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22<br />
6.5 Aufladung <strong>von</strong> Personen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22<br />
6.5.1 Leitfähige Fußbekleidung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23<br />
6.5.2 Kleidung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23<br />
6.5.3 Schutzhandschuhe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24<br />
7 Schutzmaßnahmen in besonderen Fällen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25<br />
7.1 Gegenstände aus aufladbaren nichtleitfähigen festen Stoffen . . . . . . . 25<br />
7.1.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25<br />
7.1.1.1 Erhöhen der Leitfähigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26<br />
7.1.1.2 Erhöhen der Luftfeuchte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26<br />
7.1.1.3 Ionisation der Luft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27<br />
7.1.1.4 Begrenzung der Abmessungen aufladbarer Stoffe . . . . . . . . . . . . . . . . 28<br />
7.1.1.5 Begrenzung der Dicke aufladbarer Schichten auf leitfähigen<br />
Unterlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29<br />
7.1.2 Behälter aus nichtleitfähigen oder aufladbaren Stoffen,<br />
leitfähige Behälter mit nichtleitfähiger Beschichtung . . . . . . . . . . . . . . 30<br />
7.1.2.1 Aufladungsvorgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30<br />
7.1.2.2 Schutzmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30<br />
7.1.2.2.1 Behälter aus nichtleitfähigen oder aufladbaren Stoffen . . . . . . . . . . . . 31<br />
7.1.2.2.2 Leitfähige Behälter mit nichtleitfähiger Auskleidung . . . . . . . . . . . . . . . 32<br />
7.1.3 Glasapparaturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32<br />
7.1.4 Fördergurte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33<br />
7.1.4.1 Aufladevorgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33<br />
7.1.4.2 Schutzmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33<br />
7.1.4.3 Weitere Schutzmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34<br />
7.1.5 Antriebsriemen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34<br />
7.1.5.1 Aufladevorgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34<br />
7.1.5.2 Schutzmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34<br />
7.1.5.3 Weitere Schutzmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35<br />
7.1.6 Kabel und Leitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35<br />
7.2 Aufladbare Flüssigkeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36<br />
7.2.1 Aufladungsvorgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36<br />
7.2.1.1 Strömen der Flüssigkeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36<br />
7.2.1.2 Absetzen nichtmischbarer Phasen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37<br />
7.2.1.3 Rühr- und Mischvorgänge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37<br />
7.2.1.4 Verspritzen <strong>von</strong> Flüssigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37<br />
7.2.2 <strong>Zündgefahren</strong> . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38<br />
7.2.2.1 Elektrisches Feld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38<br />
7.2.2.2 Zündfähige Entladungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38<br />
7.2.2.3 Explosionsfähigkeit der Atmosphäre über der Flüssigkeit . . . . . . . . . . 39<br />
7.2.3 Allgemeine Schutzmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40<br />
7.2.3.1 Vermeiden explosionsfähiger Atmosphäre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40<br />
7.2.3.2 Erdung leitfähiger Teile, Vermeiden aufladbarer Gegenstände . . . . . . . 40<br />
5
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
6<br />
7.2.3.3 Erhöhung der Leitfähigkeit der Flüssigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40<br />
7.2.3.4 Unterteilung durch Drähte oder leitfähige Netze, Spitzenionisatoren . 41<br />
7.2.3.5 Beschränkung der Strömungsgeschwindigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41<br />
7.2.3.6 Verringerung <strong>von</strong> Ladungen hinter Pumpen und Filtern . . . . . . . . . . . . 42<br />
7.2.4 Schutzmaßnahmen beim Füllen und Entleeren <strong>von</strong><br />
leitfähigen Behältern und Tanks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42<br />
7.2.4.1 Allgemeine Hinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42<br />
7.2.4.1.1 Füllrohre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42<br />
7.2.4.1.2 Trichter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43<br />
7.2.4.1.3 Rohrverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43<br />
7.2.4.1.4 Rohre und Schlauchleitungen aus nichtleitfähigem Material . . . . . . . . 43<br />
7.2.4.2 Befüllen und Entleeren <strong>von</strong> Straßentankwagen, Eisenbahnkesselwagen<br />
und vergleichbaren ortsfesten Behältern . . . . . . . . . . . . . 44<br />
7.2.4.2.1 Erdung <strong>von</strong> Straßentankwagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44<br />
7.2.4.2.2 Erdung an Eisenbahnkesselwagenfüll- und -entleerungsstellen . . . . . . 45<br />
7.2.4.2.3 Zulässige Grenzwerte der Füllgeschwindigkeit<br />
Kohlenwasserstoffe – Mineralölprodukte, sonstige Flüssigkeiten . . . . 45<br />
7.2.4.2.4 Flüssigkeiten mit höherer Leitfähigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47<br />
7.2.4.3 Befüllen <strong>von</strong> Lagertanks über 100 m 3 Inhalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48<br />
7.2.4.4 Betanken <strong>von</strong> Kraftfahrzeugen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48<br />
7.2.4.5 Betanken <strong>von</strong> Flugzeugen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49<br />
7.2.4.6 Abfüllen <strong>von</strong> Ether und Schwefelkohlenstoff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49<br />
7.2.4.7 Pneumatisches Umfüllen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49<br />
7.2.5 Reinigen <strong>von</strong> Tanks mit Flüssigkeitsstrahlern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49<br />
7.2.5.1 Wasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50<br />
7.2.5.2 Kohlenwasserstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50<br />
7.3 Feststoffteilchen, Stäube, Nebel und Gase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51<br />
7.3.1 Feststoffteilchen und Staub . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51<br />
7.3.1.1 Aufladungsvorgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51<br />
7.3.1.2 Schutzmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51<br />
7.3.1.2.1 Feststoffteilchen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51<br />
7.3.1.2.2 Staub . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52<br />
7.3.1.2.3 Staubwolken großer räumlicher Ausdehnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52<br />
7.3.1.2.4 Staub-Luft-Gemische in Anwesenheit <strong>von</strong> Gas- oder<br />
Dampf-Luft-Gemischen (Hybride Gemische) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53<br />
7.3.2 Gase und Nebel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53<br />
7.3.2.1 Aufladungsvorgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53<br />
7.3.2.2 Schutzmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54<br />
7.3.2.2.1 <strong>Vermeidung</strong> explosionsfähiger Gas-Luft- und Dampf-Luft-Gemische . . 54<br />
7.3.2.2.2 <strong>Vermeidung</strong> gefährlicher Aufladungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54<br />
7.3.2.2.3 Ableitung der Aufladungen <strong>von</strong> Anlageteilen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54<br />
7.3.3 Spritzlackieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55<br />
7.3.3.1 Aufladungsvorgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55<br />
7.3.3.2 Schutzmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
7.4 Sonstiges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56<br />
7.4.1 Explosionsgefährliche Stoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56<br />
7.4.1.1 Aufladungsvorgang und Empfindlichkeit gegen Entladungen . . . . . . . . 56<br />
7.4.1.2 Schutzmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56<br />
7.4.1.2.1 Erdung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57<br />
7.4.1.2.2 Ableitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57<br />
7.4.1.2.3 Vermeiden der Aufladung <strong>von</strong> Personen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57<br />
7.4.2 Medizinisch genutzte Räume . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58<br />
7.4.2.1 Aufladungsvorgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58<br />
7.4.2.2 Schutzmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58<br />
7.4.3 Tiefdruck (Flexodruck) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59<br />
7.4.3.1 Aufladungsvorgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59<br />
7.4.3.2 Schutzmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60<br />
7.4.3.2.1 Vermeiden explosionsfähiger Dampf-Luft-Gemische . . . . . . . . . . . . . . . 60<br />
7.4.3.2.2 Vermindern oder Verhindern <strong>von</strong> Aufladungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60<br />
7.4.3.2.3 Ableiten <strong>von</strong> Aufladungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61<br />
7.4.4 Chemischreinigung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61<br />
7.4.4.1 Aufladungsvorgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61<br />
7.4.4.2 Schutzmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61<br />
7.4.5 Herstellen <strong>von</strong> Folien und Filmen, sowie Beschichten bzw. Lackieren<br />
<strong>von</strong> Folien und Geweben mit brennbaren Lösungsmitteln . . . . . . . . 62<br />
7.4.5.1 Aufladungsvorgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62<br />
7.4.5.2 Schutzmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62<br />
7.4.6 Lösen <strong>von</strong> aufladbaren Materialien (Pulver, Granulat und Filmabfälle)<br />
in brennbaren Lösemitteln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62<br />
7.4.6.1 Aufladungsvorgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62<br />
7.4.6.2 Schutzmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63<br />
Anhang 1: Diagramm zur Veranschaulichung der Begriffe<br />
leitfähig – nicht leitfähig<br />
aufladbar – nicht aufladbar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64<br />
Anhang 2: Leitfähigkeit und Dielektrizitätszahl <strong>von</strong> Flüssigkeiten . . . . . . . . . . . . . 65<br />
Anhang 3: Mindestzündenergie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71<br />
Tabelle 1 Mindestzündenergie brennbarer Gase und Dämpfe . . . . . . . 71<br />
Tabelle 2 Mindestzündenergie <strong>von</strong> Staub-Luft-Gemischen<br />
und <strong>von</strong> Staubablagerungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73<br />
Anhang 4: Tabelle 1 Widerstand <strong>von</strong> Fußbodenbelägen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75<br />
Tabelle 2 Durchgangswiderstände <strong>von</strong> Strümpfen . . . . . . . . . . . . . . . . 76<br />
Anhang 5: Behälter aus leitfähigen und nichtleitfähigen Werkstoffen, <strong>für</strong><br />
Flüssigkeiten im explosionsgefährdeten Bereich Zone 1 . . . . . . . . . . . . 77<br />
7
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong> Vorbemerkung<br />
Unter den vielen möglichen Zündquellen, <strong>die</strong> eine explosionsfähige Atmosphäre zur<br />
Entzündung bringen können, sind Entladungen statischer Elektrizität insofern <strong>von</strong> Bedeutung,<br />
als einerseits durch viele betriebliche Vorgänge ungewollt solche Entladungen<br />
ausgelöst werden können und andererseits <strong>die</strong> Bedingungen <strong>für</strong> ihr Auftreten bzw.<br />
<strong>für</strong> ihre <strong>Vermeidung</strong> dem Laien schwer überschaubar sind. Es wird daher <strong>für</strong> sinnvoll<br />
gehalten, <strong>die</strong>ses Teilgebiet des Explosionsschutzes in eigenen <strong>Richtlinien</strong> gesondert zu<br />
behandeln.<br />
Die Hauptgefahr der elektrostatischen Aufladung liegt in dem Auftreten zündfähiger<br />
Entladungen, <strong>die</strong> explosionsfähige Gemische <strong>von</strong> Gasen, Dämpfen, Nebeln oder Stäuben<br />
mit Luft (explosionsfähige Atmosphäre) entzünden können. Daher ist <strong>die</strong> sicherste<br />
Schutzmaßnahme, das Auftreten explosionsfähiger Atmosphäre in gefahrdrohender<br />
Menge zu verhindern. Schutzmaßnahmen zur <strong>Vermeidung</strong> oder Einschränkung explosionsfähiger<br />
Atmosphäre sind im Abschnitt E 1 „Schutzmaßnahmen“ der „<strong>Richtlinien</strong><br />
<strong>für</strong> <strong>die</strong> <strong>Vermeidung</strong> der Gefahren durch explosionsfähige Atmosphäre mit Beispielsammlung<br />
– Explosionsschutz-<strong>Richtlinien</strong> – (EX-RL)“ (<strong>GUV</strong> 19.8) angeführt.<br />
Für den Menschen selbst stellen <strong>die</strong>se Entladungen im allgemeinen keine Gefahr dar.<br />
Es besteht jedoch <strong>die</strong> Möglichkeit des Erschreckens und dadurch ausgelöster Fehlhandlungen.<br />
Ferner können Meß- und Regelgeräte gestört sowie Fertigungsabläufe<br />
behindert werden.<br />
8
1 Anwendungsbereich<br />
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
Diese <strong>Richtlinien</strong> finden Anwendung <strong>für</strong> <strong>die</strong> Beurteilung und <strong>die</strong> <strong>Vermeidung</strong> <strong>von</strong> <strong>Zündgefahren</strong><br />
<strong>infolge</strong> elektrostatischer Aufladungen in explosionsgefährdeten Bereichen<br />
und beim Umgang mit explosionsgefährlichen Arbeitsstoffen. Sie lassen sich sinngemäß<br />
auch anwenden <strong>für</strong> <strong>die</strong> Beurteilung und <strong>die</strong> <strong>Vermeidung</strong> <strong>von</strong> <strong>Zündgefahren</strong> unter<br />
anderen als atmosphärischen Bedingungen (erhöhter Druck, erhöhte Temperatur)<br />
oder mit anderem Reaktionspartner als Luft sowie in anderen reaktionsfähigen Systemen<br />
(z.B. chemisch instabile Stoffe wie Peroxide, Ethylenoxid).<br />
9
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong> 2 Begriffsbestimmungen<br />
2.1 Elektrostatische Aufladungen (im folgenden auch kurz Aufladungen genannt)<br />
sind elektrische Ladungen, <strong>die</strong> sich durch mechanische Trennung gleichartiger oder<br />
verschiedenartiger Stoffe auf den getrennten Teilen ansammeln oder auf anderen leitfähigen<br />
Gegenständen oder auf Personen <strong>infolge</strong> Influenz auftreten. Die mechanische<br />
Trennung kann z.B. erfolgen beim Abheben, Reiben, Zerkleinern und Ausschütten <strong>von</strong><br />
festen Stoffen; ferner beim Strömen, Ausschütten und Versprühen <strong>von</strong> Flüssigkeiten<br />
sowie beim Strömen <strong>von</strong> Gasen und Dämpfen, <strong>die</strong> geringe Mengen <strong>von</strong> feinverteilter<br />
Flüssigkeit oder feinverteilten Feststoffen enthalten.<br />
2.2 Gefährliche Aufladung ist eine elektrostatische Aufladung, <strong>die</strong> bei Entladung<br />
innerhalb explosionsfähiger Atmosphäre <strong>die</strong>se entzünden kann.<br />
2.3 Spezifischer elektrischer Widerstand (im folgenden auch spezifischer Widerstand<br />
genannt) eines Stoffes ist der elektrische Widerstand eines Probekörpers <strong>von</strong><br />
1 m Länge und 1 m 2 Querschnitt; Einheit: Ohm mal Meter (SI-Einheit Ωm). (Messung<br />
nach DIN 53 482 „Prüfung <strong>von</strong> Werkstoffen <strong>für</strong> <strong>die</strong> Elektrotechnik; Messung des elektrischen<br />
Widerstandes <strong>von</strong> nichtmetallenen Werkstoffen“ – dort spezifischer Durchgangswiderstand<br />
genannt – gleichlautend mit DIN 53 482/VDE 0303 Teil 3).<br />
2.4 Elektrische Leitfähigkeit (im folgenden auch Leitfähigkeit genannt) eines<br />
Stoffes ist der reziproke Wert seines spezifischen elektrischen Widerstandes; Einheit:<br />
Siemens durch Meter (SI-Einheit S/m gleich Ω –1 m –1 ).<br />
2.5 Leitfähige Stoffe sind feste oder flüssige Stoffe, deren spezifischer<br />
Widerstand nicht mehr als 10 4 Ω m beträgt.<br />
2.6 Nichtleitfähige Stoffe sind Stoffe, deren spezifischer Widerstand mehr als<br />
10 4 Ω m beträgt.<br />
2.7 Oberflächenwiderstand ist der elektrische Widerstand zwischen zwei auf <strong>die</strong><br />
Oberfläche des Stoffes gesetzten Elektroden. Er hängt vom Meßverfahren ab und wird<br />
bei nichtleitfähigen festen Stoffen nach DIN 53 486/VDE 0303 Teil 8 „VDE-Bestimmungen<br />
<strong>für</strong> elektrische Prüfungen <strong>von</strong> Isolierstoffen; Beurteilung des elektrostatischen<br />
Verhaltens“ gemessen mit Elektrodenanordnung A oder E nach DIN 53 482/VDE 0303<br />
Teil 3 „Prüfung <strong>von</strong> Werkstoffen <strong>für</strong> <strong>die</strong> Elektrotechnik, Messung des elektrischen Widerstandes<br />
<strong>von</strong> nichtmetallenen Werkstoffen“. Bei Textilien erfolgt <strong>die</strong> Messung nach<br />
DIN 54 345 Teil 1 „Prüfung <strong>von</strong> Textilien; Elektrostatisches Verhalten, Bestimmung<br />
10
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
elektrischer Widerstandsgrößen“, jedoch beim Normalklima 23/50-1 nach DIN 50 014<br />
„Klimate und ihre technische Anwendung; Normalklimate“.<br />
2.8 Ableitwiderstand eines Gegenstandes ist der elektrische Widerstand, der zwischen<br />
einer an den Gegenstand angelegten Elektrode und Erde gemessen wird. Die<br />
Berührungsfläche der Meßelektrode mit dem Gegenstand darf 20 cm 2 nicht übersteigen<br />
(Messung in Anlehnung an DIN 51 953 „Prüfung <strong>von</strong> organischen Bodenbelägen;<br />
Prüfung der Ableitfähigkeit <strong>für</strong> elektrostatische Ladungen <strong>für</strong> Bodenbeläge in explosionsgefährdeten<br />
Räumen“, Meßspannung etwa 100 Volt Gleichspannung, kreisförmige<br />
Elektrodenfläche <strong>von</strong> 20 cm 2 ). Bei porösen Böden kann eine trockene Elektrode, z.B.<br />
aus leitfähigem Gummi, verwendet werden. Bei nichtleitfähigen Stoffen kann der Ableitwiderstand<br />
stark vom Meßort abhängen.<br />
2.9 Elektrostatisch geerdet (im folgenden auch kurz geerdet genannt) sind<br />
Gegenstände aus leitfähigen Stoffen, deren Ableitwiderstand gegen Erde nicht größer<br />
als 10 6 Ω ist, sowie Personen und Gegenstände mit Kapazitäten, wenn ihre Entladezeitkonstante<br />
(Ableitwiderstand mal Kapazität) kleiner als etwa 10 –2 Sekunden ist (siehe<br />
auch Abschnitt 6.3).<br />
2.10 Isoliert sind im allgemeinen Gegenstände aus leitfähigen Stoffen, <strong>die</strong> nicht<br />
(elektrostatisch) geerdet sind.<br />
2.11 Aufladbar sind<br />
1. feste Stoffe, deren Oberflächenwiderstand (siehe Abschnitt 2.7) mehr als 10 9 Ω beträgt<br />
(siehe auch Abschnitt 7.1.1),<br />
2. Flüssigkeiten, deren Leitfähigkeit, gemessen nach DIN 51 412 Teil 1 und Teil 2 „Prüfung<br />
<strong>von</strong> Mineralöl-Erzeugnissen; Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit“ oder<br />
DIN 53 482 „Prüfung <strong>von</strong> Werkstoffen <strong>für</strong> <strong>die</strong> Elektrotechnik; Messung des elektrischen<br />
Widerstandes <strong>von</strong> nichtmetallenen Werkstoffen“ (gleichlautend mit VDE<br />
0303 Teil 3 und IEC-Publication 247) weniger als 10 –8 S/m (10 000 pS/m) bzw. deren<br />
spezifischer Widerstand mehr als 10 8 Ω m beträgt (siehe auch Abschnitt 7.2.3),<br />
3. nicht geerdete Gegenstände aus leitfähigen Stoffen.<br />
2.12 Nicht aufladbar sind<br />
1. feste und flüssige Stoffe, <strong>für</strong> <strong>die</strong> <strong>die</strong> in Abschnitt 2.11 genannten Grenzen der Widerstände<br />
unterschritten werden,<br />
2. geerdete Gegenstände aus leitfähigen Stoffen.<br />
11
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
Der Begriff „Stoffe“ ist hier als Oberbegriff <strong>für</strong> Arbeitsstoffe, Werkstoffe und<br />
dergleichen, aber nicht nur <strong>für</strong> Stoffe im Sinne <strong>von</strong> Textilien zu verstehen.<br />
2.13 Zonen<br />
Explosionsgefährdete Bereiche werden nach der Wahrscheinlichkeit des Auftretens gefährlicher<br />
explosionsfähiger Atmosphäre in Zonen eingeteilt.<br />
Für Bereiche, <strong>die</strong> durch Gase, Dämpfe oder Nebel explosionsgefährdet sind, gilt:<br />
Zone 0 umfaßt Bereiche, in denen gefährliche explosionsfähige Atmosphäre durch<br />
Gase, Dämpfe oder Nebel ständig oder langzeitig vorhanden ist.<br />
Zone 1 umfaßt Bereiche, in denen damit zu rechnen ist, daß gefährliche explosionsfähige<br />
Atmosphäre durch Gase, Dämpfe oder Nebel gelegentlich auftritt.<br />
Zone 2 umfaßt Bereiche, in denen damit zu rechnen ist, daß gefährliche explosionsfähige<br />
Atmosphäre durch Gase, Dämpfe oder Nebel nur selten und<br />
dann auch nur kurzzeitig auftritt.<br />
Für Bereiche, <strong>die</strong> durch brennbare Stäube explosionsgefährdet sind, gilt:<br />
Zone 10 umfaßt Bereiche, in denen gefährliche explosionsfähige Atmosphäre durch<br />
Staub langzeitig oder häufig vorhanden ist.<br />
Zone 11 umfaßt Bereiche, in denen damit zu rechnen ist, daß gelegentlich durch<br />
Aufwirbeln abgelagerten Staubes gefährliche explosionsfähige Atmosphäre<br />
kurzzeitig auftritt.<br />
Für medizinisch genutzte Räume treten an <strong>die</strong> Stelle der Zonen 0, 1 und 2 <strong>die</strong> Zonen G<br />
und M:<br />
Zone G, auch als „umschlossene medizinische Gas-Systeme“ bezeichnet, umfaßt –<br />
nicht unbedingt allseitig umschlossene – Hohlräume, in denen dauernd<br />
oder zeitweise explosionsfähige Gemische (ausgenommen explosionsfähige<br />
Atmosphäre) in geringen Mengen erzeugt, geführt oder angewendet<br />
werden,<br />
Zone M, auch als „medizinische Umgebung“ bezeichnet, umfaßt den Teil eines<br />
Raumes, in dem explosionsfähige Atmosphäre durch Anwendung <strong>von</strong><br />
Analgesiemitteln oder medizinischen Hautreinigungs- oder Desinfektionsmitteln,<br />
jedoch nur in geringen Mengen und nur <strong>für</strong> kurze Zeit, vorkommen<br />
kann.<br />
12
3 Elektrostatische Aufladungen<br />
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
3.1 Aufladungsvorgang<br />
Berühren sich zwei zuvor ungeladene Stoffe, kommt es im Bereich ihrer gemeinsamen<br />
Grenzfläche in der Regel zu einem Ladungsübertritt. Dieser kann nach dem Trennen<br />
auf beiden Stoffen zu je einem Ladungsüberschuß gleicher Größe, aber entgegengesetzten<br />
Vorzeichens führen. Solche Aufladungsvorgänge können auch beim Teilen<br />
eines Stoffes (Zerkleinern, Versprühen, Zerstäuben) sowie beim Strömen <strong>von</strong> Stoffen<br />
längs Wänden (Flüssigkeiten, Staub) auftreten.<br />
Die Aufladungsvorgänge hängen unter anderem <strong>von</strong> der Leitfähigkeit und Trenngeschwindigkeit<br />
der beteiligten Stoffe ab; bereits während der Ladungstrennung kann je<br />
nach der Leitfähigkeit und der Trenngeschwindigkeit ein Ladungsausgleich stattfinden.<br />
Ist aber mindestens einer der Stoffe aufladbar (siehe Abschnitt 2.11 Nr. 1), können<br />
gefährliche Aufladungen auftreten, z.B. beim Abheben aufladbarer Platten <strong>von</strong> einer<br />
leitfähigen oder nichtleitfähigen Unterlage oder beim Reiben solcher Platten, beim<br />
Strömen aufladbarer Flüssigkeiten durch leitfähige oder nichtleitfähige Rohre. Sind<br />
dagegen beide Stoffe hinsichtlich der Aufladbarkeit ausreichend leitfähig, ist der Ladungsüberschuß<br />
vernachlässigbar klein.<br />
Bei Anwesenheit aufgeladener Stoffe können auf isolierten leitfähigen Gegenständen<br />
gefährliche Aufladungen durch Influenz entstehen.<br />
Bei strömenden Gasen werden deren feste oder flüssige Verunreinigungen oder <strong>die</strong><br />
durch Kondensation gebildeten festen oder flüssigen Anteile aufgeladen. Die Gase<br />
selbst laden sich nicht auf.<br />
3.2 Beurteilung der Aufladbarkeit<br />
Für <strong>die</strong> Beurteilung, ob zusammenhängende flüssige oder feste Stoffe sich gefährlich<br />
aufladen, können der spezifische Widerstand, der Oberflächenwiderstand oder der Ableitwiderstand<br />
herangezogen werden. Dies gilt nicht <strong>für</strong> Stäube und Nebel.<br />
3.2.1 Feste Stoffe<br />
Ist der Oberflächenwiderstand – gemessen im Normalklima 23/50 – kleiner oder gleich<br />
109 Ω, sind gefährliche Aufladungen nicht zu erwarten (siehe auch Abschnitt 7.1.1). Bei<br />
Kombination <strong>von</strong> nichtleitfähigen und leitfähigen Werkstoffen, z.B. bei Textilien mit<br />
leitfähigen Fasern, kann sich der Oberflächenwiderstand während des Gebrauchs stark<br />
ändern.<br />
13
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
3.2.2 Flüssige Stoffe<br />
Ist <strong>die</strong> Leitfähigkeit einer Flüssigkeit, gemessen nach DIN 51 412 Teil 1 und Teil 2 „Prüfung<br />
<strong>von</strong> Mineralöl-Erzeugnissen; Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit“ oder<br />
nach DIN 53 482/VDE 0303 Teil 3 „Prüfung <strong>von</strong> Werkstoffen <strong>für</strong> <strong>die</strong> Elektrotechnik;<br />
Messung des elektrischen Widerstandes <strong>von</strong> nichtmetallenen Werkstoffen“ (gleichlautend<br />
mit IEC-Publication 93) größer als 10 –8 S/m (10 000 pS/m), sind gefährliche Aufladungen<br />
nicht zu erwarten (siehe auch Abschnitt 7.2.3).<br />
3.2.3 Nebel und Stäube<br />
Finden viele einzelne Trennvorgänge statt, z.B. beim Versprühen <strong>von</strong> Flüssigkeiten, Zerteilen<br />
<strong>von</strong> festen Stoffen oder Strömen <strong>von</strong> Stäuben, kann <strong>die</strong> insgesamt sich ansammelnde<br />
Ladungsmenge unabhängig <strong>von</strong> der Leitfähigkeit der Stoffe gefährlich groß<br />
werden.<br />
Die Aufladbarkeit <strong>von</strong> Nebeln und Stäuben kann daher nicht allein aufgrund der Leitfähigkeit<br />
der beteiligten Stoffe beurteilt werden.<br />
14
4 Entladungen statischer Elektrizität<br />
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
4.1 Auftreten <strong>von</strong> Entladungen<br />
Bei hinreichend starker Aufladung und dadurch bedingten hohen elektrischen Feldern<br />
kann es zu Entladungen (Gasentladungen) kommen, <strong>die</strong> explosionsfähige Atmosphäre<br />
entzünden können.<br />
Zündfähige Entladungen können auftreten<br />
– zwischen einem isolierten oder geerdeten leitfähigen Gegenstand und einem aufgeladenen<br />
isolierten leitfähigen Gegenstand,<br />
– zwischen einem isolierten oder geerdeten leitfähigen Gegenstand und einem aufgeladenen<br />
nichtleitfähigen Stoff.<br />
4.2 Formen zündfähiger Entladungen<br />
Zündfähige Entladungen können in drei verschiedenen Formen auftreten, <strong>die</strong> <strong>von</strong> Gestalt<br />
und Eigenschaften der Gegenstände und <strong>von</strong> der Stärke der Aufladung abhängen.<br />
Die drei Formen sind nicht immer scharf <strong>von</strong>einander zu trennen.<br />
– Funkenentladungen<br />
Die Entladung ist mit einer Leuchterscheinung verbunden, <strong>die</strong> den Raum zwischen<br />
zwei leitfähigen Gegenständen überbrückt.<br />
– Büschelentladungen<br />
Im inhomogenen Feld geht <strong>die</strong> Leuchterscheinung <strong>von</strong> einem leitfähigen Gegenstand<br />
am Ort der größten Feldstärke aus und endet im Raum, ohne den gegenüberliegenden<br />
aufgeladenen Gegenstand zu erreichen.<br />
– Gleitstielbüschelentladungen<br />
Hierbei bilden sich hell leuchtende Entladungskanäle auf der Oberfläche des nichtleitfähigen<br />
Gegenstandes aus.<br />
4.2.1 Funkenentladungen<br />
Funkenentladungen entstehen bei Annäherung <strong>von</strong> direkt oder durch Influenz aufgeladenen<br />
leitfähigen Gegenständen, vornehmlich Gegenständen aus Metall, an geerdete<br />
oder isolierte leitfähige Gegenstände.<br />
Erreicht <strong>die</strong> Energie des Entladungsfunkens <strong>die</strong> erforderliche Zündenergie des vorliegenden<br />
explosionsfähigen Gemisches oder explosionsgefährlichen Stoffes, kann eine<br />
Entzündung erfolgen. Die Zündfähigkeit der Funken kann bei Kenntnis der Kapazität<br />
des Leitersystems und der Spannung oder der Ladung durch Berechnung der im System<br />
gespeicherten elektrischen Energie unter Vergleich mit der Mindestzündenergie<br />
des vorliegenden brennbaren Stoffes abgeschätzt werden (siehe Anhang 3).<br />
15
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
4.2.2 Büschelentladungen<br />
Diese Entladungen sind eine besondere Form der Koronaentladung und treten vorzugsweise<br />
bei der Entladung <strong>von</strong> aufladbaren nichtleitfähigen Stoffen auf. Als Elektroden<br />
kommen z.B. Rohrleitungen, Krümmer, Schrauben, Werkzeuge, Finger und Handknöchel<br />
in Betracht. Eine Büschelentladung kann explosionsfähige Gas-Luft- oder<br />
Dampf-Luft-Gemische entzünden, wenn sie z.B. an einer leitfähigen Kugel oder ähnlich<br />
geformten leitfähigen Gegenständen mit einem Krümmungsradius <strong>von</strong> etwa 1 cm oder<br />
mehr auftritt. Dagegen sind Büschelentladungen, <strong>die</strong> an Spitzen (Krümmungsradius<br />
kleiner als 0,2 cm) entstehen, im allgemeinen nicht zündfähig. Bei sehr großen, in der<br />
Praxis kaum zu erwartenden Ladungsansammlungen können jedoch zündfähige Entladungen<br />
auch an Spitzen auftreten.<br />
Büschelentladungen, <strong>die</strong> Dampf-Luft-Gemische der üblichen Lösemittel (Explosionsgruppe<br />
II A) zu entzünden vermögen, können schon mit stark aufgeladenen Flächen<br />
<strong>von</strong> 75 cm 2 erzeugt werden; bei Stoffen mit sehr geringer Zündenergie (Explosionsgruppe<br />
II C) können unter Versuchsbedingungen schon 20 cm 2 zur Entzündung ausreichen.<br />
Staub-Luft-Gemische können im allgemeinen durch Büschelentladungen nicht<br />
gezündet werden.<br />
Explosionsgruppe nach Abschnitt 6 und Anhang B in DIN VDE 0165 „Errichten<br />
elektrischer Betriebsmittel in explosionsgefährdeten Bereichen“.<br />
Nach den bis zum 1. Mai 1988 noch gültigen VDE 0170/0171/2.61 „Vorschriften<br />
<strong>für</strong> schlagwettergeschützte/explosionsgeschützte elektrische Betriebsmittel“<br />
wurden <strong>die</strong> Explosionsgruppen II A, II B und II C als Explosionsklassen<br />
1, 2 und 3 bezeichnet.<br />
4.2.3 Gleitstielbüschelentladungen<br />
Voraussetzungen <strong>für</strong> <strong>die</strong>se in der Praxis seltene Entladungsform sind:<br />
1. Aufladung eines aufladbaren Stoffes geringer Schichtdicke (bei ebenen Flächen<br />
kleiner als 8 mm) auf einer Unterlage hinreichenden Leitvermögens,<br />
2. eine Flächenladungsdichte <strong>von</strong> mindestens etwa 2,5 · 10 –4 C/m 2 .<br />
Reibung, <strong>die</strong> <strong>von</strong> Personen ohne Hilfe <strong>von</strong> Maschinen ausgeübt werden kann, reicht<br />
nach den bisherigen Erfahrungen nicht zur Erzielung hinreichend großer Flächenladungsdichten<br />
aus.<br />
Gleitstielbüschelentladungen können z.B. auftreten bei Antriebsriemen <strong>für</strong> große Leistungen,<br />
bei aufladbaren Folien zwischen gestapelten Metallplatten, beim Abwickeln<br />
<strong>von</strong> aufladbaren Folien und beim pneumatischen Fördern <strong>von</strong> Staub durch isolierend<br />
ausgekleidete Metallrohre.<br />
16
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
Die Gleitstielbüschel können sich aus einer Büschelentladung entwickeln. Sie können<br />
beim Abheben des aufladbaren Stoffes <strong>infolge</strong> Durchschlag der Schicht oder durch<br />
gleichzeitiges Berühren beider Oberflächen (Kurzschließen) nach dem Abheben auftreten<br />
oder auch durch zu stark angewachsene Ladungsdichte entstehen.<br />
Die Zündfähigkeit der Gleitstielbüschel ist im Gegensatz zu Büschelentladungen so<br />
groß, daß mit einer Entzündung brennbarer Stoffe im gesamten Explosionsbereich zu<br />
rechnen ist. Dies gilt auch <strong>für</strong> Staub-Luft-Gemische.<br />
17
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong> 5 Entzündbarkeit explosionsfähiger Atmosphäre<br />
Zur Beurteilung der Entzündbarkeit explosionsfähiger Gemische durch elektrische Entladungsvorgänge<br />
sind <strong>die</strong> Mindestzündenergien der brennbaren Stoffe geeignet (siehe<br />
Anhang 3).<br />
Die Mindestzündenergie steht im Zusammenhang mit der flammendurchschlagsicheren<br />
Spaltweite (Grenzspaltweite), <strong>die</strong> <strong>für</strong> <strong>die</strong> Einordnung der brennbaren Stoffe im Gemisch<br />
mit Luft in <strong>die</strong> Explosionsgruppen II A, II B und II C maßgebend ist. Somit kann<br />
<strong>die</strong> Einordnung nach Explosionsgruppen auch als Behelf zur Beurteilung der Entzündbarkeit<br />
<strong>von</strong> Gemischen durch Entladungen statischer Elektrizität herangezogen werden<br />
(siehe Abschnitt 4.2.2).<br />
Die nachfolgende Einteilung der Stoffe im Gemisch mit Luft ist zweckmäßig:<br />
1. Stäube, deren Mindestzündenergie in der Regel über 1 mJ (ausgenommen z.B.<br />
Stäube <strong>von</strong> Initialsprengstoffen) liegt (siehe Anhang 3, Tabelle 2).<br />
2. Gase und Dämpfe mit einer Mindestzündenergie über 0,025 mJ (entspricht den Explosionsgruppen<br />
II A und II B). Hierzu zählen <strong>die</strong> meisten organischen Lösemittel<br />
(siehe Anhang 3, Tabelle 1).<br />
3. Gase und Dämpfe (Acetylen, Wasserstoff, Schwefelkohlenstoff) mit einer Mindestzündenergie<br />
unter 0,025 mJ (entspricht der Explosionsgruppe II C) sowie empfindliche<br />
Initialsprengstoffe.<br />
Die unter Nummer 1 genannten Stoffe können im allgemeinen nur durch Funkenentladungen<br />
nach Abschnitt 4.2.1 und Gleitstielbüschelentladungen nach Abschnitt 4.2.3<br />
entzündet werden.<br />
Die unter Nummer 2 genannten Stoffe (mit Ausnahme der halogenierten Kohlenwasserstoffe)<br />
können auch durch Büschelentladungen nach Abschnitt 4.2.2, <strong>die</strong> unter<br />
Nummer 3 genannten Stoffe selbst durch sehr schwache Büschelentladungen entzündet<br />
werden.<br />
Im Gemisch mit reinem Sauerstoff oder mit sauerstoffangereicherter Luft ist <strong>die</strong> Mindestzündenergie<br />
erheblich geringer. Daher ist dann bei allen vorgenannten Stoffen mit<br />
einer Entzündung auch durch Büschelentladungen zu rechnen.<br />
Zur <strong>Vermeidung</strong> <strong>von</strong> Funkenentladungen genügt <strong>die</strong> Erdung aller leitfähigen Teile (siehe<br />
Abschnitt 6.3.1). Schutzmaßnahmen zur <strong>Vermeidung</strong> zündfähiger Büschelentladungen<br />
<strong>infolge</strong> aufgeladener Flüssigkeiten oder fester Stoffe werden in den Abschnitten<br />
7.1 und 7.2 ausführlich behandelt.<br />
18
6 Allgemeine Schutzmaßnahmen<br />
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
6.1 Umfang der Schutzmaßnahmen<br />
Können beim Einsatz <strong>von</strong> Betriebsmitteln sowie beim Betrieb <strong>von</strong> Anlagen innerhalb<br />
explosionsgefährdeter Bereiche zündfähige Entladungen <strong>infolge</strong> <strong>von</strong> elektrostatischen<br />
Aufladungen auftreten, sind unter Beachtung der nachfolgenden Hinweise Schutzmaßnahmen<br />
durchzuführen.<br />
Der Umfang der Schutzmaßnahmen richtet sich nach der Wahrscheinlichkeit des Auftretens<br />
gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre; <strong>die</strong> Wahrscheinlichkeit ist nach Abschnitt<br />
2.13 durch <strong>die</strong> Angabe der jeweiligen Zone charakterisiert.<br />
– In Zone 2 und 11 sind Maßnahmen in der Regel nur erforderlich, wenn zündfähige<br />
Entladungen ständig auftreten.<br />
– In Zone 1 dürfen zündfähige Entladungen bei sachgemäßem Betrieb der Anlagen,<br />
einschließlich Wartung und Reinigung, und auch bei Betriebsstörungen, mit denen<br />
man üblicherweise rechnen muß, nicht zu erwarten sein.<br />
– In Zone 0 und 10 müssen zündfähige Entladungen sogar unter Berücksichtigung<br />
selten auftretender Betriebsstörungen ausgeschlossen sein.<br />
Arbeitsvorgänge, bei denen gleichzeitig gefährliche explosionsfähige Atmosphäre und<br />
gefährliche Aufladungen auftreten, sind zu vermeiden.<br />
6.2 Konstruktive Maßnahmen<br />
Können gefährliche explosionsfähige Gemische nicht beseitigt werden, sollen Einrichtungen,<br />
<strong>die</strong> gefährliche Aufladungen erzeugen, außerhalb der gefährdeten Bereiche<br />
angeordnet oder durch andere Einrichtungen ersetzt werden, bei denen solche Aufladungen<br />
nicht auftreten, z.B. Riementriebe durch Getriebe oder Direktantrieb ersetzen.<br />
Sind <strong>die</strong>se Maßnahmen nicht möglich, sind bevorzugt Einrichtungen aus leitfähigen<br />
Stoffen einzusetzen.<br />
Kann auf <strong>die</strong> Verwendung nichtleitfähiger Werkstoffe nicht verzichtet werden, sollen<br />
Einrichtungen aus nichtleitfähigen Werkstoffen bestehen. Die Kombination <strong>von</strong> leitfähigen<br />
und nichtleitfähigen Werkstoffen erfordert besondere Aufmerksamkeit, z.B. hinsichtlich<br />
der Erdung.<br />
19
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
6.3 Erdung<br />
6.3.1 Erdung leitfähiger Gegenstände<br />
In den Zonen 0, 1 und 10 sind alle leitfähigen Gegenstände, eventuell auch leitfähige<br />
Flüssigkeiten, <strong>die</strong> durch das Arbeitsverfahren unmittelbar oder durch Influenz gefährlich<br />
aufgeladen werden können, im Sinne <strong>von</strong> Abschnitt 2.9 elektrostatisch zu erden,<br />
wenn sie nicht bereits durch ihre Aufstellung, z.B. unterirdische Behälter oder Maschinen<br />
auf leitfähigen Fundamenten, mit Erde verbunden oder aufgrund der VDE-Bestimmungen<br />
mit Schutzleiter angeschlossen oder mit Potentialausgleich versehen sind.<br />
In den Zonen 2 und 11 kann <strong>die</strong> Erdung entfallen, es sei denn, <strong>die</strong> Gegenstände würden<br />
ohne Erdung so aufgeladen, daß zündfähige Entladungen ständig auftreten.<br />
Metallteile, deren Erdung nach den VDE-Bestimmungen nicht zulässig ist, müssen zwar<br />
im Sinne der VDE-Bestimmungen isoliert bleiben, aber im Sinne <strong>die</strong>ser <strong>Richtlinien</strong><br />
genügend hochohmig (elektrostatisch) geerdet werden.<br />
Z.B. elektrostatische Erdung eigensicherer Stromkreise über einen Widerstand<br />
<strong>von</strong> mindestens 15 kΩ. Wird ein eigensicherer Stromkreis an verschiedenen<br />
Stellen über Widerstände geerdet, darf der Gesamtwiderstand<br />
15 kΩ nicht unterschreiten.<br />
Die Erdung – unter Beachtung <strong>von</strong> Abschnitt 6.3.1 – erfolgt z.B. durch Anschluß an<br />
– leitfähige geerdete Konstruktionsteile,<br />
– geerdete metallische Wasser-, Heizungs- oder Gasrohre,<br />
– den elektrischen Schutzleiter.<br />
Es kann zweckmäßig sein, nicht alle Teile einzeln zu erden, sondern <strong>die</strong> Teile untereinander<br />
leitfähig zu verbinden und an einer oder mehreren Stellen zu erden.<br />
Dies gilt z.B., wenn sich <strong>die</strong> gleichzeitige Verwendung leitfähiger und nichtleitfähiger<br />
Werkstoffe nicht vermeiden läßt, z.B. metallene Mundstücke an nichtleitfähigen<br />
Schläuchen, metallene Zwischenstücke oder Flansche in nichtleitfähigen Leitungen,<br />
metallene Fülltrichter auf Glasballons oder auf Gefäßen aus nichtleitfähigen Kunststoffen.<br />
Es ist darauf zu achten, daß auch bei Änderungen alle Teile geerdet bleiben.<br />
Ist <strong>die</strong> Erdung <strong>von</strong> Anlageteilen in besonderen Fällen nicht möglich, sind sämtliche Teile<br />
leitfähig miteinander zu verbinden, z.B. Abfüllanlagen und Auffangbehälter.<br />
Bei einem Ableitwiderstand kleiner als 106 Ω (siehe Abschnitt 2.8) ist nach dem bisherigen<br />
Stand der Kenntnisse auch bei extremen Bedingungen nicht mit gefährlichen Aufladungen<br />
zu rechnen. Unter günstigen Bedingungen reichen auch höhere Ableitwiderstände<br />
zur Ableitung aus, z.B. 108 Ω bei einer Kapazität <strong>von</strong> 100 pF (siehe auch<br />
Abschnitt 2.9).<br />
20
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
Die Erdung <strong>von</strong> Teilen mit einer Kapazität kleiner als etwa 10 pF, z.B. Türklinken, Handgriffe,<br />
ist nur in besonders gefährdeten Bereichen erforderlich, z.B. in Zone 0, in Zone 1<br />
mit Stoffen der Explosionsgruppe II C oder beim Umgang mit explosionsgefährlichen<br />
Stoffen mit sehr geringer Mindestzündenergie; dabei sind Ableitwiderstände bis 109 Ω<br />
zulässig (siehe aber Abschnitt 7.4.1.2.1). Gegenstände mit einer Kapazität kleiner als<br />
3 pF brauchen in keiner Zone geerdet zu werden.<br />
Ableitwiderstände unter 109 Ω können auch bei Stoffen erreicht werden, <strong>die</strong> nach Abschnitt<br />
2.6 als nichtleitfähig gelten. Türklinken, Handgriffe und dergleichen, <strong>die</strong> sich an<br />
Holzteilen befinden, sind durch das Holz im allgemeinen hinreichend geerdet.<br />
6.3.1.1 Verlegung und Prüfung der Erdverbindung<br />
Die Erdverbindung muß mechanisch so widerstandsfähig und korrosionsbeständig<br />
sein, daß sie den im Betrieb auftretenden Beanspruchungen gewachsen ist. Die Leiter,<br />
<strong>die</strong> <strong>die</strong> Verbindung zur Erde herstellen, sind durch Löten, Schweißen oder gesicherte<br />
Verschraubungen mit Anlageteilen bzw. den Erdungen unter sich zu verbinden. Ketten<br />
dürfen nicht verwendet werden. Bei Anschluß, insbesondere an Rohrleitungen, ist darauf<br />
zu achten, daß <strong>die</strong> Erdverbindung nicht durch Einbau nichtleitfähiger Zwischenstücke<br />
oder bei Reparaturarbeiten unterbrochen wird. Die Erdverbindung ist den<br />
betrieblichen Erfordernissen entsprechend durch einen Sachkundigen zu prüfen.<br />
6.3.1.2 Erdung ortsveränderlicher Geräte<br />
Ortsveränderliche leitfähige Gefäße oder Geräte, <strong>die</strong> sich aufladen können, sind zu<br />
erden, z.B. über Rollen aus leitfähigem Gummi. Ist eine ausreichende Erdung durch<br />
einen Fußboden mit hinreichend kleinem Ableitwiderstand oder durch Berührung mit<br />
leitfähigen Unterlagen oder mit anderen geerdeten Gegenständen nicht sichergestellt,<br />
muß über eine flexible Verbindung geerdet werden, <strong>die</strong> z.B. mit einer Klammer<br />
befestigt wird. Ketten dürfen nicht verwendet werden.<br />
6.3.1.3 Erdung rotierender Teile<br />
Öl hat in dünnen Schichten im allgemeinen eine zur Ableitung ausreichende Leitfähigkeit.<br />
Daher ist nur in Sonderfällen eine Erdung rotierender Teile notwendig. In Zweifelsfällen<br />
ist zu messen, ob der Widerstand gegen Erde während des Laufs unter 106 Ω<br />
bleibt. Nötigenfalls sind leitfähige Schmiermittel zu verwenden, oder es ist, z.B. durch<br />
Schleifbürsten, zu erden.<br />
21
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
6.3.2 Verbindung nichtleitfähiger Gegenstände mit Erde<br />
In der Praxis kann es zweckmäßig oder erforderlich sein, Ladungen durch Herstellen<br />
einer leitfähigen Verbindung auch <strong>von</strong> solchen Gegenständen abzuleiten, <strong>die</strong> aus<br />
nichtleitfähigen oder sogar aufladbaren Stoffen bestehen.<br />
In <strong>die</strong>sen Fällen wird der Ableitwiderstand nicht immer durch feste metallene Erdverbindungen,<br />
sondern vielfach durch andere Gegebenheiten bedingt sein, z.B. durch<br />
– Aufstellen eines nichtleitfähigen Behälters auf eine leitfähige geerdete Unterlage<br />
(siehe auch Abschnitt 7.1.2.2.2),<br />
– Personen mit leitfähigem Schuhwerk auf leitfähigem Fußboden,<br />
– Stoffe, deren spezifischer oder Oberflächenwiderstand mit Hilfe <strong>von</strong> Zusätzen verringert<br />
wurde.<br />
6.4 Ableitwiderstand <strong>von</strong> Fußböden<br />
In explosionsgefährdeten Bereichen der Zonen 0, 1 und 10 darf der Ableitwiderstand<br />
des Fußbodens (siehe Abschnitt 2.8) einschließlich Fußbodenbelag (siehe Anhang 4,<br />
Tabelle 1), z.B. Beton, leitfähiger Terrazzo, Steinholz, leitfähiges Gummi, leitfähiger<br />
Kunststoff, den Wert <strong>von</strong> 108 Ω nicht überschreiten. Verschmutzung durch Ölreste,<br />
Harze usw. ist zu vermeiden. Beim Verlegen eines Fußbodenbelages aus leitfähigen<br />
Kunststoff- oder Gummisorten ist darauf zu achten, daß auch der verwendete Kleber<br />
leitfähig ist. Bei nicht ausreichend leitfähiger Unterlage ist gegebenenfalls durch besondere<br />
Maßnahmen da<strong>für</strong> zu sorgen, daß der Ableitwiderstand unter 108 Ω bleibt.<br />
Durch ständiges Feuchthalten kann häufig ein Ableitwiderstand kleiner als 108 Ω<br />
erreicht werden. Durch Auftrag <strong>von</strong> Fußbodenpflegemitteln kann der Widerstand unzulässig<br />
hoch werden.<br />
In Bereichen, <strong>die</strong> durch Explosivstoffe gefährdet sind, darf der Ableitwiderstand den<br />
Wert 106 Ω nicht überschreiten (siehe aber Abschnitt 7.4.1.2.1).<br />
In explosionsgefährdeten Bereichen der Zonen G und M muß der Ableitwiderstand Abschnitt<br />
7.4.2.2 genügen.<br />
6.5 Aufladung <strong>von</strong> Personen<br />
Personen können sich beim Bewegen oder durch Influenz aufladen. Kleidungsstücke<br />
mit nicht ausreichender Leitfähigkeit (siehe Abschnitt 7.1.1) begünstigen <strong>die</strong> Aufladung.<br />
Durch Berühren <strong>von</strong> aufgeladenen Gegenständen kann eine Aufladung auch<br />
durch Ladungsübertragung erfolgen. Durch Influenz können Personen, <strong>die</strong> sich in der<br />
Nähe <strong>von</strong> aufgeladenen Gegenständen aufhalten, aufgeladen werden.<br />
22
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
Voraussetzung <strong>für</strong> <strong>die</strong> Möglichkeit einer Aufladung ist in jedem Falle ein isolierter<br />
Standort, bedingt z.B. durch Schuhsohlen aus nichtleitfähigen Stoffen oder durch Fußböden<br />
mit einem nichtleitfähigen Belag. Die Aufladung <strong>von</strong> Personen kann so hoch<br />
werden, daß bei Annäherung an einen leitfähigen Gegenstand (Anlageteil) eine Funkenentladung<br />
erfolgt und explosionsfähige Gas-Luft- oder Dampf-Luft-Gemische oder<br />
auch explosionsgefährliche Stoffe entzündet werden. Bei der elektrostatischen Erdung<br />
<strong>von</strong> Personen über Fußbekleidung und Fußboden ist darauf zu achten, daß <strong>die</strong> Erdung<br />
nicht z.B. durch Stühle, Tritte, Gummimatten, Kunststoffolien aufgehoben wird. Derartige<br />
Gegenstände sind aus leitfähigem Material herzustellen und zu erden.<br />
6.5.1 Leitfähige Fußbekleidung<br />
Schuhe können Aufladungen im allgemeinen ausreichend schnell ableiten, wenn der<br />
Widerstand im Normalklima 23/50 zwischen einer Elektrode im Inneren der Fußbekleidung<br />
und einer äußeren Elektrode kleiner als 108 Ω ist (Messen des Durchgangswiderstandes<br />
siehe DIN 4843 Teil 1 „Schutzschuhwerk; Sicherheitstechnische Anforderungen,<br />
Prüfung“). Solche Schuhe bieten einen ausreichenden Schutz, wenn der Ableitwiderstand<br />
des Fußbodens den Forderungen des Abschnittes 6.4 genügt. Durch<br />
Strümpfe wird der Ableitwiderstand in der Regel nicht unzulässig erhöht.<br />
6.5.2 Kleidung<br />
Im allgemeinen können durch das Tragen <strong>von</strong> handelsüblicher Kleidung keine zündfähigen<br />
Entladungen verursacht werden, wenn <strong>die</strong> Personen leitfähige Fußbekleidung<br />
nach Abschnitt 6.5.1 tragen und der Ableitwiderstand des Fußbodens der Forderung<br />
des Abschnittes 6.4 genügt. In besonderen Fällen, z.B. in explosivstoffgefährdeten Betrieben,<br />
Aufenthalt in Zone 0, ist Kleidung zu tragen, deren Eigenschaften Abschnitt<br />
3.2.1 entsprechen (medizinisch genutzte Räume siehe Abschnitt 7.4.2).<br />
Gegebenenfalls ist <strong>die</strong> Kleidung nach jeder Wäsche wieder antistatisch auszurüsten<br />
oder eine andere der in den Abschnitten 7.1.1.1 und 7.1.1.2 genannten Maßnahmen zu<br />
ergreifen. Das Ausziehen <strong>von</strong> Kleidungsstücken kann zu zündfähigen Entladungen führen<br />
und ist deshalb in Zone 0 und 1 zu vermeiden.<br />
In Bereichen der Zone 1, in denen das Tragen <strong>von</strong> Schutzhelmen erforderlich ist, sollten<br />
<strong>die</strong> Schutzhelme auch dann getragen werden, wenn nur solche aus aufladbaren Stoffen<br />
verfügbar sind, da <strong>die</strong> Wahrscheinlichkeit einer Entzündung durch Entladungen<br />
statischer Elektrizität in <strong>die</strong>sem Fall gering einzuschätzen ist. In Zone 0 sollten jedoch<br />
Schutzhelme aus nichtaufladbarem Werkstoff verwendet werden.<br />
23
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
6.5.3 Schutzhandschuhe<br />
Werden in Zone 0 und 1 nichtleitfähige Handschuhe benutzt, können <strong>Zündgefahren</strong><br />
auftreten, wenn ein durch den Handschuh isolierter leitfähiger Gegenstand aufgeladen<br />
wird. Daher sollte in <strong>die</strong>sen Fällen der Durchgangswiderstand <strong>von</strong> Schutzhandschuhen,<br />
gemessen nach Abschnitt 4.5 DIN 4841 Teil 1 „Schutzhandschuhe; Sicherheitstechnische<br />
Grundanforderungen, Prüfung“, kleiner als 108 Ω sein.<br />
24
7 Schutzmaßnahmen in besonderen Fällen<br />
7.1 Gegenstände aus aufladbaren nichtleitfähigen festen Stoffen<br />
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
7.1.1 Allgemeines<br />
Werden Gegenstände aus aufladbaren nichtleitfähigen festen Stoffen in Zone 0 verwendet,<br />
dürfen Schutzmaßnahmen nur entfallen, wenn gefährliche Aufladungen sowohl<br />
bei betriebsmäßiger Verwendung einschließlich Wartung und Reinigung als auch<br />
bei selten vorkommenden Betriebsstörungen nicht auftreten (Gegenstände aus aufladbaren<br />
leitfähigen festen Stoffen siehe Abschnitt 6.3.1).<br />
Werden Gegenstände aus aufladbaren nichtleitfähigen festen Stoffen in Zone 1 so verwendet,<br />
daß eine gefährliche Aufladung bei betriebsmäßiger Verwendung einschließlich<br />
Wartung, Reinigung und üblichen Betriebsstörungen nicht zu erwarten ist, können<br />
Schutzmaßnahmen entfallen.<br />
Können in Zone 1 Aufladungen lediglich beim Annähern <strong>von</strong> Elektroden an den aufgeladenen<br />
Gegenstand zu zündfähigen Entladungen führen, kann auf Schutzmaßnahmen<br />
verzichtet werden, wenn das Annähern <strong>von</strong> Elektroden an den aufgeladenen Gegenstand<br />
sicher verhindert wird. Dies gilt nicht <strong>für</strong> Vorgänge mit hoher Aufladung, <strong>die</strong> zu<br />
spontanen Entladungen führen, wie Vorgänge mit hohen Geschwindigkeiten, z.B.<br />
schnellbewegte Folien, schnellbewegte Flüssigkeiten.<br />
Schutzmaßnahmen in Zone 1 können auch entfallen, wenn vorhandene Elektroden, an<br />
denen bei steigender Aufladung des Gegenstandes zündfähige Entladungen auftreten,<br />
entfernt werden. Als Elektroden kommen hier leitfähige geerdete sowie ungeerdete<br />
Gegenstände, z.B. Einfüllstutzen, Rohrleitungen, Meßfühler oder Personen, in<br />
Betracht.<br />
Ist der Oberflächenwiderstand im Klima 23/50-1 kleiner oder gleich 109 Ω, können im<br />
allgemeinen Schutzmaßnahmen entfallen. Ausgenommen hier<strong>von</strong> sind Einrichtungen<br />
mit hohen Trenngeschwindigkeiten, z.B. Antriebsriemen (siehe Abschnitt 7.1.5).<br />
Ist der Oberflächenwiderstand im Normalklima 23/50-1 größer als 109 Ω, aber unter zu<br />
erwartenden ungünstigen Bedingungen, z.B. niedrige Temperatur, geringe relative<br />
Feuchte, Änderung der Stoffeigenschaften, kleiner als 1011 Ω und ist der explosionsgefährdete<br />
Bereich nicht Zone 0, können im allgemeinen Schutzmaßnahmen entfallen.<br />
Ist keine der in den beiden vorhergehenden Abschnitten angeführten Bedingungen erfüllt,<br />
sind in den Zonen 0 und 1 Schutzmaßnahmen durchzuführen. In Zone 2 sind<br />
Schutzmaßnahmen in der Regel nur erforderlich, wenn zündfähige Entladungen ständig<br />
auftreten würden.<br />
Bei Stoffen, z.B. Glas oder Papier, deren Oberflächenwiderstand bei mittlerer relativer<br />
Feuchte etwa in der Größenordnung <strong>von</strong> 1011 Ω liegt, sind im allgemeinen keine<br />
25
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
Schutzmaßnahmen erforderlich, wenn <strong>die</strong> Stoffe nur geringer Reibung ausgesetzt sind<br />
und der umgebende Bereich nicht Zone 0 ist.<br />
Im übrigen sind bei Glasapparaturen <strong>die</strong> Hinweise in Abschnitt 7.1.3 zu beachten.<br />
In den Zonen 10 und 11 sind im allgemeinen Schutzmaßnahmen nicht erforderlich,<br />
wenn nur mit dem Auftreten <strong>von</strong> Büschelentladungen (siehe Abschnitt 4.2.2) zu rechnen<br />
ist. Können Gleitstielbüschelentladungen (siehe Abschnitt 4.2.3) auftreten, sind<br />
Schutzmaßnahmen erforderlich.<br />
Schutzmaßnahmen in den Zonen G und M siehe Abschnitt 7.4.2.2.<br />
7.1.1.1 Erhöhen der Leitfähigkeit<br />
Aufladbare Stoffe, z.B. Gummi und Kunststoffe, können durch Zusätze, z.B. durch Ruß,<br />
ausreichend leitfähig gemacht werden. Auf <strong>die</strong> Möglichkeit einer Verminderung der<br />
Leitfähigkeit durch Verdampfen eines Weichmachers, durch Entmischen oder durch<br />
Änderung der Struktur <strong>infolge</strong> Alterung ist zu achten. Außerdem ist eine gleichmäßige,<br />
ausreichend dichte Verteilung, z.B. <strong>von</strong> Metallfasern in Filtern aus Textilien oder <strong>von</strong><br />
Ruß in Kunststoffen erforderlich. Die Verteilung <strong>von</strong> Metallfasern ist ausreichend dicht,<br />
wenn der Widerstand, gemessen nach DIN 54 345 Teil 1 „Prüfung <strong>von</strong> Textilien; Elektrostatisches<br />
Verhalten, Bestimmung elektrischer Widerstandsgrößen“, 108 Ω nicht<br />
überschreitet.<br />
Die Oberfläche <strong>von</strong> aufladbaren Gegenständen kann durch Bedampfen mit Metallen,<br />
durch Galvanisieren, durch Auftragen <strong>von</strong> leitfähigen Schichten oder durch andere<br />
Oberflächenbehandlung leitfähig gemacht werden. Derartig behandelte Stoffe sind in<br />
Zone 0 und 1 einsetzbar, wenn <strong>die</strong> geforderte Ableitfähigkeit ausreichend dauerhaft<br />
ist.<br />
Auch durch Einreiben oder Auftragen einer antistatischen hygroskopischen Flüssigkeit<br />
kann <strong>die</strong> Oberfläche leitfähiger gemacht werden. Als Antistatikum können Lösungen<br />
verwendet werden, denen z.B. hygroskopische Salze, Polyglykole oder Seifen beigegeben<br />
werden.<br />
Antistatische Präparierung ist nicht immer beständig gegen Waschen, Abrieb oder<br />
Alterung. Die Wirksamkeit ist zu überwachen und <strong>die</strong> Präparierung ist gegebenenfalls<br />
zu wiederholen. Hierbei ist zu beachten, daß hygroskopische Präparationen bei zu<br />
geringer Luftfeuchte in ihrer Wirksamkeit nachlassen können.<br />
7.1.1.2 Erhöhen der Luftfeuchte<br />
Durch Erhöhen der relativen Luftfeuchte über etwa 65 % (durch Klimaanlagen, Sprühdüsen,<br />
Aufhängen feuchter Tücher) wird der Oberflächenwiderstand einiger aufladbarer<br />
Stoffe ausreichend verringert. Die Leitfähigkeit der Luft selbst wird dadurch nicht<br />
26
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
erhöht. Die meisten Kunststoffe nehmen jedoch nur so wenig Wasser auf, daß sich auf<br />
ihnen keine leitfähige Feuchtigkeitsschicht bildet. Oft ist es nicht notwendig, <strong>die</strong><br />
Feuchtigkeit der gesamten Raumluft zu erhöhen, sondern es genügt, <strong>die</strong> Luft an der<br />
Entstehungsstelle der Aufladungen feucht zu halten, indem man z.B. Wasserdampf<br />
unter geringem Druck ausströmen läßt. Die Höhe der relativen Luftfeuchte soll durch<br />
geeignete Hygrometer oder Hygroskope im Bereich der Gefahrenquellen überwacht<br />
werden.<br />
Diese Maßnahme ist in der Regel in Zone 0 nicht ausreichend.<br />
7.1.1.3 Ionisation der Luft<br />
Das Erhöhen der Leitfähigkeit der umgebenden Luft durch Ionisation ist eine weitere<br />
Methode zur Beseitigung der Ladungen <strong>von</strong> aufladbaren Stoffen, verhindert aber nicht<br />
eine erneute Aufladung an anderer Stelle. Die Leistungsfähigkeit <strong>von</strong> Einrichtungen zur<br />
Ionisation der Luft kann nach dem maximalen Ionenstrom, der bei vorgeschriebenem<br />
Abstand geliefert wird, beurteilt werden. Eine vollständige Entladung kann jedoch<br />
nicht in allen Fällen erreicht werden. Die Einbauhinweise der Hersteller solcher Einrichtungen<br />
sind zu beachten.<br />
Spitzen-Ionisatoren<br />
An geerdeten Spitzen, dünnen Drähten oder Lamettafäden, <strong>die</strong> in unmittelbarer Nähe<br />
der aufgeladenen Körper angebracht werden, können so hohe Feldstärken entstehen,<br />
daß in ihrer Nähe <strong>die</strong> Luft ionisiert wird. Die Wirkung nimmt mit der Größe der Aufladung<br />
zu. Die Ladungen werden zwar dabei nicht vollständig beseitigt, aber im allgemeinen<br />
ausreichend erniedrigt. Eine Gefahr der Entzündung explosionsfähiger Gemische<br />
bei der Entladung <strong>von</strong> aufladbaren nichtleitfähigen Gegenständen durch Spitzen<br />
ist im allgemeinen nicht zu erwarten.<br />
Diese Maßnahme soll in Zone 0 bei Anwesenheit <strong>von</strong> Stoffen der Explosionsgruppe II C<br />
und bei einigen Initialsprengstoffen nicht angewendet werden (siehe Abschnitt 7.4.1).<br />
Hochspannungs-Ionisatoren<br />
Wie bei den Spitzen-Ionisatoren bestehen <strong>die</strong> Hochspannungs-Ionisatoren in der<br />
Hauptsache aus einer Reihe <strong>von</strong> Spitzen oder aus dünnen Drähten, <strong>die</strong> an den aufgeladenen,<br />
sich bewegenden Gegenstand herangebracht werden. Während bei den Spitzen-Ionisatoren<br />
<strong>die</strong> zur Ionisation erforderliche Spannung durch Influenzwirkung des<br />
aufgeladenen Gegenstandes selbst hervorgerufen wird, werden bei Hochspannungs-<br />
Ionisatoren zwischen Spitze und Erde in der Regel Wechselspannungen gelegt.<br />
Derartige elektrische Geräte bedürfen <strong>für</strong> ihre Verwendung in den Zonen 0<br />
und 1 einer Baumuster-Prüfbescheinigung.<br />
27
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
Beim Einsatz <strong>die</strong>ser Geräte in Zone 10 sind unter Umständen Schutzmaßnahmen<br />
gemäß DIN VDE 0165 „Errichten elektrischer Anlagen in explosionsgefährdeten<br />
Bereichen“ erforderlich. Auf einen ausreichenden Berührungsschutz<br />
ist zu achten.<br />
Anblasen mit ionisierter Luft<br />
Werden elektrostatisch aufgeladene Gegenstände mit ionisierter Luft angeblasen, besteht<br />
<strong>die</strong> Möglichkeit einer Verringerung oder Beseitigung der Aufladung. Die mit Hilfe<br />
<strong>von</strong> Ionisatoren erzeugten Ionen werden durch den Luftstrom an <strong>die</strong> aufgeladenen<br />
Flächen geblasen.<br />
Bei Anwendung <strong>die</strong>ses Verfahrens ist zu beachten, daß <strong>die</strong> Zahl der Ionen durch Rekombination<br />
oder Anlagerungen an Wandungen rasch abnehmen kann, so daß eine<br />
Fortleitung der ionisierten Luft über größere Entfernungen schwierig ist. Diese Schutzmaßnahme<br />
kann grundsätzlich in allen Zonen angewendet werden. Der Ionisator muß<br />
jedoch außerhalb des explosionsgefährdeten Bereiches installiert werden, sofern er<br />
nicht explosionsgeschützt ist.<br />
Radioaktive Stoffe<br />
Radioaktive Stoffe ionisieren <strong>die</strong> Luft und können zum Beseitigen der Aufladungen verwendet<br />
werden. Dabei sind <strong>die</strong> Vorschriften über Strahlenschutz zu beachten. Angaben<br />
über <strong>die</strong> Leistungsfähigkeit der Stoffe (Halbwertszeit und maximaler Sättigungsstrom)<br />
sind bei den Lieferfirmen zu erfragen. Diese Schutzmaßnahme darf in allen<br />
Zonen angewendet werden.<br />
7.1.1.4 Begrenzung der Abmessungen aufladbarer Stoffe<br />
<strong>Zündgefahren</strong> durch aufgeladene Flächen sind nicht zu erwarten, wenn <strong>die</strong> Größe der<br />
Fläche, <strong>die</strong> <strong>infolge</strong> Reibung <strong>von</strong> Personen oder <strong>infolge</strong> betrieblicher Vorgänge aufgeladen<br />
werden kann, in Abhängigkeit <strong>von</strong> der Unterteilung der Gase und Dämpfe und der<br />
Zone auf <strong>die</strong> in Tabelle 1 aufgeführten Höchstwerte beschränkt wird.<br />
Tabelle 1<br />
Explosionsgruppe I<br />
(Methan)<br />
II A, II B II C<br />
Flächen in cm 2<br />
Zone 0 50 25*) 4<br />
Zone 1 100 100*) 20*)<br />
Zone 2 keine Beschränkung<br />
*) Diese Werte sind in der Norm EN 50 014 bisher nicht enthalten.<br />
28
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
Ist ein Gegenstand aus aufladbaren Stoffen langgestreckt, z.B. ein Rohr oder ein Vierkantstab,<br />
sind <strong>Zündgefahren</strong> nicht zu erwarten, wenn der größte Durchmesser oder <strong>die</strong><br />
größte Breite des aufladbaren Gegenstandes in Abhängigkeit <strong>von</strong> der Unterteilung und<br />
der Zone folgende Höchstwerte nicht übersteigt:<br />
Tabelle 2<br />
Explosionsgruppe I<br />
(Methan)<br />
II A, II B II C<br />
Maße in cm<br />
Zone 0 0,3 0,3 0,1<br />
Zone 1 3,0 3,0 2,0<br />
Zone 2 keine Beschränkung<br />
Wird jedoch der Gegenstand, z.B. ein Seil, aufgewickelt, gelten <strong>die</strong> Werte <strong>für</strong> aufladbare<br />
Flächen gemäß Tabelle 1.<br />
<strong>Zündgefahren</strong> sind nicht zu erwarten, wenn der Gegenstand aus aufladbarem Stoff,<br />
z.B. mit einem festanliegenden geerdeten Blechmantel oder mit einem geerdeten<br />
Drahtnetz bzw. geerdeten Metallbändern, umhüllt ist. Bei der Verwendung <strong>von</strong> Drahtnetzen<br />
oder Metallbändern an oder dicht unter der Oberfläche (siehe Abschnitt 7.1.1.5)<br />
dürfen <strong>die</strong> nicht abgedeckten Flächen <strong>die</strong> Werte in der Tabelle 1 nicht überschreiten.<br />
Bei Schläuchen mit metallenen geerdeten Stützwendeln dürfen <strong>die</strong> Abstände zwischen<br />
den Windungen in Zone 0 <strong>die</strong> in der Tabelle 2 <strong>für</strong> <strong>die</strong> Zone 1 genannten Werte und in<br />
Zone 1 den Wert 5 cm nicht überschreiten.<br />
Bei größeren Flächen kann in manchen Fällen <strong>die</strong> durch Reiben erzeugbare Aufladung<br />
durch starke Verringerung der Oberflächen, <strong>die</strong> einer Reibung zugänglich sind, so weit<br />
vermindert werden, daß sie nicht mehr gefährlich ist. Die Wirksamkeit <strong>die</strong>ser Maßnahme<br />
muß im Einzelfall überprüft werden.<br />
7.1.1.5 Begrenzung der Dicke aufladbarer Schichten auf leitfähigen Unterlagen<br />
Sind Oberflächen elektrostatisch geerdeter leitfähiger Gegenstände, z.B. Tankwände,<br />
mit aufladbaren nichtleitfähigen Materialien beschichtet, ist <strong>für</strong> Stoffe der Explosionsgruppen<br />
II A und II B bei Schichtdicken bis 2 mm bzw. <strong>für</strong> Stoffe der Explosionsgruppe<br />
II C bei Schichtdicken bis 0,2 mm nicht mit Entzündung zu rechnen; in <strong>die</strong>sen Fällen<br />
können in allen Zonen Schutzmaßnahmen entfallen (siehe jedoch Abschnitt 4.2.3).<br />
29
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
7.1.2 Behälter aus nichtleitfähigen oder aufladbaren Stoffen, leitfähige Behälter<br />
mit nichtleitfähiger Beschichtung<br />
Behälter aus nichtleitfähigen oder aufladbaren Stoffen sind z.B. solche aus Glas, Keramik<br />
oder Kunststoffen. Leitfähige Behälter mit nichtleitfähiger Beschichtung sind solche<br />
mit leitfähigen Wandungen, <strong>die</strong> innen oder außen lackiert, emailliert oder anderweitig<br />
nichtleitfähig beschichtet sind. Hierzu gehören auch leitfähige Behälter mit<br />
anliegenden nichtleitfähigen oder aufladbaren Innenbehältern.<br />
Behälter aus nichtleitfähigen oder aufladbaren Stoffen, ausgenommen solche aus<br />
Glas, dürfen nicht beim Umgang mit Diethylether und Stoffen der Explosionsgruppe<br />
II C verwendet werden. Alle Anforderungen in den nachfolgenden Abschnitten gelten<br />
<strong>für</strong> den Einsatz <strong>von</strong> Behältern aus nichtleitfähigen oder aufladbaren Stoffen in Zone 1,<br />
wobei das Innere der Behälter Zone 0 sein kann.<br />
7.1.2.1 Aufladungsvorgang<br />
Beim Umgang mit Behältern, deren Wandungen aus nichtleitfähigen Stoffen bestehen<br />
oder deren leitfähige Wandungen innen oder außen mit nichtleitfähigen Stoffen<br />
beschichtet sind, können<br />
– Behälterwände bei Reibvorgängen durch Personen oder bei vergleichbaren betrieblichen<br />
Vorgängen, z.B. Reinigen, gefährlich aufgeladen werden,<br />
– beim Befüllen mit aufladbaren Stoffen innerhalb und <strong>infolge</strong> Durchgreifens des<br />
elektrischen Feldes bei Behältern ohne leitfähige Wandungen auch außerhalb der<br />
Behälter <strong>Zündgefahren</strong> durch den aufgeladenen Stoff auftreten.<br />
Die Ladungen fließen im wesentlichen entsprechend der Leitfähigkeit der Flüssigkeit<br />
zur Wand ab. Im Gegensatz zu Metallbehältern kann bei Behältern mit nichtleitfähigen<br />
Wänden das Abfließen der Ladungen <strong>von</strong> der Wand zur Erde behindert sein. Die<br />
Ladungen können ähnlich wie bei einem Metallbehälter abfließen, wenn der Oberflächenwiderstand<br />
der Innenwand und der Ableitwiderstand wenigstens an einer Seite<br />
der Innenwand ausreichend gering sind (siehe Abschnitt 7.1.2.2.2).<br />
Sind <strong>die</strong> genannten Bedingungen <strong>für</strong> <strong>die</strong> Außenwand, nicht jedoch <strong>für</strong> <strong>die</strong> Innenwand<br />
erfüllt, werden <strong>die</strong> zur Innenwand wandernden Ladungen bei nicht zu großer Wanddicke<br />
durch Influenzladungen auf der Außenwand gefahrlos gebunden.<br />
7.1.2.2 Schutzmaßnahmen<br />
Eine gefährliche Aufladung der Behälterwände durch Reibvorgänge läßt sich vermeiden,<br />
wenn <strong>die</strong> in Abschnitt 7.1.1 genannten Maßnahmen beachtet werden.<br />
Zur <strong>Vermeidung</strong> einer gefährlichen Aufladung beim Befüllen mit aufladbaren Flüssigkeiten<br />
sind <strong>die</strong> Forderungen des Abschnittes 7.2 zu beachten. Zusätzliche Anforderungen<br />
werden in den nachfolgenden Abschnitten behandelt.<br />
30
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
7.1.2.2.1 Behälter aus nichtleitfähigen oder aufladbaren Stoffen<br />
Bei Behältern aus aufladbaren Stoffen ist mit <strong>Zündgefahren</strong> zu rechnen. Die Verwendung<br />
<strong>die</strong>ser Behälter ist ohne Schutzmaßnahmen nach Abschnitt 7.1.1 nicht zulässig.<br />
Bei Behältern bis zu einem Rauminhalt <strong>von</strong> 2 Litern ist das Risiko einer gefährlichen<br />
Aufladung erfahrungsgemäß vertretbar gering. Sie dürfen aber mit Ausnahme <strong>von</strong><br />
Glasbehältern nicht in Zone 0 sowie nicht beim Umgang mit Diethylether und mit Stoffen<br />
der Explosionsgruppe II C verwendet werden.<br />
Lassen sich bei innerbetrieblichem Umgang mit Behältern bei vorhersehbarer Verwendung<br />
und durch <strong>die</strong> Art der Handhabung gefährliche Aufladungen sowohl durch Reiben<br />
als auch beim Befüllen und Entleeren vermeiden, dürfen Behälter aus aufladbaren<br />
Stoffen verwendet werden.<br />
Beim Befüllen der vorgenannten Behälter mit aufladbaren Flüssigkeiten ist mit <strong>Zündgefahren</strong><br />
<strong>infolge</strong> Felddurchgriff nicht zu rechnen, wenn das Behältervolumen 60 l nicht<br />
überschreitet und <strong>die</strong> in Abschnitt 7.2.3.6 geforderte Verweilzeit der Flüssigkeit hinter<br />
Filtern eingehalten sowie <strong>die</strong> Füllgeschwindigkeit <strong>von</strong> 5 m/s nicht überschritten wird.<br />
Beim Befüllen mit Stäuben oder Granulaten ist durch Messen zu prüfen, ob ein gefährlicher<br />
Felddurchgriff auftreten kann.<br />
<strong>Zündgefahren</strong> bei Anwesenheit explosionsfähiger Gemische <strong>von</strong> Gasen und Dämpfen<br />
mit Luft sind zu erwarten, wenn Stäube, Granulate oder andere Schüttgüter aus aufladbaren<br />
Behältern – insbesondere aus Säcken – ausgeschüttet werden.<br />
Ist bei Behältern durch Zusätze, z.B. <strong>von</strong> Ruß, oder durch Behandlung der Oberfläche<br />
ständig gewährleistet, daß an der Außenwand der Oberflächenwiderstand 109 Ω und<br />
der Ableitwiderstand wenigstens an einer Stelle 108 Ω nicht überschreiten oder der Ableitwiderstand<br />
an keiner Stelle 108 Ω überschreitet, dürfen <strong>die</strong>se wie leitfähige befüllt<br />
werden. Dies gilt auch, wenn <strong>die</strong>se Bedingungen nur <strong>für</strong> <strong>die</strong> Innenwand oder <strong>für</strong> <strong>die</strong><br />
Außen- und Innenwand erfüllt sind. Sind <strong>die</strong> Behälter begehbar, müssen <strong>die</strong> genannten<br />
Bedingungen <strong>für</strong> <strong>die</strong> begehbare Fläche erfüllt oder <strong>die</strong> Erdung <strong>von</strong> Personen und<br />
Gegenständen muß auf andere Art gewährleistet sein. Bei aufladbarer nichtleitfähiger<br />
Innenwand mit Schichtdicken größer als 20 mm sind gefährliche Aufladungen nicht<br />
auszuschließen (siehe auch Abschnitt 7.1.2.2.2).<br />
Bei beweglichen Behältern <strong>die</strong>ser Art ist auf Erdungsmaßnahmen nach Abschnitt 6.3.1<br />
oder 6.3.2 zu achten. Sie müssen dauerhaft gekennzeichnet sein; als Kennzeichen wird<br />
das Erdungssymbol nach DIN 40 011 „Elektrotechnik; Erde, Schutzleiter, Fremdspannungsarme<br />
Erde, Kennzeichnung an Betriebsmitteln, Schilder“ empfohlen.<br />
31
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
7.1.2.2.2 Leitfähige Behälter mit nichtleitfähiger Auskleidung<br />
Schichtdicken nicht größer als 20 mm<br />
Leitfähige Behälter mit nichtleitfähiger Auskleidung mit Schichtdicken <strong>von</strong> nicht größer<br />
als 20 mm dürfen mit aufladbaren Flüssigkeiten unter den Bedingungen des Abschnittes<br />
7.2 wie Metallbehälter gefüllt werden. Bei Einbauten sind <strong>die</strong> Erdungsmaßnahmen<br />
nach Abschnitt 6.3.1 zu beachten.<br />
Bei begehbaren Behältern ist da<strong>für</strong> zu sorgen, daß Personen sich nicht aufladen können.<br />
Dazu sind <strong>die</strong> Abschnitte 6.4 und 6.5 zu beachten. Zur <strong>Vermeidung</strong> gefährlicher<br />
Aufladung der nichtbegehbaren Wände ist Abschnitt 7.1.1 oder 7.1.1.5 zu beachten.<br />
Schichtdicken größer als 20 mm, Behälterinhalt bis 250 l<br />
Bei Behältern mit nichtleitfähiger Auskleidung mit Schichtdicken größer als 20 mm<br />
sind bis zu einem Rauminhalt <strong>von</strong> 250 l keine zusätzlichen Maßnahmen gegenüber<br />
den im vorigen Abschnitt genannten erforderlich.<br />
Schichtdicken größer als 20 mm, Behälterinhalt über 250 l<br />
Bei Behältern mit nichtleitfähiger Auskleidung mit Schichtdicken größer als 20 mm<br />
und einem Rauminhalt <strong>von</strong> mehr als 250 l sind gefährliche Aufladungen nicht auszuschließen.<br />
Der Einsatz derartiger Behälter ist daher nur zulässig, wenn neben den zuvor<br />
genannten Maßnahmen <strong>für</strong> den Einzelfall ausreichende zusätzliche Schutzmaßnahmen<br />
festgelegt werden.<br />
7.1.3 Glasapparaturen<br />
Da nach Abschnitt 7.1.1 bei Glas im allgemeinen keine gefährlichen Aufladungen auftreten,<br />
können Maßnahmen nach Abschnitt 7.1.1 in der Regel entfallen.<br />
Schutzmaßnahmen gegen gefährliche Aufladungen <strong>infolge</strong> Reiben der Glasoberflächen<br />
durch Personen sind nur erforderlich, wenn der gefährdete Bereich außerhalb der<br />
Glasapparatur Zone 0 ist und außerdem dort mit einer relativen Feuchte unterhalb<br />
50 % zu rechnen ist (siehe Abschnitt 7.1.1.2).<br />
Werden aufladbare Flüssigkeiten in Glasapparaturen unter Bedingungen verarbeitet,<br />
bei denen mit gefährlichen Aufladungen der Flüssigkeit, z.B. in Filtern, Pumpen,<br />
Düsen, zu rechnen ist, sind abgestuft nach Zonen Schutzmaßnahmen, insbesondere<br />
Erdungsmaßnahmen nach Abschnitt 6.3.1, z. B. an Metallflanschen, Ventilen, Meßeinrichtungen<br />
aus Metall, zu treffen.<br />
Ist der umgebende Bereich außerhalb der Glasapparatur als Zone 0 – oder bei Stoffen<br />
der Explosionsgruppe II C auch als Zone 1 – einzustufen, sind alle leitfähigen Anlageteile,<br />
z.B. Flansche aus Metall <strong>von</strong> Rohrleitungen aus Glas, nach Abschnitt 6.3.1 zu<br />
erden. Ist im Falle schnellströmender oder auf andere Weise hochaufgeladener Flüssigkeiten<br />
mit Büschelentladungen bei Annäherung <strong>von</strong> leitfähigen Gegenständen an <strong>die</strong><br />
32
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
Glaswand zu rechnen, sind weitere Maßnahmen nach Abschnitt 7.1.1 zu treffen. Dem<br />
Einbau nichtleitfähiger Flansche ist der Vorzug zu geben; dabei benötigen Metallschrauben<br />
mit Kapazitäten kleiner als 3 pF keine Erdung. Kunststoffummantelte Metallflansche<br />
sollen in Leitungen über DN 100 nicht verwendet werden, da deren Erdung<br />
Schwierigkeiten bereitet.<br />
Ist der umgebende Bereich Zone 1, ausgenommen Stoffe der Explosionsgruppe II C,<br />
reicht es bei Rohren bis DN 100 im allgemeinen aus, <strong>die</strong> Metallflansche im Bereich der<br />
Pumpen, Filter und Düsen zu erden. Metallschrauben in Flanschen aus Kunststoff brauchen<br />
nicht geerdet zu werden.<br />
7.1.4 Fördergurte<br />
Fördergurte sind über Walzen laufende endlose Bänder, <strong>die</strong> dem Materialtransport <strong>die</strong>nen.<br />
7.1.4.1 Aufladevorgang<br />
Bei Fördergurten muß mit Aufladungen <strong>infolge</strong> der kontinuierlichen Trennung zweier<br />
sich berührender Flächen, z.B. Antriebstrommel und Fördergut, gerechnet werden. Die<br />
Aufladung kann beträchtliche Werte annehmen, so daß bei einer Entladung Zündgefahr<br />
besteht.<br />
Die Höhe der Aufladung ist durch <strong>die</strong> Werkstoffe <strong>von</strong> Fördergut, Trommel und Tragrollen<br />
bedingt. Sie steigt mit der Gurtgeschwindigkeit, der Gurtspannung und der Breite<br />
der Berührungsfläche an.<br />
7.1.4.2 Schutzmaßnahmen<br />
Werden Fördergurte in Zone 0 und Bereichen der Zone 1, <strong>die</strong> der Explosionsgruppe II C<br />
zuzurechnen sind, betrieben, werden <strong>die</strong> Aufladungen über eine ausreichende Anzahl<br />
<strong>von</strong> leitfähigen und geerdeten Walzen gefahrlos abgeführt, wenn der Fördergurt selber<br />
ausreichend leitfähig ist und seine Geschwindigkeit 0,5 m/s nicht überschreitet. Der<br />
elektrische Oberflächenwiderstand, gemessen nach DIN 22 104 „Antistatische Fördergurte<br />
mit Textileinlagen; Anforderung, Prüfung“ oder nach DIN 53 482/VDE 0303 Teil 3<br />
„Prüfung <strong>von</strong> Werkstoffen <strong>für</strong> <strong>die</strong> Elektrotechnik; Messen des elektrischen Widerstandes<br />
<strong>von</strong> nichtmetallenen Werkstoffen“, Elektrodenanordnung A oder E, darf 3 · 108 Ω<br />
nicht überschreiten. Besteht der Gurt aus mehreren Lagen, darf der Durchgangswiderstand,<br />
gemessen nach DIN 53 482/VDE 0303 Teil 3 „Prüfung <strong>von</strong> Werkstoffen <strong>für</strong> <strong>die</strong><br />
Elektrotechnik; Messung des elektrischen Widerstandes <strong>von</strong> nichtmetallenen<br />
Werkstoffen“ mit der 20-cm2-Elektrode, 109 Ω nicht überschreiten. Reparaturstellen<br />
dürfen <strong>die</strong> Leitfähigkeit nicht unterbrechen. Gurtverbinder sind nicht zulässig.<br />
33
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
Für Fördergurte, <strong>für</strong> Bereiche der Zone 1, <strong>die</strong> den Explosionsgruppen II A und II B zuzurechnen<br />
sind, gelten <strong>die</strong> gleichen Bestimmungen, jedoch sind Fördergurtgeschwindigkeiten<br />
bis 5 m/s und Gurtverbindungen zulässig.<br />
Für Gurte mit Fördergeschwindigkeiten größer als 5 m/s gilt Abschnitt 7.1.5.<br />
7.1.4.3 Weitere Schutzmaßnahmen<br />
Lassen sich <strong>die</strong> Forderungen nach Abschnitt 7.1.4.2 nicht erfüllen, werden Einrichtungen<br />
zur Ionisation der Luft empfohlen (siehe Abschnitt 7.1.1.3). Eine Erhöhung der relativen<br />
Luftfeuchte auf mehr als 65 % ist nur bedingt wirksam, z.B. bei sehr langsam laufenden<br />
Fördergurten.<br />
7.1.5 Antriebsriemen<br />
Antriebsriemen sind Keil- und Flachriemen, <strong>die</strong> dem Antrieb rotierender Teile <strong>die</strong>nen.<br />
7.1.5.1 Aufladevorgang<br />
Bei Antriebsriemen muß mit Aufladungen <strong>infolge</strong> der kontinuierlichen Trennung zweier<br />
sich berührender Flächen (Riemenscheibe und Riemen) gerechnet werden. Die Aufladung<br />
kann beträchtliche Werte annehmen, so daß bei einer Entladung Zündgefahr<br />
besteht.<br />
Die Höhe der Aufladung ist durch <strong>die</strong> Werkstoffe <strong>von</strong> Riemen und Scheiben bedingt.<br />
Sie steigt mit der Riemengeschwindigkeit, der Riemenspannung und der Breite der<br />
Berührungsfläche an.<br />
7.1.5.2 Schutzmaßnahmen<br />
Antriebsriemen sollen in Bereichen der Zone 1, <strong>die</strong> der Explosionsgruppe II C zuzurechnen<br />
sind, und in Zone 0 nicht verwendet werden.<br />
Zur Ableitung der Aufladungen <strong>von</strong> Antriebsriemen ist <strong>die</strong> Verwendung leitfähiger<br />
Werkstoffe am wirksamsten.<br />
Auskunft über Hersteller „antistatischer“ Antriebsriemen erteilt <strong>die</strong> Berufsgenossenschaft.<br />
In Bereichen der Zone 1, <strong>die</strong> den Explosionsgruppen II A und II B zuzurechnen sind,<br />
dürfen Antriebsriemen mit Riemengeschwindigkeiten bis 30 m/s (<strong>für</strong> Riemengeschwindigkeiten<br />
über 30 m/s liegen keine Messungen vor) verwendet werden, wenn sie leitfähig<br />
und geerdet sind und folgende Bedingung erfüllt ist:<br />
RB ≤ 105 Ω m<br />
34
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
R ist der Widerstand des Antriebsriemens in Ω, gemessen zwischen einer an dem montierten<br />
Antriebsriemen in der Mitte zwischen den Scheiben an der Innenseite angebrachten<br />
Elektrode und der Riemenscheibe. B ist <strong>die</strong> Riemenbreite oder doppelte Flankenbreite<br />
des Keilriemens in m.<br />
Bestehen Flachriemen aus mehreren Lagen, darf der Durchgangswiderstand, gemessen<br />
nach DIN 53 482/VDE 0303 Teil 3 „Prüfung <strong>von</strong> Werkstoffen der Elektrotechnik;<br />
Messung des elektrischen Widerstandes <strong>von</strong> nichtmetallenen Werkstoffen“ mit der<br />
20-cm2-Elektrode, 109 Ω nicht überschreiten.<br />
Diese Messung ist bei einer relativen Luftfeuchte unter 50 % durchzuführen. Der<br />
Widerstand kann durch Verschmutzung erhöht werden. Eine Wachsschicht erhöht <strong>die</strong><br />
Haftfähigkeit des Riemens auf der Scheibe und meistens auch den Widerstand der Riemenoberfläche;<br />
hierdurch wird <strong>die</strong> Gefahr der Aufladung vergrößert. Klebeverbindungen<br />
dürfen <strong>die</strong> Leitfähigkeit nicht unterbrechen. Riemenverbinder sind nicht zulässig.<br />
7.1.5.3 Weitere Schutzmaßnahmen<br />
Lassen sich <strong>die</strong> Forderungen nach Abschnitt 7.1.5.2 nicht erfüllen, können in Zone 1<br />
Einrichtungen zur Ionisation der Luft nach Abschnitt 7.1.1.3 eingesetzt werden.<br />
7.1.6 Kabel und Leitungen<br />
Bei Kabeln und Leitungen in Zone 0 dürfen Schutzmaßnahmen nur dann entfallen,<br />
wenn sowohl bei betriebsmäßiger Verwendung einschließlich Wartung und Reinigung<br />
als auch bei selten vorkommenden Betriebsstörungen gefährliche Aufladungen nicht<br />
auftreten.<br />
Schutzmaßnahmen sind z.B. leitfähige geerdete Ummantelungen und Abdeckungen.<br />
Bei Kabeln und Leitungen in Zone 1 dürfen Schutzmaßnahmen entfallen, wenn<br />
– eine gefährliche Aufladung bei betriebsmäßiger Verwendung einschließlich Wartung,<br />
Reinigung und üblichen Betriebsstörungen nicht zu erwarten ist (<strong>die</strong> Bedingung<br />
wird in der Regel erfüllt sein) (siehe Abschnitt 7.1.1),<br />
– <strong>die</strong> Dicke des aufladbaren Materials über den äußeren Leitern 4 mm bzw. bei Stoffen<br />
der Explosionsgruppe II C 0,4 mm nicht überschreitet oder<br />
– der Durchmesser <strong>von</strong> einzeln verlegten Kabeln und Leitungen <strong>die</strong> Werte <strong>von</strong><br />
Tabelle 2 in Abschnitt 7.1.1.4 nicht überschreitet.<br />
Bei Kabeln und Leitungen in Zone 2 und 11 dürfen Schutzmaßnahmen entfallen.<br />
35
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
7.2 Aufladbare Flüssigkeiten<br />
7.2.1 Aufladungsvorgang<br />
Flüssigkeiten können sich beim Strömen längs fester Wände, beim Aufreißen oder Versprühen<br />
sowie bei Rührvorgängen gefährlich aufladen.<br />
7.2.1.1 Strömen der Flüssigkeiten<br />
Strömt eine aufladbare Flüssigkeit längs einer festen Wand, z.B. der Wand einer Rohrleitung,<br />
der Behälterwand oder der Porenwände <strong>von</strong> Filtern, oder längs der Oberfläche<br />
einer anderen Flüssigkeit, so kann an der Grenzfläche eine Ladungstrennung erfolgen.<br />
Die Ladung eines Vorzeichens verbleibt z.B. auf der Wand oder fließt über <strong>die</strong> Wand<br />
zur Erde ab, während <strong>die</strong> Ladung des anderen Vorzeichens mit der strömenden Flüssigkeit<br />
transportiert wird.<br />
Durch Erdung werden lediglich <strong>die</strong> Ladungen <strong>von</strong> den leitfähigen Anlageteilen abgeleitet<br />
und so gefährliche Spannungen zwischen leitfähigen Teilen vermieden; <strong>die</strong> Aufladung<br />
der Flüssigkeit bleibt <strong>von</strong> <strong>die</strong>sen Erdungsmaßnahmen weitgehend unbeeinflußt.<br />
Der Ladungsausgleich kann bei Flüssigkeiten mit niedriger Leitfähigkeit erhebliche Zeit<br />
beanspruchen und zu gefährlichen Ladungsmengen in der Flüssigkeit führen, <strong>die</strong> sich<br />
nach Durchströmen einer Rohrstrecke im Behälter ansammelt. Auch in einem geerdeten<br />
Behälter mit leitfähigen Wänden verliert <strong>die</strong> Flüssigkeit ihre Ladung allein nach<br />
Maßgabe ihrer Leitfähigkeit, sofern keine Ladungen nachströmen.<br />
Die Höhe der Aufladung hängt <strong>von</strong> den Eigenschaften der Flüssigkeit, insbesondere<br />
<strong>von</strong> ihrer Leitfähigkeit und in geringerem Maße auch vom Wandmaterial ab. Die Art<br />
und Konzentration an Spurenkomponenten und Verunreinigungen, <strong>die</strong> fast immer in<br />
technischen Flüssigkeiten vorkommen, und das Vorhandensein <strong>von</strong> freiem Wasser<br />
oder einer anderen Flüssigkeit sowie <strong>von</strong> kolloidal gelösten Stoffen kann <strong>die</strong> Aufladung<br />
stark erhöhen.<br />
Beim Durchströmen <strong>von</strong> Mikrofilmen, z.B. Papier- und Kunststoffiltern, ist in der Regel<br />
mit starken Aufladungen zu rechnen. Jedoch bewirken Metallsiebfilter mit einer Filterfeinheit<br />
größer als 30 µm z.B. bei Kraftstoffen keine wesentlich höhere Aufladung als<br />
<strong>die</strong> Strömung in einem Rohr, sofern <strong>die</strong> Filter nicht übermäßig verschmutzt sind; <strong>die</strong><br />
Reinigung muß rechtzeitig erfolgen.<br />
In Rohrleitungen hängt das Ausmaß der Aufladung stark <strong>von</strong> der Strömungsgeschwindigkeit<br />
der Flüssigkeit ab. Der durch den Transport aufgeladener Flüssigkeit erzeugte<br />
elektrische Strom (Aufladungsstrom) steigt mit wachsender Geschwindigkeit und bei<br />
gleichbleibender Geschwindigkeit mit wachsendem Rohrdurchmesser an. Er nimmt bei<br />
gleichbleibender Förderrate in Querschnittsverengungen zu. Ferner kann sich <strong>die</strong> Aufladung<br />
in Armaturen mit starker Veränderung der Strömungsrichtung erhöhen.<br />
36
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
Die Aufladungen brennbarer Flüssigkeiten sind besonders gefährlich bei Ether und<br />
Schwefelkohlenstoff, mit abnehmender Gefährlichkeit folgen aliphatische und aromatische<br />
Kohlenwasserstoffe, z.B. Benzin, Benzol und andere leichte Mineralölprodukte,<br />
chlorierte Kohlenwasserstoffe und schließlich Ester. Bei niederen Ketonen und Alkoholen<br />
ist <strong>die</strong> Aufladung bereits sehr gering, weil <strong>die</strong>se mit Wasser mischbaren Flüssigkeiten<br />
in der Regel eine höhere Leitfähigkeit besitzen. Dies gilt im allgemeinen <strong>für</strong> Flüssigkeiten<br />
der Gruppe B nach der Verordnung über brennbare Flüssigkeiten (VbF).<br />
7.2.1.2 Absetzen nichtmischbarer Phasen<br />
Beim Absetzen <strong>von</strong> Wassertröpfchen oder Feststoffpartikeln in einer Flüssigkeit niedriger<br />
Leitfähigkeit kann es zur Ladungstrennung und damit zur Ausbildung starker elektrischer<br />
Felder kommen (Sedimentationspotentiale). Dieses Phänomen tritt z.B. auf,<br />
wenn ein Mineralölprodukt zusammen mit Wasser in einen Behälter gepumpt wird und<br />
sich dann das Wasser in Form fein verteilter Wassertröpfchen im Produkt absetzt. Auch<br />
beim Aufwirbeln des Bodenwassers in einem Tank oder beim Mischen und Behandeln<br />
<strong>von</strong> Mineralölprodukten mit wäßrigen Lösungen ist mit <strong>die</strong>ser Erscheinung zu rechnen.<br />
Da das Absetzen der Tröpfchen oder Partikel längere Zeit in Anspruch nimmt, besteht<br />
Gefahr auch nach Beendigung des Pumpvorganges.<br />
7.2.1.3 Rühr- und Mischvorgänge<br />
Das Rühren und Mischen <strong>von</strong> aufladbaren Flüssigkeiten kann zu gefährlichen Aufladungen<br />
führen. Besondere Vorsicht ist geboten, wenn Dispersionen <strong>von</strong> leitfähigen<br />
oder nichtleitfähigen Feststoffpartikeln, z.B. Granulat, Emulsionen oder Flüssigkeiten<br />
mit kolloidalen Beimengungen, gerührt, gemischt oder bewegt werden. Häufig läßt<br />
sich eine gefährliche Aufladung dadurch vermeiden, daß <strong>die</strong> Leitfähigkeit der Flüssigkeit<br />
durch Zusätze ausreichend erhöht wird (siehe Abschnitt 3.2.2).<br />
7.2.1.4 Verspritzen <strong>von</strong> Flüssigkeit<br />
Beim Verspritzen bzw. Aufreißen <strong>von</strong> Flüssigkeit können sich unabhängig <strong>von</strong> der Leitfähigkeit<br />
aufgeladene Nebel bilden. Da <strong>die</strong> Tröpfchen durch das Trägergas sehr niedriger<br />
Leitfähigkeit, z.B. Luft, <strong>von</strong>einander getrennt sind, bleiben auch Flüssigkeiten<br />
hoher Leitfähigkeit, z.B. Wasser, nach dem Versprühen aufgeladen (Wasserfallelektrizität).<br />
Die Höhe der Aufladung des Nebels ist schwer voraussagbar und wird durch Substanzen,<br />
<strong>die</strong> in der Flüssigkeit gelöst sind, insbesondere durch oberflächenaktive Stoffe,<br />
stark beeinflußt. Bei Tanks <strong>von</strong> mehr als etwa 100 m3 Rauminhalt muß mit der<br />
Möglichkeit einer gefährlichen Aufladung gerechnet werden, z.B. beim Füllen im Freistrahl<br />
und beim Dämpfen.<br />
37
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
7.2.2 <strong>Zündgefahren</strong><br />
7.2.2.1 Elektrisches Feld<br />
Die sich beim Befüllen eines Behälters in der Flüssigkeit ansammelnden Ladungen<br />
erzeugen im Innern des Behälters, insbesondere auch im flüssigkeitsfreien Raum, ein<br />
elektrisches Feld. Die Feldstärke hängt <strong>von</strong> der Behältergeometrie ab und nimmt im<br />
übrigen proportional zur angesammelten Ladung im Behälter zu. Eine im Freistrahl<br />
ausströmende aufgeladene Flüssigkeit erzeugt in der Umgebung des Flüssigkeitsstrahls<br />
ebenfalls ein elektrisches Feld; <strong>die</strong> Feldstärke wächst mit der Ladungsdichte im<br />
Flüssigkeitsstrahl und mit dessen Durchmesser.<br />
Die maximal erreichbare Feldstärke ist durch <strong>die</strong> Durchschlagsfestigkeit der Luft bzw.<br />
des Dampf-Luft-Gemisches im Behälter begrenzt. Wegen der Unregelmäßigkeit des Feldes<br />
an den in der Regel vorhandenen Vorsprüngen und Einbauten können mittlere<br />
Feldstärken <strong>von</strong> etwa 500 kV/m kaum überschritten werden, da dann bereits elektrische<br />
Entladungen auftreten.<br />
Das Vorhandensein <strong>von</strong> Wasserdampf im Tank trägt weder zur Verringerung der Aufladung<br />
der Flüssigkeit noch zum Abbau der Feldstärke im Dampfraum bei, da sich auf<br />
der Oberfläche <strong>von</strong> flüssigen Kohlenwasserstoffen keine Wasserfilme ausbilden.<br />
7.2.2.2 Zündfähige Entladungen<br />
Zündfähige Entladungen können zwischen den nachstehend genannten Teilen untereinander<br />
oder zwischen <strong>die</strong>sen Teilen und geerdeten Anlageteilen oder Personen entstehen:<br />
– isolierte leitfähige Anlageteile, <strong>die</strong> sich durch strömende Flüssigkeit aufladen, z.B.<br />
Rohre, Armaturen,<br />
– isolierte leitfähige Anlageteile, <strong>die</strong> <strong>infolge</strong> Influenz freie Ladungen abgeben, z.B.<br />
Schwimmer oder Schwimmdecken,<br />
– aufgeladene Flüssigkeit.<br />
Entladungen zwischen der aufgeladenen Flüssigkeit und leitfähigen Anlageteilen erfolgen<br />
bevorzugt in der Nähe der Flüssigkeitsoberfläche, bei stärker aufgeladener Flüssigkeit<br />
jedoch auch zu weiter entfernten Gegenständen.<br />
Bei Rohrleitungen und ähnlichen Systemen, <strong>die</strong> immer vollständig mit Flüssigkeit<br />
gefüllt sind, braucht mit einer Zündgefahr durch <strong>die</strong> aufgeladene Flüssigkeit nicht gerechnet<br />
zu werden, wenn der Durchmesser kleiner als 500 mm ist. Bei Rohrleitungen<br />
größerer Nennweite muß im Einzelfall, z.B. beim Einsatz <strong>von</strong> Mikrofiltern oder bei Einbauten,<br />
geprüft werden, ob Schutzmaßnahmen erforderlich sind.<br />
38
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
7.2.2.3 Explosionsfähigkeit der Atmosphäre über der Flüssigkeit<br />
Die meisten Kohlenwasserstoffdämpfe sind im Gemisch mit Luft explosionsfähig, wenn<br />
der Volumenanteil an Kohlenwasserstoff etwa zwischen 0,7 % und 8 % liegt. Die beiden<br />
Grenzkonzentrationen sind <strong>die</strong> untere bzw. obere Explosionsgrenze, der Bereich<br />
zwischen ihnen ist der Explosionsbereich. Wasserstoff und Schwefelkohlenstoff sind in<br />
<strong>die</strong>ser Hinsicht besonders gefährlich; ihre Explosionsbereiche erstrecken sich <strong>von</strong> 4 %<br />
bis 75 % bzw. <strong>von</strong> 2 % bis 60 %.<br />
Auch bei Flüssigkeiten mit einem Flammpunkt oberhalb der Umgebungstemperatur<br />
kann eine explosionsfähige Atmosphäre entstehen, wenn <strong>die</strong> Flüssigkeit in fein verteilter<br />
Form als Nebel-Luft-Gemisch mit einer Konzentration über etwa 40 g/m3 vorliegt.<br />
Hinsichtlich ihres Flammpunktes werden <strong>die</strong> brennbaren Flüssigkeiten nach der Verordnung<br />
über brennbare Flüssigkeiten (VbF) eingeteilt (siehe dort Einteilung der Gruppen<br />
und Gefahrklassen).<br />
Bei den üblichen Lager- und Verladetemperaturen sind gesättigte Dampf-Luft-Gemische<br />
<strong>von</strong> einigen Flüssigkeiten der Gruppe A Gefahrklasse I, z.B. Vergaserkraftstoffe,<br />
Benzine, und der Gruppe B zu „fett“, d. h. <strong>die</strong> Konzentration der Dämpfe liegt über der<br />
oberen Explosionsgrenze. Die Sättigung benötigt jedoch längere Zeit. Bei der Befüllung<br />
eines Behälters ist deshalb zu bedenken, daß nur in der Nähe der Flüssigkeitsoberfläche<br />
das Dampf-Luft-Gemisch gesättigt ist und <strong>die</strong> Konzentration nach oben hin<br />
abnimmt; es bildet sich also in der Regel eine Konzentrationsschichtung aus. Somit<br />
kann bei <strong>die</strong>sen Flüssigkeiten das Vorhandensein eines explosionsfähigen Gemisches<br />
nicht ausgeschlossen werden; es sind daher im Regelfall Schutzmaßnahmen erforderlich.<br />
Dies gilt auch <strong>für</strong> Flüssigkeiten der Gruppe A Gefahrklasse II, deren Sattdampfkonzentration<br />
insbesondere bei höheren Temperaturen im explosionsfähigen Bereich<br />
liegen kann. Hierzu gehören z.B. einige Spezialbenzine, Kerosine und Flugkraftstoffe.<br />
Die gesättigten Dampf-Luft-Gemische <strong>von</strong> Flüssigkeiten der Gruppe A Gefahrklasse III,<br />
zu denen Dieselkraftstoffe und Heizöle gehören, sind bei den üblichen Temperaturen<br />
zu „mager“. Beim Befüllen <strong>von</strong> Tankfahrzeugen kann jedoch ein explosionsfähiges<br />
Nebel-Luft-Gemisch entstehen, wenn das Füllrohr nicht bis zum Tankboden geführt<br />
und daher Flüssigkeit in stärkerem Maße verspritzt wird. Ferner muß mit einem explosionsfähigen<br />
Dampf-Luft-Gemisch gerechnet werden, wenn der Fahrzeugbehälter <strong>von</strong><br />
der vorhergehenden Befüllung noch Flüssigkeiten mit niedrigem Flammpunkt, z.B. Vergaserkraftstoff,<br />
enthält (wechselweise Befüllung).<br />
Das Auftreten <strong>von</strong> explosionsfähigen Dampf-Luft-Gemischen in Tanks kann durch Inertisierung<br />
verhindert werden. Gemische aus Kohlenwasserstoffdämpfen, Luft und Inertgas<br />
sind nicht explosionsfähig, wenn der Volumenanteil an Sauerstoff im Gemisch<br />
weniger als 10 % beträgt. Der einzuhaltende Sicherheitsabstand ist im Einzelfall festzulegen;<br />
siehe Abschnitt E 1.2 „<strong>Richtlinien</strong> <strong>für</strong> <strong>die</strong> <strong>Vermeidung</strong> der Gefahren durch ex-<br />
39
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
plosionsfähige Atmosphäre mit Beispielsammlung – Explosionsschutz-<strong>Richtlinien</strong> –<br />
(EX-RL)“ (<strong>GUV</strong> 19.8).<br />
7.2.3 Allgemeine Schutzmaßnahmen<br />
Ist <strong>die</strong> Leitfähigkeit einer Flüssigkeit größer als 10 –8 S/m (10 000 pS/m), sind auch in<br />
Zone 0 keine Schutzmaßnahmen erforderlich.<br />
Wird durch Messung sichergestellt, daß <strong>die</strong> Leitfähigkeit der Flüssigkeit auch unter<br />
ungünstigen Bedingungen, z.B. niedrige Temperatur, Änderung der Stoffeigenschaften,<br />
über 10 –10 S/m (100 pS/m), liegt, sind mit Ausnahme in Zone 0 keine Schutzmaßnahmen<br />
erforderlich. Kann nicht ausgeschlossen werden, daß unter ungünstigen Bedingungen<br />
<strong>die</strong> Leitfähigkeit der Flüssigkeit unter 10 –10 S/m (100 pS/m) liegt, sind außer in<br />
Zone 2 Schutzmaßnahmen erforderlich.<br />
Hinsichtlich Befüllung <strong>von</strong> Behältern mit Mineralöl siehe Abschnitt 7.2.4.4.<br />
7.2.3.1 Vermeiden explosionsfähiger Atmosphäre<br />
Explosionsfähige Atmosphäre läßt sich vermeiden z.B. durch Inertisieren (siehe Abschnitt<br />
7.2.2.3) oder durch Vermeiden flüssigkeitsfreier Räume. In <strong>die</strong>sen Fällen sind<br />
weitere Schutzmaßnahmen nicht erforderlich.<br />
7.2.3.2 Erdung leitfähiger Teile, Vermeiden aufladbarer Gegenstände<br />
Leitfähige Behälter und alle darin eingebauten leitfähigen Gegenstände sowie leitfähige<br />
Gegenstände, <strong>die</strong> in einer aufladbaren Flüssigkeit schwimmen oder in <strong>die</strong>se eingebracht<br />
werden, müssen geerdet oder mit geerdeten Teilen leitfähig verbunden sein<br />
(siehe Abschnitt 6.3.1).<br />
Trichter aus Metall siehe Abschnitt 7.2.4.1.2.<br />
Aufladung <strong>von</strong> Personen siehe Abschnitt 6.5.<br />
Gegenstände aus aufladbaren nichtleitfähigen festen Stoffen müssen den Anforderungen<br />
des Abschnittes 7.1 genügen. Für Probenahmen dürfen nur nichtaufladbare Geräte<br />
verwendet werden. Dies gilt auch <strong>für</strong> Teile der Geräte, z.B. Seile. Für Tankpeilungen<br />
sind z.B. Metallbänder, Latten aus Holz oder Metall geeignet. Bezüglich Innenbeschichtung<br />
siehe Abschnitt 7.1.2 und Technische Regeln <strong>für</strong> brennbare Flüssigkeiten TRbF 401<br />
„<strong>Richtlinien</strong> <strong>für</strong> Innenbeschichtungen <strong>von</strong> Tanks zur Lagerung brennbarer Flüssigkeiten<br />
der Gefahrklassen A I, A II und B“.<br />
7.2.3.3 Erhöhen der Leitfähigkeit der Flüssigkeit<br />
Eine wirksame Maßnahme zur <strong>Vermeidung</strong> einer gefährlichen Ladungsansammlung in<br />
der Flüssigkeit ist <strong>die</strong> hinreichende Erhöhung ihrer Leitfähigkeit durch Zusätze (siehe<br />
40
Abschnitt 7.2.3); bezüglich Mineralölprodukte ohne freies Wasser siehe Abschnitt<br />
7.2.4.2.4.<br />
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
7.2.3.4 Unterteilung durch Drähte oder leitfähige Netze, Spitzenionisatoren<br />
Eine Unterteilung des explosionsgefährdeten Raumes durch geerdete dünne Drähte<br />
oder leitfähige Netze setzt zwar das elektrische Raumpotential herab, vermindert aber<br />
<strong>die</strong> Zündgefahr nicht in jedem Fall und sollte daher auf Sonderabfälle beschränkt bleiben.<br />
Ebenso kann <strong>die</strong> Verwendung <strong>von</strong> Spitzenionisatoren im flüssigkeitsfreien Raum als<br />
alleinige Schutzmaßnahme zur Verringerung der Aufladung nicht als ausreichend angesehen<br />
werden.<br />
Passive Ionisatoren in flüssigkeitsführenden Rohrleitungen können zu einer Ladungsverringerung<br />
in der Flüssigkeit beitragen. Sie haben sich jedoch nicht unter allen Betriebsbedingungen<br />
bewährt und sind daher als alleinige Schutzmaßnahme nicht<br />
uneingeschränkt geeignet.<br />
7.2.3.5 Beschränkung der Strömungsgeschwindigkeit<br />
Ist <strong>die</strong> Sicherheit des Systems nicht nach Abschnitt 7.2.3.1 oder 7.2.3.3 oder auf andere<br />
Weise gewährleistet, muß <strong>die</strong> Strömungsgeschwindigkeit auf sichere Werte beschränkt<br />
werden. Für Systeme mit freier Flüssigkeitsoberfläche und darüber befindlichen<br />
explosionsfähigen Gemischen, z.B. bei Behältern, sind <strong>die</strong> nachstehenden<br />
Hinweise zu beachten:<br />
1. Bei gleichen Volumenströmen (Förderraten) wird <strong>die</strong> Aufladung der Flüssigkeit geringer,<br />
wenn <strong>die</strong> Strömungsgeschwindigkeiten in Zuleitungsrohren durch Wahl<br />
größerer Rohrdurchmesser verringert werden.<br />
2. Sind in Rohrleitungssystemen größere Strömungsgeschwindigkeiten durch Querschnittsverengungen<br />
oder wegen besonderer Betriebserfordernisse nicht zu vermeiden,<br />
kann <strong>die</strong> Aufladung durch Einschalten <strong>von</strong> Beruhigungsstrecken wieder<br />
verringert werden. Bei <strong>die</strong>sen Maßnahmen ist zu beachten, daß in anschließenden<br />
Rohrstrecken <strong>die</strong> Flüssigkeit wieder aufgeladen werden kann (siehe Abschnitt<br />
7.2.3.6).<br />
3. Die Strömungsführung ist so zu gestalten, daß ein nennenswertes Versprühen oder<br />
Verspritzen ausströmender Flüssigkeit vermieden wird. Dies gilt insbesondere bei<br />
Ausnutzung der zugelassenen Strömungsgeschwindigkeiten (siehe Abschnitt<br />
7.2.4.2.3) und beim Befüllen größerer Behälter, z.B. Straßentankwagen und Eisenbahnkesselwagen.<br />
4. Wird eine aufladbare Flüssigkeit gemeinsam mit Wasser oder einer anderen mit ihr<br />
nicht mischbaren Flüssigkeit gefördert, sollte <strong>die</strong> Strömungsgeschwindigkeit<br />
41
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
herabgesetzt werden. Dabei sollte eine Geschwindigkeit <strong>von</strong> 1 m/s aber auch nicht unterschritten<br />
werden, sofern sich in den Rohrleitungen einzelne Komponenten, z.B. in<br />
Wassertaschen, absetzen können, <strong>die</strong> beim plötzlichen Freiwerden zur Erhöhung der<br />
Aufladung führen können. Auch bei Flüssigkeiten, <strong>die</strong> kolloidale Verunreinigungen enthalten,<br />
sollte <strong>die</strong> Strömungsgeschwindigkeit herabgesetzt werden.<br />
Für Flüssigkeiten ohne freies Wasser sind <strong>die</strong> Grenzwerte der Füllgeschwindigkeit, <strong>die</strong><br />
<strong>von</strong> der Größe des zu befüllenden Behälters abhängen, <strong>für</strong> einige häufig vorkommende<br />
Fälle in Abschnitt 7.2.4.2.3 angegeben.<br />
Die genannten Maßnahmen sind bei Schwimmdachtanks oder Festdachtanks mit<br />
Schwimmdecken nicht notwendig, sofern <strong>die</strong> Tanks so weit gefüllt sind, daß das<br />
Schwimmdach bzw. <strong>die</strong> Schwimmdecke schwimmt. Sie entfallen auch bei Flüssigkeiten<br />
unter Schutzgas.<br />
7.2.3.6 Verringerung <strong>von</strong> Ladungen hinter Pumpen und Filtern<br />
Um erhöhte Aufladungen strömender Flüssigkeiten in Querschnittsverengungen, Pumpen<br />
und Filtern hinreichend abzubauen, sind zwischen den Aufladungsquellen, z.B. Filtern,<br />
und den aufnehmenden Behältern ausreichende Verweilzeiten der Flüssigkeiten<br />
vorzusehen. Diese können durch Einbau einer ausreichend langen Rohrleitung aus leitfähigem<br />
Material oder eines ausreichend dimensionierten Beruhigungsbehälters zwischen<br />
Aufladungsquelle und Aufnahmebehälter erreicht werden. Die erforderliche<br />
Verweilzeit t in s ist nach der Zahlenwertgleichung t = K/σr zu berechnen, wobei <strong>die</strong><br />
Konstante K den Wert 100 hat und σr <strong>die</strong> Ruheleitfähigkeit der Flüssigkeit in pS/m angibt.<br />
Bei Mineralölprodukten ist im allgemeinen eine Verweilzeit <strong>von</strong> 30 s auch bei niedrigen<br />
Leitfähigkeiten ausreichend. Hinter Mikrofiltern (Filterfeinheit unter 30 µm) sind<br />
jedoch bei sehr niedrigen Leitfähigkeiten Verweilzeiten <strong>von</strong> mindestens 100 s erforderlich.<br />
Kurze Rohrverengungen, z.B. Schieber, können bei der Festlegung der Beruhigungsstrecken<br />
unberücksichtigt bleiben.<br />
7.2.4 Schutzmaßnahmen beim Befüllen und Entleeren <strong>von</strong> leitfähigen Behältern<br />
und Tanks<br />
7.2.4.1 Allgemeine Hinweise<br />
(siehe auch Abschnitt 7.2.3).<br />
7.2.4.1.1 Füllrohre<br />
Bei der Obenbefüllung sind Füllrohre möglichst senkrecht bis auf den Boden des<br />
Behälters herabzuführen. Der Flüssigkeitsstrahl sollte durch Ausflußöffnungen mit<br />
großem Querschnitt so geführt werden, daß nur ein möglichst geringer Teil der Wand<br />
42
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
und der Flüssigkeitsoberfläche mit turbulent strömender Flüssigkeit in Berührung<br />
kommt. Freie Flüssigkeitsstrahlen sind möglichst zu vermeiden.<br />
Bei der Untenbefüllung (Bodenbefüllung) ist durch geeignete Gestaltung der Ausflußöffnung<br />
am Behälterboden, z.B. durch Anordnung <strong>von</strong> Leitblechen, da<strong>für</strong> zu sorgen,<br />
daß Freistrahlen unterdrückt werden.<br />
Bei Reaktions-, Rührwerk- oder Betriebsbehältern, <strong>die</strong> vergleichsweise langsam befüllt<br />
werden, kann auf <strong>die</strong> obigen Forderungen verzichtet werden. Kann aus betrieblichen<br />
Gründen das Füllrohr nicht bis auf den Boden geführt werden, soll das Füllrohr nicht in<br />
den Behälter hineinragen oder es ist anzustreben, den Flüssigkeitsstrahl längs der<br />
Wand zu führen, um ein stärkeres Versprühen zu vermeiden.<br />
7.2.4.1.2 Trichter<br />
Werden beim Befüllen Trichter verwendet, sind solche aus Metall zu bevorzugen und<br />
zu erden. Das Auslaufrohr soll bis auf den Boden reichen. Trichter aus aufladbaren<br />
Kunststoffen sollen nur beim Einfüllen kleiner Mengen verwendet werden; das Trichtervolumen<br />
soll möglichst einen Liter nicht überschreiten. Können aus betrieblichen<br />
Gründen Trichter mit langen Auslaufrohren nicht verwendet werden, soll das Auslaufrohr<br />
nicht in den Behälter hineinragen.<br />
Bei Trichtern aus Glas sind <strong>die</strong> angeführten Schutzmaßnahmen nicht erforderlich.<br />
7.2.4.1.3 Rohrverbindungen<br />
Metallene Rohrverbindungen durch übliche Flansche oder Schrauben sind im allgemeinen<br />
ausreichend leitfähig. Nur wenn isolierende Zwischenstücke mit einem Widerstand<br />
<strong>von</strong> mehr als 106 Ω vorhanden sind, ist eine leitfähige Verbindung zwischen den Rohrteilen<br />
oder <strong>die</strong> Erdung eines jeden Rohrteiles erforderlich. Bei Verwendung beweglicher<br />
Füllrohre, z.B. <strong>von</strong> Schwenkarmen zum Füllen <strong>von</strong> Kesselwagen und <strong>von</strong> Fülltrichtern,<br />
ist auf <strong>die</strong> leitfähige Verbindung besonders zu achten, da <strong>die</strong>se Armaturen<br />
während des Befüllens mit dem geerdeten Behälter an Austrittstellen brennbarer<br />
Dämpfe in Berührung kommen.<br />
7.2.4.1.4 Rohre und Schlauchleitungen aus nichtleitfähigem Material<br />
In den Zonen 0 und 1 dürfen Rohre und Schlauchleitungen nicht gefährlich aufladbar<br />
sein (siehe Abschnitte 3.2.1 und 7.1.1.4). Dies gilt unabhängig <strong>von</strong> der Zoneneinteilung<br />
auch <strong>für</strong> Füll- und Entleerstellen sowie <strong>für</strong> Tankstellen. Bei nichtleitfähigen Rohrleitungen<br />
müssen alle leitfähigen Teile, z.B. Flanschverbindungen, Befestigungsklammern,<br />
geerdet sein (siehe Abschnitt 6.3.1). Das gilt auch <strong>für</strong> leitfähige Gegenstände in unmittelbarer<br />
Nähe <strong>von</strong> aufladbaren Rohrleitungen. Sind <strong>die</strong> Rohrleitungen im Erdreich verlegt,<br />
erübrigt sich in der Regel eine Erdung.<br />
Für Schlauchleitungen soll, auch zur gefahrlosen Ableitung der Ladungen <strong>von</strong> zu befüllenden<br />
Behältern, möglichst leitfähiges Material oder Material mit metallener Einlage<br />
43
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
verwendet werden. Werden Schlauchleitungen aus nichtleitfähigem Material mit metallenen<br />
Einlagen verwendet, ist <strong>für</strong> sichere leitfähige Verbindung der Einlagen mit den<br />
Kupplungsstücken zu sorgen. Für den Widerstand zwischen den Kupplungsstücken an<br />
den Enden des Schlauches müssen <strong>die</strong> in Abschnitt 6.3.1 angeführten Grenzwerte eingehalten<br />
sein. Für Schläuche an Tankstellen ist der Grenzwert 106 Ω einzuhalten.<br />
Für Betankungsschläuche, <strong>die</strong> keine Metalleinlagen enthalten, soll der<br />
obere Grenzwert <strong>von</strong> 106 Ω/40 m zwischen den Enden des Schlauches bei<br />
einem oberen Grenzwert <strong>von</strong> 10 10 Ω <strong>für</strong> den flächenbezogenen Durchgangswiderstand<br />
gemäß DIN 53 482/VDE 0303 Teil 3 „Prüfung <strong>von</strong> Werkstoffen<br />
<strong>für</strong> <strong>die</strong> Elektrotechnik; Messung des elektrischen Widerstandes <strong>von</strong> nichtmetallenen<br />
Werkstoffen“ nicht überschritten werden.<br />
Die Widerstandswerte dürfen auch während des Betriebes, z.B. <strong>infolge</strong> Quellung, mechanischer<br />
Beanspruchung, nicht überschritten werden. Es ist dabei zu beachten, daß<br />
sich der Widerstand <strong>von</strong> Schläuchen, z.B. durch Quellung, bis auf das Tausendfache<br />
des Wertes im trockenen Zustand erhöhen kann. Es sind nur leitfähige Kupplungs- und<br />
Mundstücke zu verwenden.<br />
Wird bei Verwendung <strong>von</strong> Schläuchen aus nichtleitfähigen Stoffen der zulässige Widerstand<br />
zwischen den beiden Kupplungsstücken an den Enden des Schlauches überschritten,<br />
sind <strong>die</strong> leitfähigen Anschluß-, Kupplungs- und Mundstücke leitfähig zu verbinden<br />
und zu erden.<br />
7.2.4.2 Befüllen und Entleeren <strong>von</strong> Straßentankwagen, Eisenbahnkesselwagen<br />
und vergleichbaren ortsfesten Behältern<br />
7.2.4.2.1 Erdung <strong>von</strong> Straßentankwagen<br />
Straßentankwagen müssen vor dem Be- und Entladen geerdet werden, um alle während<br />
der Fahrt durch Reibung der Reifen oder während des Füllvorganges erzeugten<br />
Aufladungen abzuleiten und um eine eventuell vorhandene Potentialdifferenz zwischen<br />
Füllrohr und Tankwagen auszugleichen.<br />
Die Erdungseinrichtung soll einen Ableitwiderstand <strong>von</strong> weniger als 106 Ω ermöglichen<br />
(Ausführung siehe DIN 75 013 „Straßentankwagen; Erdungslasche, Anschlußmaße“).<br />
Die Anschlußstelle <strong>für</strong> <strong>die</strong> Erdungsleitung soll möglichst weit <strong>von</strong> der Austrittstelle<br />
brennbarer Gase und Dämpfe entfernt und gut zugänglich sein. Sie ist auffällig zu<br />
kennzeichnen. Beim Entleeren reicht <strong>die</strong> Erdung über den Schlauch aus, wenn der<br />
Widerstand zwischen den Kupplungsstücken 106 Ω nicht überschreitet. Antistatische<br />
Reifen oder <strong>die</strong> Verwendung einer Schleppkette bzw. eines mit dem Fahrzeug verbundenen<br />
flexiblen Bandes aus Metall oder leitfähigem Gummi gewährleisten keine ausreichende<br />
Erdung auf trockenen Straßen. Der Widerstand zwischen Tank und Rahmen<br />
des Fahrzeuges darf 106 Ω nicht überschreiten.<br />
44
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
7.2.4.2.2 Erdung an Eisenbahnkesselwagenfüll- und -entleerungsstellen<br />
Die Kesselwagenfüll- und -entleerungsleitungen müssen elektrostatisch geerdet sein.<br />
Die Kesselwagen selbst sind durch Kontakt mit den Schienen elektrostatisch geerdet.<br />
Bei Eisenbahnkesselwagen auf Straßenrollern ist jedoch vor dem Befüllen eine separate<br />
Erdung des Kesselwagens erforderlich. Beim Entleeren reicht <strong>die</strong> Erdung über den<br />
Schlauch aus, wenn der Widerstand zwischen den Kupplungsstücken 106 Ω nicht überschreitet.<br />
7.2.4.2.3 Zulässige Grenzwerte der Füllgeschwindigkeit<br />
Bei der Befüllung <strong>von</strong> Behältern mit aufladbaren Flüssigkeiten der Gruppe A Gefahrklassen<br />
I und II darf ohne Vorbehandlung des Behälters, z.B. Absaugen der Gasphase,<br />
Inertisieren, ein <strong>von</strong> der Größe des Behälters und dem Durchmesser des Füllrohres abhängiger<br />
Grenzwert der Füllgeschwindigkeit nicht überschritten werden. Die gleiche<br />
Einschränkung gilt <strong>für</strong> <strong>die</strong> Befüllung mit Flüssigkeiten der Gruppe A Gefahrklasse III,<br />
wenn der Fahrzeugbehälter bei der vorhergehenden Beladung ein Produkt der Gruppe<br />
A Gefahrklassen I oder II oder der Gruppe B enthielt (wechselweise Befüllung) oder<br />
wenn <strong>die</strong> Flüssigkeit über ihren Flammpunkt erwärmt wird.<br />
Flüssigkeiten der Gruppe B können außer Betracht bleiben, da sie im allgemeinen<br />
eine hinreichend hohe Leitfähigkeit haben.<br />
Kohlenwasserstoffe – Mineralölprodukte<br />
Für Kohlenwasserstoffe, z.B. Mineralölprodukte, ohne freies Wasser und <strong>für</strong> vergleichbare<br />
Flüssigkeiten ergeben sich bei Obenbefüllung unter Beachtung der in Abschnitt<br />
7.2.3.6 genannten Verweilzeiten <strong>die</strong> maximal zulässigen Grenzwerte der Füllgeschwindigkeit<br />
im Zuleitungsrohr zum Behälter nach der Zahlenwertgleichung:<br />
v d = 0,25 σ 1/2<br />
r L1/2 ; v ≤ 7 m/s<br />
v Strömungsgeschwindigkeit im Füllrohr in m/s<br />
d Füllrohrdurchmesser in m<br />
σr Ruheleitfähigkeit der Flüssigkeit in pS/m<br />
L Diagonale des horizontalen Tankquerschnittes in m<br />
Die Flüssigkeit wird hier charakterisiert durch <strong>die</strong> „Ruheleitfähigkeit“, <strong>die</strong> in<br />
einer Meßzelle nach der Gleichstrommethode zu bestimmen ist; siehe DIN<br />
51 412 „Prüfung <strong>von</strong> Mineralöl-Erzeugnissen; Bestimmung der elektrischen<br />
Leitfähigkeit“. Diese Leitfähigkeit unterscheidet sich <strong>von</strong> der <strong>für</strong> <strong>die</strong> Aufund<br />
Entladevorgänge maßgeblichen „effektiven Leitfähigkeit“, <strong>die</strong> jedoch<br />
unter anderem <strong>von</strong> der Höhe der Aufladung abhängt und gewöhnlich nicht<br />
bekannt ist.<br />
45
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
Die Zahlenwertgleichung ist anzuwenden <strong>für</strong> Straßentank- und Eisenbahnkesselwagen<br />
aller Größen sowie <strong>für</strong> vergleichbare Behälter mit 2,9 m ≤ L ≤ 7,2 m. Für Behälter mit L<br />
kleiner 2,9 m kann <strong>für</strong> L der Wert 2,9 m, <strong>für</strong> Behälter mit L größer als 7,2 m darf <strong>für</strong> L<br />
nur der Wert 7,2 m eingesetzt werden.<br />
Bei unterteilten Tanks oder bei Tanks mit Schwallblechen ist L als Diagonale desjenigen<br />
Tankabteils zu ermitteln, in das das Füllrohr eingeführt wird.<br />
Die Ruheleitfähigkeit des Produktes ist häufig nicht bekannt oder sie kann in dem<br />
niedrigen Leitfähigkeitsbereich (≤ 10 pS/m) unter Praxisbedingungen <strong>für</strong> einen längeren<br />
Zeitraum in der Regel nicht gewährleistet werden. In <strong>die</strong>sen Fällen ist in <strong>die</strong> Zahlenwertgleichung<br />
<strong>für</strong> <strong>die</strong> Leitfähigkeit ein Wert <strong>von</strong> σv = 0,8 pS/m einzusetzen. Für<br />
Tankwagenkammern ist L = 2,9 m, <strong>für</strong> Kesselwagen ohne Schwallbleche L = 7,2 m anzunehmen.<br />
Damit ergeben sich <strong>für</strong> <strong>die</strong> Füllgeschwindigkeit v bzw. <strong>für</strong> <strong>die</strong> Förderrate G<br />
<strong>die</strong> nachstehend aufgeführten Werte:<br />
Straßentankwagen Eisenbahnkesselwagen<br />
Füllrohr Behälter mit L ≤ 2,9 m Behälter mit L ≥ 7,2 m<br />
Innen- v d = 0,38 m 2 /s v d = 0,60 m 2 /s<br />
durchmesser<br />
v G v G<br />
mm m/s m 3 /min m/s m 3 /min<br />
80 4,8 1,4 – –<br />
100 3,8 1,8 6,0 2,8<br />
150 2,5 2,7 4,0 4,2<br />
200 1,9 3,6 3,0 5,6<br />
250 – – 2,4 7,0<br />
Bei Untenbefüllung (Bodenbefüllung) sind <strong>die</strong> genannten Grenzwerte um 20 % herabzusetzen,<br />
wenn <strong>die</strong> Verminderung der Gefahr durch den Einfluß des geerdeten Füllrohres<br />
(Potentialerniedrigung) nicht durch gleichwertige Maßnahmen gewährleistet ist.<br />
Solange <strong>die</strong> Ausflußöffnung des Füllrohres noch nicht vollständig mit Flüssigkeit bedeckt<br />
ist, sind Gefahren <strong>infolge</strong> erhöhter Turbulenz der ausströmenden Flüssigkeit<br />
durch geeignete Gestaltung der Ausflußöffnung (siehe Abschnitt 7.2.4.1.1) oder durch<br />
Herabsetzen der Strömungsgeschwindigkeit zu vermeiden.<br />
Wegen unzureichender Erfahrung bei höheren Füllgeschwindigkeiten wird empfohlen,<br />
unabhängig <strong>von</strong> der Tankgröße und vom Füllrohrdurchmesser, Füllgeschwindigkeiten<br />
über 7 m/s zu vermeiden, auch wenn <strong>die</strong>se nach der Zahlenwertgleichung formal möglich<br />
sind.<br />
Das Absenken <strong>von</strong> Gegenständen in den Behälter, z.B. zur Entnahme <strong>von</strong> Proben oder<br />
zu Peil- und Meßzwecken, ist während des Befüllens und auch mehrere Minuten<br />
46
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
danach, bei Produkten mit freiem Wasser etwa 30 Minuten danach, zu vermeiden<br />
(siehe auch Abschnitt 7.2.4.1).<br />
Wird eine Anlage stets nur <strong>für</strong> einen bestimmten Zweck verwendet und werden <strong>die</strong><br />
übrigen Forderungen <strong>die</strong>ser <strong>Richtlinien</strong> beachtet, können <strong>die</strong> vorgenannten oberen<br />
Grenzwerte der Füllgeschwindigkeit dann überschritten werden, wenn <strong>die</strong> Betriebssicherheit<br />
<strong>für</strong> derartige Systeme durch langjährige Erfahrung mit <strong>die</strong>sen Flüssigkeiten<br />
und Systemen als erwiesen gelten kann.<br />
Sonstige Flüssigkeiten<br />
Bei Ether haben sich <strong>für</strong> Durchmesser bis etwa 12 mm und bei Schwefelkohlenstoff bis<br />
etwa 24 mm Geschwindigkeiten <strong>von</strong> höchstens 1,5 m/s als ausreichend sicher erwiesen;<br />
bei größeren Durchmessern sollten kleinere Geschwindigkeiten gewählt werden.<br />
Bei Estern, höheren Ketonen und höheren Alkoholen hat sich eine Geschwindigkeit <strong>von</strong><br />
höchstens 10 m/s in der Praxis als ausreichend sicher erwiesen.<br />
7.2.4.2.4 Flüssigkeiten mit höherer Leitfähigkeit<br />
Wird durch Messung sichergestellt, daß an der Verladestelle bei der jeweiligen Temperatur<br />
des Produktes <strong>die</strong> Ruheleitfähigkeit der Flüssigkeit 50 pS/m übersteigt, gemessen<br />
nach DIN 53 482/VDE 0303 Teil 3 „Prüfung <strong>von</strong> Werkstoffen <strong>für</strong> <strong>die</strong> Elektrotechnik;<br />
Messung des elektrischen Widerstandes <strong>von</strong> nichtmetallenen Werkstoffen“ oder DIN<br />
51 412 Teil 1 und Teil 2 „Prüfung <strong>von</strong> Mineralöl-Erzeugnissen; Bestimmung der elektrischen<br />
Leitfähigkeit“, ist bei Kohlenwasserstoffen, z.B. Mineralölprodukten, eine Beschränkung<br />
der Füllgeschwindigkeit auf Werte unter 7 m/s nicht erforderlich. Vorsicht<br />
ist jedoch geboten beim Wechsel der Filterpatronen <strong>von</strong> Mikrofiltern. Neue Papierfilter<br />
können, z.B. bis zum Erreichen eines Gleichgewichtes, zunächst erhebliche Mengen an<br />
Ladungsträgern absorbieren und somit <strong>die</strong> Leitfähigkeit der Flüssigkeit beträchtlich<br />
herabsetzen.<br />
Bei den ersten Beladungen nach dem Filterwechsel ist daher <strong>die</strong> Füllgeschwindigkeit<br />
auf <strong>die</strong> in Abschnitt 7.2.4.2.3 genannten Grenzwerte zu beschränken.<br />
Zur Erhöhung der Leitfähigkeit können der Flüssigkeit Zusätze beigegeben werden<br />
(Dopen). Wird der Zusatz dem Produkt am Anfang der Verteilerkette zugesetzt, ist zu<br />
beachten, daß bei mehrfachem Umschlag und Transport des Produktes <strong>die</strong> ursprünglich<br />
eingestellte Leitfähigkeit um mehr als <strong>die</strong> Hälfte zurückgehen kann, insbesondere<br />
auch beim Durchgang durch Mikrofilter. Dieser Tatsache ist durch eine entsprechende<br />
Vorgabe beim Dopen Rechnung zu tragen. Ferner ist <strong>die</strong> starke Temperaturabhängigkeit<br />
der Leitfähigkeit zu beachten (Abnahme der Leitfähigkeit um etwa 5 % je 1 °C Temperaturerniedrigung).<br />
Die eingestellte Leitfähigkeit ist nach dem Dopen bzw. vor jedem<br />
Umschlag zu kontrollieren. Im übrigen sind <strong>die</strong> Hinweise der Hersteller der Zusätze zur<br />
Erhöhung der Leitfähigkeit zu beachten.<br />
47
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
7.2.4.3 Befüllen <strong>von</strong> Lagertanks über 100 m3 Inhalt<br />
Die nach Abschnitt 7.2.3.6 erforderlichen Verweilzeiten sind einzuhalten. Unter <strong>die</strong>ser<br />
Voraussetzung sind beim Fördern wasserfreier Kohlenwasserstoffe, z.B. Mineralölprodukte,<br />
Geschwindigkeiten in den Zuleitungen bis zu den <strong>für</strong> <strong>die</strong> Bodenbefüllung <strong>von</strong><br />
Kesselwagen angegebenen Grenzwerten (siehe Abschnitt 7.2.4.2.3 ) unbedenklich. Bei<br />
strömungsgünstiger Gestaltung der Auslaufrohre dürfen <strong>die</strong> Grenzwerte <strong>für</strong> <strong>die</strong> Geschwindigkeit<br />
in den Zuleitungsrohren überschritten werden. Dabei ist bei Neuanlagen<br />
eine Strömungsführung anzustreben, <strong>die</strong> <strong>die</strong> einströmende aufgeladene Flüssigkeit<br />
über den Tankboden verteilt und eine direkte Strömungsrichtung zur Flüssigkeitsoberfläche<br />
vermeidet. Dies kann z.B. erreicht werden durch eine Einlaufvorrichtung, bei<br />
der durch Querschnittsvergrößerung der Austrittsöffnung eine Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit<br />
bewirkt wird. Eine Geschwindigkeit <strong>von</strong> 1 m/s sollte in der Zuleitung<br />
zum Tank nicht unterschritten werden (siehe Abschnitt 7.2.3.5 Nr. 4).<br />
Bei der Befüllung eines Tanks gleichzeitig über mehrere Leitungen sollten <strong>die</strong> Austrittsöffnungen<br />
möglichst weit <strong>von</strong>einander entfernt angeordnet sein.<br />
Bei Einsatz <strong>von</strong> Mischdüsen ist auf eine ausreichende Flüssigkeitsüberdeckung der<br />
Austrittsöffnung der Mischdüse zu achten. Der Strahl der Mischdüse darf keinesfalls<br />
<strong>die</strong> Flüssigkeitsoberfläche durchbrechen. Die Wahl der Ausströmungsgeschwindigkeit<br />
bleibt im Einzelfall der Verantwortung und den Erfahrungen des Betreibers überlassen.<br />
Zusätzlich ist folgendes zu beachten:<br />
– Die Tanks und alle Einbauten, wie Schwimmdecken, Niveauschwimmer, Seile, Rührer,<br />
müssen geerdet oder leitfähig mit geerdeten Teilen verbunden sein. Schwimmdecken<br />
müssen aus leitfähigem Stoff bestehen und mindestens an zwei Stellen geerdet<br />
sein.<br />
– Die Tanks sollen so lange mit erheblich verringerter Geschwindigkeit in der Zuleitung<br />
befüllt werden, bis das Flüssigkeitsniveau im Tank ausreichend über den Einfüllstutzen<br />
angestiegen ist, z.B. bei einfachen Rohrstutzen mindestens um den<br />
Durchmesser des Rohres über seiner Oberkante, oder bei Schwimmdachtanks bzw.<br />
Tanks mit Schwimmdecke, bis das Dach bzw. <strong>die</strong> Decke schwimmt.<br />
– Das Absenken <strong>von</strong> Gegenständen, z.B. zur Entnahme <strong>von</strong> Proben oder zu Peil- und<br />
Meßzwecken, ist während des Befüllens und auch mehrere Minuten danach, bei<br />
Produkten mit freiem Wasser etwa 30 Minuten, zu vermeiden.<br />
7.2.4.4 Betanken <strong>von</strong> Kraftfahrzeugen<br />
Beim Betanken <strong>von</strong> Kraftfahrzeugen gilt <strong>die</strong> leitende Verbindung zwischen Kraftfahrzeug<br />
und Tankschlauch als ausreichend gewährleistet, wenn <strong>die</strong> Auslauftülle des Tankschlauches<br />
mit dem Füllstutzen des Fahrzeugtanks durch Aufliegen leitend verbunden<br />
ist. Nichtleitfähige Auslauftüllen <strong>für</strong> Tankschläuche sind unzulässig.<br />
48
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
7.2.4.5 Betanken <strong>von</strong> Flugzeugen<br />
Flugzeuge können sich beim Flug durch Wolken oder staubhaltige bodennahe Luftschichten<br />
sowie durch Fahren auf dem Boden aufladen. Zur <strong>Vermeidung</strong> <strong>von</strong> elektrischen<br />
Entladungen zwischen den leitfähigen Teilen des Flugzeuges sollen alle leitfähigen<br />
Teile, einschließlich der Antennen, miteinander nach Abschnitt 6.3.1 leitfähig<br />
verbunden sein.<br />
Vor jedem Betanken sowie beim Entleeren der Tanks ist über ein Erdungskabel eine<br />
leitfähige Verbindung zwischen der Abfüllanlage (Tankanlage, Tank- oder Hydrantenwagen<br />
bzw. Unterflurhydranten) und dem Flugzeug herzustellen. Die Anschlußstellen<br />
des Erdungskabels sollen möglichst weit <strong>von</strong> Austrittstellen brennbarer Dämpfe entfernt<br />
sein. Der Tankschlauch muß Abschnitt 7.2.4.1.4 genügen. Damit erübrigt sich<br />
eine zusätzliche leitfähige Verbindung zwischen Zapfventil und Flugzeug.<br />
Wird zum Betanken ein leitfähiger Fülltrichter benutzt, müssen alle Teile des Trichters<br />
untereinander und mit dem Flugzeug oder Zapfventil leitfähig verbunden sein, bevor<br />
mit dem Pumpen begonnen wird.<br />
7.2.4.6 Abfüllen <strong>von</strong> Ether und Schwefelkohlenstoff<br />
Bei Abfüllen <strong>von</strong> Ether und Schwefelkohlenstoff sollen Gefäße aus Glas oder leitfähigen<br />
Werkstoffen verwendet werden. Füllrohre und Trichter müssen leitfähig sein, bis<br />
auf den Boden des Gefäßes reichen und geerdet werden oder aus Glas bestehen.<br />
7.2.4.7 Pneumatisches Umfüllen<br />
Umfüllen mit Luft und mit brennbaren oder <strong>die</strong> Verbrennung unterhaltenden Gasen ist<br />
bei Flüssigkeiten der Gefahrklassen A I, A II und B sowie <strong>für</strong> brennbare Flüssigkeiten<br />
der Gefahrklasse A III, <strong>die</strong> auf ihren Flammpunkt oder darüber erwärmt werden, unzulässig<br />
(siehe Nummer 28 der Technischen Regeln <strong>für</strong> brennbare Flüssigkeiten TRbF 180<br />
„Betriebsvorschriften“). Als Druckgas dürfen nur inerte Gase verwendet werden.<br />
Die Beschränkungen <strong>für</strong> Strömungsgeschwindigkeiten, Rohrdurchmesser und Förderraten<br />
sind auch hier zu beachten.<br />
7.2.5 Reinigen <strong>von</strong> Tanks mit Flüssigkeitsstrahlern<br />
Die folgenden Hinweise betreffen Reinigungsvorgänge in Behältern, deren Innenräume<br />
durch Dämpfe brennbarer Flüssigkeiten, z.B. <strong>infolge</strong> <strong>von</strong> Mineralölrückständen, explosionsgefährdet<br />
sind. Bei Explosionsgefahr durch Gase und Dämpfe der Explosionsgruppe<br />
II C ist <strong>die</strong>se Reinigungsmethode nicht zulässig.<br />
Beim Reinigen mit Flüssigkeitsstrahlern können stark aufgeladene Nebel entstehen<br />
(siehe auch Abschnitt 7.2.1.4). Die Zündgefahr hängt sowohl <strong>von</strong> der Höhe der Auf-<br />
49
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
ladung des entstehenden Nebels (Raumladungsdichte) als auch <strong>von</strong> der räumlichen<br />
Ausdehnung der Nebelwolke und damit <strong>von</strong> der Behältergröße ab. Da <strong>die</strong> Höhe der<br />
Aufladung vom Verfahren der Flüssigkeitsstrahlerzeugung sowie <strong>von</strong> der Art der Flüssigkeit<br />
und möglicher Beimengungen abhängt und daher nur schwer voraussagbar ist,<br />
kann eine sichere obere Grenze <strong>für</strong> das Behältervolumen nicht genau angegeben werden.<br />
Es ist jedoch zu erwarten, daß bis zu Tankgrößen <strong>von</strong> etwa 100 m3 keine Zündgefahr<br />
besteht, sofern keine übermäßig hohen Drücke angewendet werden.<br />
Innerhalb der nachstehend angegebenen Grenzen ist daher eine Behälterreinigung mit<br />
Flüssigkeitsstrahlern vertretbar. Diese Angaben sagen aber nicht aus, daß bei Überschreiten<br />
<strong>die</strong>ser Grenzen in jedem Falle Zündgefahr besteht. Vielmehr ist in <strong>die</strong>sen Fällen<br />
festzulegen, ob und gegebenenfalls in welchem Umfang unter Berücksichtigung<br />
der Bedingungen des Einzelfalles Schutzmaßnahmen erforderlich sind.<br />
7.2.5.1 Wasser<br />
Das Ausspritzen <strong>von</strong> Straßentankwagen, Eisenbahnkesselwagen und vergleichbaren<br />
Behältern bis zu einem Rauminhalt <strong>von</strong> etwa 100 m3 mit Wasser (Hydrantenwasser, ca.<br />
10 bis 12 bar) ist auch bei Vorhandensein einer explosionsfähigen Atmosphäre vertretbar.<br />
Bei Schwimmdachtanks sowie Festdachtanks mit Schwimmdecke läßt <strong>die</strong> flache geometrische<br />
Form des Dampfraumes unterhalb des Schwimmdaches bzw. der Schwimmdecke<br />
<strong>die</strong> Reinigung <strong>die</strong>ses Raumes mit Wasserstrahlen als vertretbar erscheinen, solange<br />
das Dach auf seinen Stützen nicht höher als 2 m über dem Boden aufliegt.<br />
7.2.5.2 Kohlenwasserstoffe<br />
In den vorstehend <strong>für</strong> das Reinigen mit Wasser genannten Fällen ist auch ein Ausspritzen<br />
mit Kohlenwasserstoffen mit ausreichend hohem Flammpunkt, z.B. Gasöl, vertretbar.<br />
Enthalten <strong>die</strong> Kohlenwasserstoffe nicht gelöste Bestandteile, z.B. Feststoffe oder<br />
freies Wasser, so kann <strong>die</strong> Aufladung erheblich erhöht werden.<br />
Weitere Einzelheiten siehe „European Model Code of safe practice in the storage and<br />
handling of petroleum products“ part I operations, part II construction, Applied<br />
science publishers Ltd., London, 1973.<br />
50
7.3 Feststoffteilchen, Stäube, Nebel und Gase<br />
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
7.3.1 Feststoffteilchen und Staub<br />
7.3.1.1 Aufladungsvorgang<br />
Feststoffteilchen und Staub-Luft-Gemische (Staubwolken) laden sich elektrostatisch<br />
vorwiegend durch Stoß und Reibung auf, sobald <strong>die</strong> Teilchen gegeneinander oder gegen<br />
eine Wand bewegt werden. Aufladungen <strong>von</strong> Stäuben und Feststoffteilchen, z.B.<br />
Kristallen, Granulaten, sind sowohl bei leitfähigen als auch bei nichtleitfähigen Stoffen<br />
festzustellen. Die Brennbarkeit und <strong>die</strong> Zündgefahr wächst bei Feststoffteilchen mit<br />
abnehmender Teilchengröße. Mit dem Auftreten <strong>von</strong> elektrostatischen Aufladungen<br />
muß man grundsätzlich bei Misch-, Zerkleinerungs- und Mahlvorgängen rechnen,<br />
ebenso beim Strömen <strong>von</strong> Staub-Luft-Gemischen durch Rohrleitungen (pneumatisches<br />
Fördern oder Mischen <strong>von</strong> Staub), beim Ausströmen aus engen Öffnungen (Verdüsen),<br />
beim Aufwirbeln oder Sedimentieren <strong>von</strong> Staub (Mischen und Lagern <strong>von</strong> Staub), beim<br />
Füllen und Entleeren <strong>von</strong> Behältern sowie bei allen Handhabungen <strong>von</strong> staubförmigen<br />
Produkten.<br />
Strömungsgeschwindigkeit und Staubkonzentration beeinflussen <strong>die</strong> Aufladung. Zahlenmäßige<br />
Angaben lassen sich wegen der zahlreichen Einflußgrößen nur jeweils <strong>für</strong><br />
den Einzelfall nach experimenteller Prüfung machen.<br />
Jede Staubwolke enthält sowohl positiv als auch negativ geladene Teilchen. Kann während<br />
der Bildung einer Wolke der Kontakt mit anderen Stoffen gering gehalten werden,<br />
enthält <strong>die</strong> Wolke nahezu gleich viele positive und negative Ladungen. Entstehen <strong>die</strong><br />
Staubwolken in Berührung mit Stoffen ungleicher elektrischer Eigenschaften, z.B.<br />
Kunststoffstaub aus Metallrohren, Holzstaub aus Kunststoffrohren geblasen, können<br />
sich in den Staubwolken Überschußladungen bilden.<br />
7.3.1.2 Schutzmaßnahmen<br />
7.3.1.2.1 Feststoffteilchen<br />
Misch-, Zerkleinerungs-, Mahl- und Trocknungsvorgänge <strong>von</strong> Feststoffteilchen sind so<br />
durchzuführen, daß außerhalb der Apparatur möglichst wenig Staub auftritt. Ist innerhalb<br />
einer Apparatur mit der Bildung <strong>von</strong> explosionsfähigem Staub-Luft-Gemisch zu<br />
rechnen oder liegt explosionsfähiges Gas-Luft- bzw. Dampf-Luft-Gemisch vor und kann<br />
eine gefährliche Aufladung nicht nach Abschnitt 7.3.1.2.2 oder 7.3.1.2.3 vermieden<br />
werden, kommen als Schutzmaßnahmen z. B. Inertisierung, druckfeste bzw. druckstoßfeste<br />
Bauweise, Explosionsdruckentlastung oder Explosionsunterdrückung in<br />
Frage.<br />
51
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
7.3.1.2.2 Staub<br />
Alle staubförmigen brennbaren Stoffe bilden bei feinster Verteilung in Luft explosionsfähige<br />
Gemische. Je feinkörniger der Staub ist, um so geringer wird <strong>die</strong> zur Entzündung<br />
erforderliche Energie. Die Mindestzündenergie der Staub-Luft-Gemische liegt in der<br />
Regel über 1 mJ, wobei der Großteil der Mindestzündenergien größer als 10 mJ ist. Deshalb<br />
stellen Büschelentladungen keine Gefahr dar. Das Beseitigen der Ladungen <strong>von</strong><br />
aufladbaren, nicht leitfähigen Gegenständen, auch <strong>von</strong> Schüttgütern und abgelagertem<br />
Staub, ist im allgemeinen nicht erforderlich. Mit einer Entzündung durch Funkenund<br />
Gleitstielbüschelentladungen muß jedoch gerechnet werden.<br />
Zündfähige Funkenentladungen können entstehen, wenn im Staubstrom befindliche<br />
isolierte leitfähige Gegenstände durch direktes Übertragen <strong>von</strong> Ladung oder in der<br />
Nähe des Staubstromes befindliche isolierte leitfähige Gegenstände durch Influenz<br />
aufgeladen werden. Daher ist <strong>die</strong> wichtigste Schutzmaßnahme gegen Funkenentladungen<br />
das Erden aller leitfähigen Teile einer Apparatur. Auch leitfähige Geräte und Geräteteile,<br />
<strong>die</strong> nur gelegentlich verwendet werden und <strong>von</strong> dem Staub aufgeladen werden<br />
können, z.B. bei einer Probenahme, sind in Zone 10 zu erden.<br />
Lassen sich Gleitstielbüschelentladungen (siehe Abschnitt 4.2.3) in der Zone 10 oder<br />
auf Flächen mit abgelagertem Staub in Zone 11 nicht vermeiden, sind Maßnahmen zur<br />
Beseitigung der Explosionsgefahr oder zur Einschränkung einer Explosion auf ein ungefährliches<br />
Maß erforderlich. Einige Staub-Luft-Gemische, z.B. Stäube <strong>von</strong> explosionsgefährlichen<br />
Stoffen, haben Mindestzündenergien kleiner als 1 mJ. Daher sind<br />
Büschelentladungen bei <strong>die</strong>sen Gemischen zu vermeiden (siehe auch Abschnitt<br />
7.3.1.4).<br />
Können zündfähige Entladungen beim Umgang mit Stäuben nicht ausgeschlossen werden,<br />
läßt sich <strong>die</strong> Gefahr einer Explosion durch Zusatz <strong>von</strong> Inertgas oder durch starkes<br />
Anfeuchten des Staubes mit Wasser beseitigen, oder es ist eine andere gemäß den<br />
„<strong>Richtlinien</strong> <strong>für</strong> <strong>die</strong> <strong>Vermeidung</strong> der Gefahren durch explosionsfähige Atmosphäre mit<br />
Beispielsammlung – Explosionsschutz-<strong>Richtlinien</strong> – (EX-RL)“ (<strong>GUV</strong> 19.8) geeignete<br />
Maßnahme vorzusehen.<br />
7.3.1.2.3 Staubwolken großer räumlicher Ausdehnung<br />
Bei aufgeladenen Staubwolken oder Staubstrahlen ist <strong>die</strong> Feldstärke im allgemeinen<br />
am Rand des gleichmäßig mit Staub erfüllten Volumens am größten und fällt dann gegebenenfalls<br />
zur Wand des Behälters ab. Bei hohen Staubkonzentrationen (größer als<br />
etwa 100 g/m3 ) kann <strong>die</strong> Durchschlagfeldstärke in Luft (im homogenen Feld 3 MV/m)<br />
am Rand der Staubwolke erreicht werden, vor allem wenn <strong>die</strong> Feldstärke durch Einbauten,<br />
<strong>die</strong> aus der Behälterwand herausragen, lokal erhöht wird. Bleibt im gesamten<br />
Bereich <strong>die</strong> Feldstärke unter 500 kV/m, können im allgemeinen durch Einbauten nur<br />
Büschelentladungen erzeugt werden, <strong>die</strong> Staub-Luft-Gemische nicht entzünden.<br />
52
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
Bisher ist unbekannt, wie groß eine Staubwolke und <strong>die</strong> in ihr und an ihrem Rand herrschende<br />
Feldstärke sein müssen, damit gewitterblitzähnliche Entladungen auftreten<br />
können. Bei Versuchen in Behältern mit einem Inhalt bis zu 60 m3 und unter Verwendung<br />
<strong>von</strong> sehr hoch aufgeladenen Stäuben konnte keine blitzähnliche Entladung<br />
erzeugt werden, obwohl über größere Bereiche Feldstärken bis 1,2 MV/m erreicht wurden<br />
und gleichzeitig Büschelentladungen auftraten. Infolgedessen sind auch in zylindrischen<br />
Behältern zumindest bis zu 3 m Durchmesser und beliebiger Höhe blitzähnliche<br />
Entladungen nicht zu erwarten. In größeren Behältern sind <strong>Zündgefahren</strong> nicht<br />
gegeben, wenn im gesamten Bereich <strong>die</strong> Feldstärke unter etwa 500 kV/m liegt.<br />
Die Beseitigung <strong>von</strong> Ladungen aus der Wolke ist schwierig. Es ist aber möglich, durch<br />
geeignete Einbauten, z.B. leitfähige und geerdete Füllrohre oder Trennwände, <strong>die</strong><br />
Zündgefahr zu verringern.<br />
7.3.1.2.4 Staub-Luft-Gemische in Anwesenheit <strong>von</strong> Gas- oder Dampf-Luft-Gemischen<br />
(Hybride Gemische)<br />
Staub-Luft- und Gas- bzw. Dampf-Luft-Gemische, deren Brennstoffanteile unter der<br />
unteren Explosionsgrenze liegen, können sich beim gemeinsamen Auftreten zu einem<br />
explosionsfähigen „hybriden“ Gemisch ad<strong>die</strong>ren. Solche Gemische können auch durch<br />
Büschelentladungen entzündet werden. Deshalb ist es in <strong>die</strong>sen Fällen notwendig,<br />
Maßnahmen zu treffen, <strong>die</strong> <strong>die</strong> Aufladungen verhindern oder sie ungefährlich klein halten.<br />
Das Füllen oder Entleeren muß mit angemessen geringer Geschwindigkeit vorgenommen<br />
werden; größere Staubwolken sind zu vermeiden (siehe Abschnitt 7.3.1.2.1).<br />
7.3.2 Gase und Nebel<br />
7.3.2.1 Aufladungsvorgang<br />
Bei strömenden Gasen werden deren feste oder flüssige Verunreinigungen oder <strong>die</strong><br />
durch Kondensation gebildeten festen oder flüssigen Anteile aufgeladen. Die Gase<br />
selbst laden sich nicht auf.<br />
Von strömenden Gasen mitgerissene feste Bestandteile, z.B. Staub, Rost, Sand, Kohlensäureschnee,<br />
laden sich durch Reibung oder Stoß der Teilchen gegeneinander oder<br />
gegen <strong>die</strong> Wandungen auf und können zu Funken- oder Büschelentladungen führen.<br />
Bei flüssigen Bestandteilen, z.B. Nebel und Wasser und Lösemitteln, flüssige Phase<br />
bei kondensierten Gasen, wird <strong>die</strong> Ladungstrennung und damit <strong>die</strong> Aufladung unter<br />
anderem durch Berührung oder Versprühen der Tröpfchen bewirkt (siehe Abschnitt<br />
3.1).<br />
Da in der Praxis fast alle Gase geringe Mengen fester oder flüssiger Verunreinigungen<br />
enthalten, muß man beim Ausströmen verdichteter, verflüssigter oder unter Druck<br />
gelöster Gase und Dämpfe aus Ventilen, Düsen und undichten Stellen immer mit Auf-<br />
53
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
ladungen rechnen. Auch beim Inertisieren explosionsfähiger Gemische mit Kohlendioxid<br />
oder anderen verflüssigten unbrennbaren Gasen können gefährliche Aufladungen<br />
durch <strong>die</strong> bei der Entspannung des Schutzgases sich bildenden Kondensationsprodukte<br />
entstehen. Ähnliches kann beim Reinigen <strong>von</strong> Behältern mit Dampf- oder Wasserstrahlgeräten<br />
eintreten (siehe auch Abschnitt 7.2.5).<br />
7.3.2.2 Schutzmaßnahmen<br />
Bei den Schutzmaßnahmen ist zu beachten, daß in Anwesenheit explosionsfähiger<br />
Dampf-Luft- oder Gas-Luft-Gemische neben Funkenentladungen auch Büschelentladungen<br />
zündfähig sind.<br />
7.3.2.2.1 <strong>Vermeidung</strong> explosionsfähiger Gas-Luft- und Dampf-Luft-Gemische<br />
Abgesehen <strong>von</strong> Stoffen, <strong>die</strong> ohne Luft oder Sauerstoff explosiv zerfallen können, z.B.<br />
Acetylen, Ethylenoxid, besteht bei brennbaren Gasen und Dämpfen in geschlossenen<br />
Apparaturen ohne Anwesenheit <strong>von</strong> Sauerstoff oder anderen oxi<strong>die</strong>renden Gasen keine<br />
Gefahr. Das Eindringen <strong>von</strong> Luft oder Sauerstoff in <strong>die</strong> Apparatur ist zu verhindern.<br />
7.3.2.2.2 <strong>Vermeidung</strong> gefährlicher Aufladungen<br />
Durch Verwendung möglichst reiner Gase, Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit<br />
und Anwendung großer Rohrquerschnitte können <strong>die</strong> Aufladungen auf ein ungefährliches<br />
Maß herabgesetzt werden. Zahlenmäßige Angaben über <strong>die</strong> zulässige Strömungsgeschwindigkeit,<br />
den Gehalt an Verunreinigungen und den Rohrquerschnitt<br />
können jeweils nur <strong>für</strong> den Einzelfall aufgrund experimenteller Feststellungen gemacht<br />
werden, weil sich <strong>die</strong> möglichen Einflüsse, z.B. Art der Verunreinigungen und des Rohrwerkstoffes,<br />
Beschaffenheit der Rohrwand, nicht allgemein berücksichtigen lassen.<br />
7.3.2.2.3 Ableitung der Aufladungen <strong>von</strong> Anlageteilen<br />
Da <strong>die</strong> auf einem einzelnen kleinen Staubteilchen oder Flüssigkeitströpfchen, selbst<br />
bei maximaler Aufladung, angesammelte elektrische Energie bei weitem nicht zur Entzündung<br />
explosionsfähiger Gasgemische ausreicht, besteht nur dann eine Zündgefahr,<br />
wenn <strong>die</strong> Ladungen sehr vieler Teilchen gleichzeitig an einer Entladung mitwirken. Dies<br />
kann geschehen, wenn im oder am Gasstrom leitfähige Anlageteile isoliert angeordnet<br />
sind. Auf <strong>die</strong>sen Teilen sammeln sich <strong>die</strong> Ladungen entweder <strong>infolge</strong> Berührung der<br />
aufgeladenen Partikel oder durch Influenz beim gleichzeitigen Vorbeiströmen vieler<br />
geladener Teilchen. Daher sind alle leitfähigen Teile, <strong>die</strong> mit strömenden Gasen in Berührung<br />
kommen können oder <strong>die</strong> sich in der Nähe <strong>von</strong> Gasstrahlen befinden, gemäß<br />
Abschnitt 6.3.1 zu erden. Durch Erhöhung der relativen Luftfeuchte auf etwa 65 % bildet<br />
sich auf der Oberfläche einiger aufladbarer Werkstoffe ein genügend leitfähiger<br />
Feuchtigkeitsfilm, so daß damit auch <strong>die</strong> auf den aufladbaren Werkstoffen angesammelte<br />
Ladung abgeleitet wird (siehe Abschnitt 7.1.1.2).<br />
54
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
7.3.3 Spritzlackieren<br />
7.3.3.1 Aufladungsvorgang<br />
Aufladungen beim Spritzlackieren werden durch Verspritzen oder Versprühen des Anstrichstoffes<br />
(siehe DIN 55 945 „Lacke, Anstrichstoffe und ähnliche Beschichtungsstoffe;<br />
Begriffe“) durch Tröpfchenbildung und Bildung neuer Flüssigkeitsoberflächen hervorgerufen.<br />
Aufladungen sind nicht nur bei nichtleitfähigen, sondern auch bei<br />
leitfähigen Anstrichstoffen zu beobachten.<br />
Siehe auch Unfallverhütungsvorschrift „Verarbeiten <strong>von</strong> Beschichtungsstoffen“<br />
(<strong>GUV</strong> 9.10) und „<strong>Richtlinien</strong> <strong>für</strong> elektrostatisches Versprühen <strong>von</strong> flüssigen<br />
Anstrichstoffen (elektrostatisches Lackieren)“ (ZH 1/205).<br />
7.3.3.2 Schutzmaßnahmen<br />
Gefahren durch explosionsfähige Lösemitteldampf-Luft-Gemische können beim Spritzlackieren<br />
durch eine ausreichende Absaugung vermieden werden. Die Metallteile der<br />
Lackierungseinrichtung, Stände, Wände, Kabinen, Absaugeleitungen, Auflagehorden<br />
und Aufhängevorrichtungen sowie leitfähige Gefäße, z.B. Blecheimer, und größere<br />
metallische Werkstücke müssen geerdet werden.<br />
Beim elektrostatischen Sprühen können hohe Aufladungen entstehen. Die <strong>von</strong> der<br />
Sprühpistole fortströmenden geladenen Teilchen werden <strong>von</strong> allen leitfähigen Gegenständen<br />
angezogen und können isolierte leitfähige Gegenstände auch noch in einer<br />
Entfernung <strong>von</strong> einigen Metern auf hohe Spannungen aufladen. Eine nachfolgende<br />
Entladung, z.B. beim Abschrauben eines Metalldeckels <strong>von</strong> Kunststoffbehältern, kann<br />
trotz geringer Größe des leitfähigen Gegenstandes zündfähig sein. Daher sind alle leitfähigen<br />
Gegenstände im Sprühbereich zu erden. Auch gegen Erde isolierte Personen<br />
können auf <strong>die</strong>se Weise aufgeladen werden und zu zündfähigen Funkenentladungen<br />
Anlaß geben. Der Lackierer muß daher über den Handgriff der Sprühpistole geerdet<br />
sein und leitfähige Fußbekleidung tragen. Andere Personen sollten sich nicht gleichzeitig<br />
im Sprühbereich befinden. Werden Werkstücke mittels einer Förderanlage transportiert,<br />
muß über ihre Werkstückaufnahmepunkte, z.B. Haken, Ösen, Auflagen oder<br />
Mitnehmer, <strong>die</strong> sichere Erdung der Werkstücke während ihres ganzen Laufes gewährleistet<br />
sein. Der Übergangswiderstand zwischen Werkstückaufnahmepunkt und<br />
Erdungsanschluß des Hochspannungserzeugers darf 106 Ω nicht übersteigen.<br />
Die genannten Schutzmaßnahmen sind auch beim elektrostatischen Pulverbeschichten<br />
zu beachten.<br />
Siehe auch DIN VDE 0147 „Errichten ortsfester elektrostatischer Sprühanlagen“<br />
und „Merkblatt <strong>für</strong> elektrostatisches Pulverbeschichten“ (ZH 1/444).<br />
55
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
7.4 Sonstiges<br />
7.4.1 Explosionsgefährliche Stoffe<br />
Als explosionsgefährlich gelten <strong>die</strong> Stoffe, <strong>die</strong> in Anlage I und II des<br />
Sprengstoffgesetzes aufgeführt sind oder nach den Prüfungen des Anhanges<br />
III zu <strong>die</strong>sem Gesetz als explosionsgefährlich gelten.<br />
7.4.1.1 Aufladungsvorgang und Empfindlichkeit gegen Entladungen<br />
Beim Herstellen, Mahlen, Mischen, Dosieren, Abfüllen, Transportieren und Lagern <strong>von</strong><br />
explosionsgefährlichen Stoffen können durch Trennvorgänge hohe Aufladungen entstehen<br />
und <strong>die</strong> Ursache zündfähiger Entladungen sein. Die Entzündung hängt auch<br />
<strong>von</strong> Art und Beschaffenheit der explosionsgefährlichen Stoffe ab.<br />
Besonders empfindlich gegen Entzündung durch Entladungen sind Initialsprengstoffe,<br />
z.B. Bleitrinitroresorcinat, das außerdem zu starker Aufladung neigt. Sehr empfindlich<br />
ist auch Collodiumwolle im trockenen Zustand. Die Sprengöle Nitroglycerin und Nitroglykol<br />
sind weniger empfindlich und haben außerdem bei ihrer normalen geringen<br />
Feuchtigkeit <strong>von</strong> 0,2 % bis 1 % eine meistens ausreichende Leitfähigkeit. Die gewerblichen<br />
Sprengstoffe entsprechen in ihrer Empfindlichkeit etwa den Sprengölen. Wegen<br />
der meist vorhandenen Feuchtigkeit ist bei ihnen kaum mit einer Aufladung zu rechnen.<br />
Noch weniger empfindlich sind <strong>die</strong> aromatischen Nitroverbindungen.<br />
7.4.1.2 Schutzmaßnahmen<br />
Reibung ist soweit wie möglich zu vermeiden, da sie Aufladungen hervorruft. Explosionsgefährliche<br />
Stoffe sollten deshalb nicht auf Rutschen, sondern auf Transportbändern<br />
nach Abschnitt 7.1.4 befördert werden.<br />
Bei flüssigen und geschmolzenen explosionsgefährlichen Stoffen ist Tröpfchenbildung<br />
(tropfende Hähne, Sprühen) während der Verarbeitung zu vermeiden, da auch hierdurch<br />
Aufladungen entstehen können.<br />
Bei pulverförmigen explosionsgefährlichen Stoffen kann <strong>die</strong> Aufladung durch <strong>die</strong> Ausbildung<br />
rundlicher Körner anstelle scharfkantiger Kristalle vermindert werden. Die Aufladung<br />
kann auch durch eine leitfähige Umhüllung der Körner vermindert werden, z.B.<br />
Metallisierung, Graphitierung, Feuchtigkeitsfilm. Dadurch kann jedoch <strong>die</strong> Zündempfindlichkeit<br />
gegen Entladungen erhöht werden.<br />
Arbeitsgeräte und Rohrleitungen sollen entweder ganz aus leitfähigem oder ganz aus<br />
nichtleitfähigem Werkstoff hergestellt sein. In den gefährdeten Räumen sind Fußböden<br />
mit einem Ableitwiderstand ≤ 106 Ω zu verwenden.<br />
56
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
7.4.1.2.1 Erdung<br />
Bei besonders zündempfindlichen explosionsgefährlichen Stoffen kann es angebracht<br />
sein, den Ableitwiderstand <strong>von</strong> Personen auf Gegenständen auf 105 bis 104 Ω zu senken.<br />
Nach Möglichkeit sind Maschinen und Transportmittel aus leitfähigen Werkstoffen zu<br />
verwenden; sie sollen auf einem Fußboden nach Abschnitt 6.4 stehen. Muß nichtleitfähiger<br />
Werkstoff, z.B. <strong>für</strong> Rohrleitungen, verwendet werden, ist er zu metallisieren<br />
oder zu graphitieren und zu erden. Die an Mühlen verwendeten Säcke sollen möglichst<br />
aus leitfähigem Werkstoff bestehen; sie müssen geerdet werden.<br />
Wird <strong>die</strong> Leitfähigkeit durch Avivieren erzielt, ist <strong>die</strong> Avivage gegebenenfalls nach jedem<br />
Waschen zu erneuern. Weiter ist zu prüfen, ob eine ausreichende Erdung der Maschinen<br />
und Transportmittel gewährleistet ist, wenn sich auf <strong>die</strong>sen dünne Filme <strong>von</strong><br />
nichtleitfähigen Stoffen, z.B. Sprengöl, Staub oder Maschinenöl, gebildet haben. Ist<br />
der aufgeladene Stoff leitfähig, kann er an geerdeten Metallstäben oder -fäden bei der<br />
Verarbeitung vorbeigeführt oder durch geerdete Metallgewebe gesiebt werden, z.B.<br />
Mühlen, Förderleitung, um <strong>die</strong> Aufladung abzuleiten. Bei nichtleitfähigen explosionsgefährlichen<br />
Stoffen kann dagegen <strong>die</strong>se Maßnahme zu höherer Aufladung führen.<br />
Bei der Verarbeitung leicht entzündlicher Initialsprengstoffe ist wegen deren geringer<br />
Zündenergie besonders sorgfältig darauf zu achten, daß alle leitfähigen Gegenstände,<br />
auch solche geringer Kapazität, geerdet sind. Die Oberfläche der Arbeitsplätze und der<br />
Abstellflächen ist feucht zu halten oder mit einer leitfähigen Auflage zu versehen und<br />
zu erden. Die Gefäße <strong>für</strong> Initialsprengstoffe sollen aus leitfähigem Werkstoff, z.B. leitfähigem<br />
Gummi, bestehen oder durch Graphitierung eine leitfähige Oberfläche erhalten.<br />
Sie sollen nur auf geerdeter Unterlage, z.B. feuchtem Filz, abgestellt werden.<br />
7.4.1.2.2 Ableitung<br />
Um <strong>die</strong> Aufladungen <strong>von</strong> aufladbaren Gegenständen abzuleiten, empfiehlt es sich, <strong>die</strong><br />
Luftfeuchtigkeit nach Abschnitt 7.1.1.2 zu erhöhen oder <strong>die</strong> Luft zu ionisieren (siehe<br />
Abschnitt 7.1.1.3).<br />
7.4.1.2.3 Vermeiden der Aufladung <strong>von</strong> Personen<br />
Bei der Verarbeitung leicht entzündlicher explosionsgefährlicher Stoffe, z.B. Initialsprengstoffe,<br />
ist besonders darauf zu achten, daß <strong>die</strong> Aufladung <strong>von</strong> Personen vermieden<br />
wird. Der Fußboden und <strong>die</strong> Fußbekleidung müssen den Anforderungen der Abschnitte<br />
6.4 und 6.5.1 genügen.<br />
Besonders ist da<strong>für</strong> zu sorgen, daß Personen zuverlässig geerdet werden, unmittelbar<br />
bevor sie mit Initialsprengstoffe enthaltenden Gefäßen oder mit dem explosionsgefährlichen<br />
Stoff selbst in Berührung kommen. Diese Erdung erfolgt am besten z.B.<br />
durch Berühren geerdeter Türklinken, Griffe.<br />
57
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
7.4.2 Medizinisch genutzte Räume<br />
In medizinisch genutzten Räumen können explosionsgefährdete Zonen vorhanden<br />
sein. Diese bestehen bei Anwendung<br />
– <strong>von</strong> Inhalations-Anästhesiemitteln, <strong>die</strong> mit Sauerstoff explosionsfähige Gemische<br />
bilden können,<br />
– <strong>von</strong> Chlorethyl als Analgesiemittel,<br />
– <strong>von</strong> brennbaren Flüssigkeiten als Hautreinigungs- und Hautdesinfektionsmittel<br />
(siehe Beispielsammlung der „<strong>Richtlinien</strong> <strong>für</strong> <strong>die</strong> <strong>Vermeidung</strong> der Gefahren durch<br />
explosionsfähige Atmosphäre mit Beispielsammlung – Explosionsschutz-<strong>Richtlinien</strong><br />
(EX-RL)“ (<strong>GUV</strong> 19.8).<br />
In medizinisch genutzten Räumen, deren bestimmungsgemäße Verwendung das Entstehen<br />
explosionsgefährdeter Bereiche nicht ausschließt, sind <strong>die</strong> in Abschnitt 7.4.2.2<br />
aufgeführten Maßnahmen gegen das Auftreten zündfähiger Entladungen erforderlich.<br />
7.4.2.1 Aufladungsvorgang<br />
In medizinisch genutzten Räumen können Aufladungen auftreten bei<br />
– Vorgängen mit Reibung und Trennung unter Beteiligung aufladbarer Stoffe,<br />
– Verwendung nicht geerdeter Geräte sowie elektromedizinischer Geräte durch Influenz.<br />
7.4.2.2 Schutzmaßnahmen<br />
7.4.2.2.1 In medizinisch genutzten Räumen muß der Oberflächenwiderstand nach Abschnitt<br />
2.7 <strong>von</strong> Arbeitskleidung, Decken und Tüchern unter den betriebsgemäß anzunehmenden<br />
Bedingungen (siehe DIN 1946 Teil 4 „Raumlufttechnische Anlagen (VDI-<br />
Lüftungsregeln); Raumlufttechnische Anlagen in Krankenanstalten“) Abschnitt 7.1.1<br />
entsprechen. Kleidung, Tücher und Decken aus Mischgeweben mit mindestens 30 %<br />
Anteil an naturbelassener Baumwolle bzw. Viskose (ohne Kunstharzausrüstung) sind<br />
im allgemeinen geeignet. Bei Vorwärmung darf ihnen ihre natürliche Feuchtigkeit nicht<br />
entzogen werden, daher soll in den Wärmeschrank eine gefüllte Wasserschale gestellt<br />
werden.<br />
Wolldecken, Plastiktücker und solche Gewebe und Gewirke, <strong>die</strong> nicht den vorgenannten<br />
Bedingungen entsprechen, sind auszuschließen, da sie bei Reibungs- und Trennungsvorgängen<br />
zu hohen Aufladungen führen können.<br />
Gummitücher, -matratzen und -kopfkissen müssen aus leitfähigem Gummi bestehen<br />
oder damit überzogen sein. Überzüge aus leitfähigem Gummi müssen <strong>die</strong> betreffenden<br />
Gegenstände völlig umschließen. Dies gilt auch <strong>für</strong> <strong>die</strong> Polsterung <strong>von</strong> Sitzen.<br />
58
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
7.4.2.2.2 Da insbesondere bei Operationen <strong>für</strong> <strong>die</strong> beteiligten Personen keine Sturzgefahren<br />
geschaffen werden dürfen, sind Kabelverbindungen <strong>für</strong> <strong>die</strong> Erdung <strong>von</strong> Mensch<br />
und Gerät, z.B. bei Horton-Intercoupler, ungeeignet. Die Erdung muß vielmehr über<br />
den Fußbodenbelag gewährleistet sein. Der Ableitwiderstand des Fußbodens darf bei<br />
frischverlegtem Fußboden höchstens 107 Ω und nach vier Jahren Standzeit 108 Ω (siehe<br />
Abschnitt 6.4) betragen. Ein Ableitwiderstand <strong>von</strong> 5 x 104 Ω sollte jedoch nicht unterschritten<br />
werden, um Schleifenbildung <strong>für</strong> vagabun<strong>die</strong>rende Ströme bei HF-Chirurgie<br />
zu vermeiden.<br />
7.4.2.2.3 Alle leitfähigen berührbaren Teile <strong>von</strong> ortsfesten und beweglichen Einrichtungsgegenständen<br />
müssen untereinander und mit dem Fußboden leitfähig verbunden<br />
und geerdet sein. Ein Mindestableitwiderstand wird dabei nicht gefordert. Die Erdverbindung<br />
darf an keiner Stelle unterbrochen sein, z.B. durch nichtleitfähige Lackierung.<br />
Narkosegeräte, Hocker, Tritte, fahrbare Krankentragen und ähnliches müssen durch<br />
Rollen bzw. Fußkappen aus leitfähigem Werkstoff mit dem Fußboden verbunden sein.<br />
Der Durchgangswiderstand der Reifen <strong>von</strong> Rollen sollte 104 Ω nicht überschreiten.<br />
7.4.2.2.4 Als Abdeckung des Operationstisches und fahrbarer Krankentragen sowie<br />
der Sitzflächen <strong>von</strong> Hockern dürfen nur Gummi oder Kunststoffe mit Oberflächenwiderständen<br />
zwischen 5 x 104 Ω und 106 Ω verwendet werden.<br />
7.4.2.2.5 Leitfähige Fußbekleidung – einschließlich der Überschuhe – nach Abschnitt<br />
6.5.1 muß getragen werden. Jedoch soll ein Ableitwiderstand <strong>von</strong> mindestens 5 x 104 Ω<br />
eingehalten werden.<br />
7.4.2.2.6 Schläuche <strong>für</strong> <strong>die</strong> Fortleitung <strong>von</strong> Gasen, auch <strong>von</strong> Sauerstoff, Lachgas,<br />
Anästhesiegasen, dürfen aus nichtleitfähigen Stoffen bestehen. Sind sie aus leitfähigen<br />
Stoffen hergestellt, dürfen sie nur auf metallische Schlauchtüllen ohne nichtleitfähige<br />
Lackierung aufgezogen sein. Im Verlaufe der Gasführungen, auch innerhalb <strong>von</strong><br />
Geräten, dürfen keine isolierten leitfähigen Teile vorhanden sein. Für Atembeutel und<br />
Bälge <strong>von</strong> Anästhesiegeräten und Sauerstoffbeatmungsgeräten sind ausschließlich<br />
leitfähige Werkstoffe zu verwenden.<br />
7.4.3 Tiefdruck (Flexodruck)<br />
Die im folgenden gemachten Ausführungen <strong>für</strong> den Tiefdruck gelten analog auch <strong>für</strong><br />
den Flexodruck.<br />
7.4.3.1 Aufladungsvorgang<br />
An Bogen- und Rollen-Tiefdruckmaschinen entsteht <strong>die</strong> Aufladung der Bogen oder<br />
Bahnen beim Abheben des aufladbaren Werkstoffes, z.B. des Papiers, <strong>von</strong> der Unterlage<br />
oder <strong>von</strong> den Führungs- und Druckelementen (Trennung der Bogen bei Bogen-<br />
59
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
druckanlage, Abwickeln <strong>von</strong> der Rolle bei Rollenmaschinen, Lauf des Werkstoffes über<br />
Führungs- und Leitwalzen, Austritt des Werkstoffes aus dem Druckwerk nach dem<br />
Druck).<br />
Die Farbe wird durch den in ihr rotierenden Zylinder beträchtlich aufgeladen. Die dispergierten<br />
Teilchen der Farbe bewirken eine besonders starke Aufladung der Flüssigkeit<br />
(siehe Abschnitt 7.2.1.1). Die Teile der Bahnen, <strong>die</strong> am stärksten eingefärbt sind,<br />
zeigen <strong>die</strong> größte Aufladung.<br />
Die Größe der Aufladung hängt unter anderem ab <strong>von</strong><br />
– der Oberflächenbeschaffenheit und der Leitfähigkeit, z.B. Feuchte, des zu bedrukkenden<br />
Werkstoffes,<br />
– dem Anpreßdruck,<br />
– der Durchlaufgeschwindigkeit,<br />
– der Oberflächenbeschaffenheit und der Leitfähigkeit der Führungselemente,<br />
– der relativen Luftfeuchte des Arbeitsraumes,<br />
– den konstruktiven Merkmalen der Maschine, z.B. zusätzliche Reibung zwischen der<br />
Bahn und den Gummizylindern beim Anlauf oder bei Geschwindigkeitsänderung<br />
der Rollen-Tiefdruckmaschinen.<br />
Erfahrungsgemäß ist der Werkstoff nach seinem Austritt aus dem Druckwerk, d.h. in<br />
unmittelbarer Nähe des Farbkastens, am stärksten aufgeladen.<br />
7.4.3.2 Schutzmaßnahmen<br />
Als Schutzmaßnahmen ergeben sich drei grundsätzlich verschiedene Möglichkeiten,<br />
<strong>die</strong> jede <strong>für</strong> sich, meist jedoch kombiniert angewandt werden:<br />
1. Vermeiden explosionsfähiger Dampf-Luft-Gemische,<br />
2. Vermindern oder Verhindern <strong>von</strong> Aufladungen,<br />
3. Beseitigen entstandener Aufladungen.<br />
7.4.3.2.1 Vermeiden explosionsfähiger Dampf-Luft-Gemische<br />
An den Stellen, an denen sich gefährliche Aufladungen bilden können, muß vermieden<br />
werden, daß beim Arbeitsvorgang <strong>die</strong> untere Explosionsgrenze der sich bildenden<br />
Dampf-Luft-Gemische erreicht wird. Deshalb ist <strong>die</strong> Konzentration der aus dem Farbkasten<br />
austretenden Lösemitteldämpfe durch Ummanteln und Absaugen oder Kühlen<br />
zu verringern. Auch während des Trocknungsprozesses der Bogen oder der Bahn sind<br />
<strong>die</strong> Lösemitteldämpfe aus der Maschine abzusaugen.<br />
7.4.3.2.2 Vermindern oder Verhindern <strong>von</strong> Aufladungen<br />
Aufladungen und somit <strong>die</strong> Möglichkeit der Funkenbildung oder Büschelentladung<br />
können vermindert oder verhindert werden durch<br />
– Verwenden feuchter, klimatisierter Werkstoffe,<br />
60
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
– Einhalten einer relativen Luftfeuchte <strong>von</strong> etwa 65 % (siehe Abschnitt 7.1.1.2),<br />
– Ionisation der Luft durch <strong>die</strong> in Abschnitt 7.1.1.3 genannten Verfahren, soweit <strong>die</strong>se<br />
<strong>für</strong> explosionsgefährdete Bereiche zulässig sind,<br />
– Vermeiden zusätzlicher Reibung zwischen Bahn und Führungselementen beim Anlauf<br />
und bei Geschwindigkeitsänderung,<br />
– Verwenden eines leitfähigen Gummiüberzuges über dem Presseur,<br />
– Erhöhen der Leitfähigkeit der Farben, Lösemittel, Schmiermittel oder des Werkstoffes,<br />
– Vermeiden <strong>von</strong> Kleidungswechsel im Gefahrbereich.<br />
Besonders gefährdet ist der unmittelbare Bereich des Druckwerkes. Deshalb wird<br />
empfohlen, <strong>die</strong> Folie bzw. Papierbahn vor Eintritt in das Druckwerk zu entladen.<br />
7.4.3.2.3 Ableiten <strong>von</strong> Aufladungen<br />
Aufladungen können abgeleitet werden durch:<br />
– Erdung aller leitfähigen Teile (siehe Abschnitt 6.3.1),<br />
– Verwenden <strong>von</strong> leitfähigem Fußboden (siehe Abschnitt 6.4),<br />
– Tragen <strong>von</strong> leitfähiger Fußbekleidung (siehe Abschnitt 6.5.1).<br />
7.4.4 Chemischreinigung<br />
7.4.4.1 Aufladungsvorgang<br />
Die Aufladung <strong>von</strong> Behandlungsgut kann erfolgen beim Beschicken und Entleeren <strong>von</strong><br />
Trommeln und Geräten, beim Reinigen mit entzündlichen Lösemitteln durch Reiben<br />
oder Bürsten auf Arbeitstischen sowie beim wiederholten Herausheben aus den mit<br />
<strong>die</strong>sen Lösemitteln gefüllten Gefäßen.<br />
Es ist zu beachten, daß sich Lösemittel selbst auch aufladen können (siehe<br />
Abschnitt 3.2.2).<br />
7.4.4.2 Schutzmaßnahmen<br />
Folgende Maßnahmen können z.B. angewendet werden<br />
– Tragen <strong>von</strong> leitfähigem Schuhwerk (siehe Abschnitt 6.5.1),<br />
– Verwenden <strong>von</strong> leitfähigem Fußboden (siehe Abschnitt 6.4),<br />
– Einhalten einer relativen Luftfeuchte <strong>von</strong> 65 % (siehe Abschnitt 7.1.1.2).<br />
Maschinen und Apparate, in denen entzündliche Lösemittel verwendet werden, und<br />
Lagerbehälter <strong>für</strong> <strong>die</strong>se Lösemittel müssen geerdet sein. An Reinigungsmaschinen sind<br />
auch <strong>die</strong> Metallteile an hölzernen Außenmänteln und hölzernen Innentrommeln zu erden.<br />
Rohrverbindungen durch Flansche und Verschraubungen reichen im allgemeinen<br />
<strong>für</strong> <strong>die</strong> Ableitung <strong>von</strong> Aufladungen aus (siehe Abschnitt 7.2.4.1.3). Auch <strong>die</strong> Metall-<br />
61
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
beschläge der Arbeitstische, auf denen Reinigungsarbeiten mit entzündlichen Lösemitteln<br />
vorgenommen werden, sind zu erden. Fahrbahre Spülgefäße und Lagerbehälter<br />
müssen Räder aus leitfähigem Werkstoff haben. Andere ortsbewegliche Spülgefäße<br />
und Lagerbehälter müssen mit einem leitfähigen, möglichst nichtfunkenreißenden Unterrand<br />
versehen sein (siehe Abschnitt 6.3.1.2). Antriebsriemen müssen den Forderungen<br />
des Abschnittes 7.1.5 genügen.<br />
Entzündlichen Lösemitteln sind Substanzen zuzusetzen, <strong>die</strong> <strong>die</strong> Leitfähigkeit erhöhen.<br />
Solche Substanzen sind z.B. <strong>für</strong> Benzin: Alkohol (3,4 %), Magnesiumoleat (0,01 bis<br />
0,1 %) oder Essigsäure (0,1 %). Frisches oder destilliertes Benzin lädt sich in erhöhtem<br />
Maße elektrostatisch auf, deshalb sollte es nur mit Benzin, das sich schon im Umlauf<br />
befunden hat, vermischt verwendet werden.<br />
7.4.5 Herstellen <strong>von</strong> Folien und Filmen sowie Beschichten bzw. Lackieren <strong>von</strong><br />
Folien und Geweben mit brennbaren Lösemitteln<br />
7.4.5.1 Aufladungsvorgang<br />
Beim Herstellen <strong>von</strong> Folien und Filmen aus aufladbaren Stoffen entstehen Aufladungen<br />
durch Abheben des nichtleitfähigen Stoffes, z.B. <strong>von</strong> der Gießunterlage, <strong>von</strong> Walzen,<br />
Rollen.<br />
An Lackier-, Streich- und Beschichtungsmaschinen entstehen Aufladungen bei der<br />
Trennung des mit Gummi oder Kunststoff zu beschichtenden oder beschichteten Stoffes<br />
<strong>von</strong> Walzen, Rollen oder anderen Unterlagen. Die Höhe der Aufladungen hängt <strong>von</strong><br />
Art und Beschaffenheit der beteiligten Werkstoffe und <strong>von</strong> der Verarbeitungsgeschwindigkeit<br />
ab.<br />
7.4.5.2 Schutzmaßnahmen<br />
Lösemitteldämpfe sollen mit großem Luftüberschuß abgesaugt werden. Alle leitfähigen<br />
Teile sind zu erden. Werden nichtmetallische Werkstoffe, z.B. <strong>für</strong> Walzen und Beläge,<br />
verwendet, sollen <strong>die</strong>se möglichst nicht aufladbar sein. Zündfähige Entladungen<br />
aufladbarer Stoffe können z.B. durch <strong>die</strong> in Abschnitt 7.1.1.3 genannten Maßnahmen<br />
verhindert werden.<br />
7.4.6 Lösen <strong>von</strong> aufladbaren Materialien (Pulver, Granulat und Filmabfälle) in<br />
brennbaren Lösemitteln<br />
7.4.6.1 Aufladungsvorgang<br />
Aufladungen entstehen durch Trennen der Feststoffteile <strong>von</strong>einander oder <strong>von</strong> Behältern<br />
und Füllgeräten, z.B. Rohre, Trichter. Erfahrungsgemäß ist <strong>die</strong> Gefahr durch das<br />
einzubringende Gut relativ gering. Gefährlicher sind <strong>die</strong> Aufladungen der Behälter und<br />
Füllgeräte, wenn <strong>die</strong>se aus aufladbaren Stoffen bestehen.<br />
62
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
Werden <strong>die</strong> eingebrachten Materialien zur Beschleunigung ihrer Auflösung in aufladbaren<br />
Lösemitteln gerührt oder auf andere Weise bewegt, kann durch den Rührvorgang<br />
eine gefährliche Aufladung des Rührgutes erfolgen (siehe Abschnitt 7.2.1.3).<br />
7.4.6.2 Schutzmaßnahmen<br />
Alle leitfähigen Teile sind nach Abschnitt 6.3.1 zu erden. Das Eintragen des Schüttgutes<br />
aus aufladbaren Kunststoffgebinden ist nach Möglichkeit zu vermeiden. Hierzu gehören<br />
auch Säcke aus aufladbarem Material, welche in Papiersäcke, Pappkartons und<br />
Metallbehälter eingestellt sind. Das Eintragen aus antistatisch ausgerüsteten Kunststoffgebinden<br />
ist zulässig. Es ist jedoch darauf zu achten, daß unter den gegebenen<br />
Betriebsbedingungen <strong>die</strong> antistatische Wirkung erhalten bleibt.<br />
Zweckmäßig ist das Eintragen aus Metallbehältern und über Metalltrichter. Gegebenenfalls<br />
ist ein Umfüllen des Schüttgutes außerhalb des explosionsgefährdeten Bereiches<br />
aus aufladbaren Gebinden in Metallbehälter vorzunehmen. Mengen über 50 kg<br />
sind langsam einzutragen. Gleiches gilt <strong>für</strong> den Umgang mit lösemittelfeuchten Produkten.<br />
Verunreinigungen sind <strong>von</strong> Fußböden, Podesten und Schuhsohlen zu entfernen, damit<br />
sich keine isolierende Schicht bildet (siehe Abschnitt 6.4). Fußbekleidung muß leitfähig<br />
sein (siehe Abschnitt 6.5.1).<br />
63
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong> Anhang 1<br />
Diagramm zur Veranschaulichung der Begriffe<br />
leitfähig – nicht leitfähig<br />
aufladbar – nicht aufladbar<br />
Gegenstände<br />
erdbar<br />
Gegenstände<br />
begrenzt<br />
erdbar<br />
Gegenstände im allgemeinen nicht erdbar<br />
leitfähige<br />
Stoffe<br />
Übergangs-<br />
bereich<br />
nicht leitfähige Stoffe<br />
10 2 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7 10 8 10 9 10 10 10 11 10 12<br />
64<br />
Ladungsableitung möglich<br />
Stoffe nicht aufladbar<br />
spezifischer Widerstand in Ωm<br />
Ladungsableitung<br />
begrenzt<br />
möglich<br />
Übergangsbereich<br />
Oberflächenwiderstand in Ω<br />
Ladungsableitung<br />
im allgemeinen<br />
nicht möglich<br />
Stoffe aufladbar<br />
10 4 10 5 10 6 10 7 10 8 10 9 10 10 10 11 10 12 10 13 10 14
Anhang 2<br />
Leitfähigkeit und Dielektrizitätszahl <strong>von</strong> Flüssigkeiten*)<br />
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
In der nachstehenden Tabelle sind Leitfähigkeit und Dielektrizitätszahlen (siehe DIN<br />
1324 „Elektrisches Feld; Begriffe“) aufgeführt, <strong>die</strong> <strong>von</strong> verschiedenen Autoren und sicher<br />
auch unter verschiedenen Versuchsbedingungen gemessen wurden. Diese Werte<br />
können daher nur als grobe Information <strong>die</strong>nen. Bei vielen Flüssigkeiten sind Verunreinigungen<br />
ausschlaggebend <strong>für</strong> <strong>die</strong> Leitfähigkeit; wird daher eine Flüssigkeit in sehr reiner<br />
Form verwendet, so muß man damit rechnen, daß ihre Leitfähigkeit geringer ist, als<br />
in der Tabelle angegeben.<br />
Die verschiedenen Kohlenwasserstoffe (Stoffe, <strong>die</strong> nur aus C- und H-Atomen bestehen)<br />
werden mit Ausnahme <strong>von</strong> Benzin und Dieselöl in der Tabelle nicht aufgeführt; sie sind<br />
in reiner Form stets als aufladbar (siehe Abschnitt 2.11) anzusehen.<br />
*) Die Zahlenwerte <strong>die</strong>ser Tabelle wurden entnommen aus: Techniques of Chemistry Volume II,<br />
Organic Solvents, Physical Properties and Methods of Purification. 3. Auflage (1970) <strong>von</strong> John<br />
A. Riddick und William B. Bunger. Wiley-Interscience. Copyright by John Wiley & Sons, Inc. New<br />
York, London, Sidney, Toronto.<br />
Die Werte <strong>für</strong> Benzin und Dieselöl wurden gemessen bei der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt<br />
Braunschweig.<br />
65
66<br />
S<br />
Flüssigkeit Formel Leitfähigkeit in Dielektrizitätszahl<br />
m<br />
Acetaldehyd CH 3 · CHO 1,20 · 10 –4 (0,00 °C) 21,10 (21 °C, 4 · 10 8 Hz)<br />
Acetamid CH 3 ·CONH 2 8,8 · 10 –5 (83,2 °C) 59 (83 °C)<br />
4,3 · 10 –3 (100 °C)<br />
Acetessigsäureethylester CH 3COCH 2COOCH 2CH 3 4 · 10 –6 (25 °C) 15,7 (22 °C)<br />
Aceton CH 3 · CO · CH 3 4,9 · 10 –7 (25 °C) 20,70 (25 °C)<br />
Acetonitril CH 3 ·CN 6 · 10 –8 (25 °C) 37,5 (20 °C)<br />
Acetophenon C 6H 5 ·CO·CH 3 3,1 · 10 –7 (25 °C) 17,39 (25 °C)<br />
Acrolein CH 2 = CHCHO 1,55 · 10 –5<br />
Allylamin CH 2 = CHCH 2NH 2 5,7 · 10 –3 (25 °C) —<br />
Ameisensäure H · COOH 6,08 · 10 –3 (— °C) 58,5 (16 °C, 4 · 10 8 Hz)<br />
Ameisensäureethylester HCOOC 2H 5 1,45 · 10 –7 (20 °C) 7,16 (25 °C)<br />
Ameisensäuremethylester HCOOCH 3 1,92 · 10 –4 (17 °C) 8,5 (20 °C)<br />
Ameisensäurepropylester HCOOCH 2CH 2CH 3 5,5 · 10 –3 (17 °C) 7,72 (19 °C)<br />
2-Aminoethanol HOCH 2CH 2NH 2 11,0 · 10 –4 (25 °C) 37,72 (25 °C)<br />
Anilin C 6H 5 ·NH 2 2,4 · 10 –6 (25 °C) 6,89 (20 °C)<br />
Anisol C 6H 5 · OCH 3 1 · 10 –11 (25 °C) 4,33 (25 °C)<br />
Benzin etwa · 10 –13 (20 °C) etwa 2 (25 °C)<br />
Benzoesäureethylester C 6H 5COOCH 2CH 3 1 · 10 –7 (25 °C) 6,02 (20 °C)<br />
Benzonitril C 6H 5 ·CN 0,5 · 10 –5 (25 °C) 25,20 (25 °C)<br />
Bernsteinsäuredinitril NCCH 2CH 2CN 5,64 · 10 –2 (— °C) 56,5 (57,4 °C)<br />
Brombenzol C 6H 5 ·Br 1,2 · 10 –9 (25 °C) 5,40 (25 °C)<br />
1-Bromnaphthalin C 10H 7Br 3,66 · 10 –9 (25 °C) 4,83 (25 °C)<br />
Bromoform CHBr 3
67<br />
S<br />
Flüssigkeit Formel Leitfähigkeit in Dielektrizitätszahl<br />
m<br />
Butanol-(2) CH 3 ·CH 2 · CHOH · CH 3
68<br />
S<br />
Flüssigkeit Formel Leitfähigkeit in Dielektrizitätszahl<br />
m<br />
N,N-Dimethylformamid HCON(CH 3) 2 6 · 10 –6 (25 °C) 36,71 (25 °C)<br />
Dimethylsulfoxid (CH 3) 2SO 2 · 10 –7 (25 °C) 46,68 (25 °C)<br />
p-Dioxan C 4H 8O 2 5 · 10 –13 (25 °C) 2,209(25 °C)<br />
Epichlorhydrin (Summenf. C 3H 5OCl) 3,4 · 10 –6 (25 °C) 22,6 (22 °C)<br />
Essigsäure CH 3 · COOH 6 · 10 –7 (25 °C) 6,15 (20 °C)<br />
Essigsäureethylester CH 3COOCH 2CH 3
69<br />
S<br />
Flüssigkeit Formel Leitfähigkeit in Dielektrizitätszahl<br />
m<br />
m-Kresol m-CH 3 ·C 6H 4 ·OH 1,397 · 10 –6 (25 °C) 11,8 (25 °C)<br />
o-Kresol o-CH 3 ·C 6H 4 ·OH 1,27 · 10 –7 (25 °C) 11,5 (25 °C)<br />
p-Kresol p-CH 3 ·C 6H 4 ·OH 1,378 · 10 –6 (25 °C) 9,91 (58 °C)<br />
Metatoluidin m-CH 3C 6H 4NH 2 5,5 · 10 –8 (25 °C) 5,95 (18 °C)<br />
Methanol CH 3OH 1,5 · 10 –7 (25 °C) 32,70 (25 °C)<br />
N-Methylacetamid CH 3CONH(CH 3) 2 · 10 –5 (40 °C) 191,3 (32 °C)<br />
N-Methylformamid HCONH(CH 3) 8 · 10 –5 (25 °C) 182,4 (25 °C)<br />
4-Methyl-2-pentanon (CH 3) 2CHCH 2COCH 3
70<br />
S<br />
Flüssigkeit Formel Leitfähigkeit in Dielektrizitätszahl<br />
m<br />
Propionitril CH 3CH 2CN 8,51 · 10 –6 (25 °C) 27,2 (20 °C)<br />
Propionsäure CH 3 ·CH 2 · COOH
Anhang 3<br />
Mindestzündenergie<br />
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
Die Mindestzündenergie wird definiert als <strong>die</strong> kleinste in einem Kondensator gespeicherte<br />
elektrische Energie, <strong>die</strong> bei der Entladung über eine Funkenstrecke ausreicht,<br />
das zündwilligste Gemisch aus Brennstoff (Gas oder Staub) und Luft bzw. Sauerstoff<br />
bei Atmosphärendruck und Raumtemperatur zu entzünden. Sie wird unter Variation<br />
der Parameter des Entladungskreises (Kapazität, Ladespannung, Form, Abstand der<br />
Elektroden und gegebenenfalls Entladungsdauer) ermittelt und nach der Formel<br />
1 1 Q 2 1<br />
W = CU2 = = QU berechnet,<br />
2 2 C 2<br />
(W = gespeicherte Energie in J; C = Kapazität des Kondensators in F; U = Anfangsspannung<br />
des Kondensators in V; Q = Anfangsladung des Kondensators in Coulomb).<br />
Tabelle 1<br />
Mindestzündenergie brennbarer Gase und Dämpfe<br />
bei 1013 mbar und 20 °C<br />
Die in der nachstehenden Tabelle aufgeführten Werte der Mindestzündenergie sind der<br />
folgenden Literatur entnommen:<br />
1. H. F. Calcote, C. A. Gregory, jr., C. M. Barnett und Ruth B. Gilmer: Spark Ignition-Effect of Molecular<br />
Structure; Industrial and Engineering Chemistry, 44, 11 (1952).<br />
2. Allen J. Metzler: Minimum Spark Ignition Energies of 12 Pure Fuels at Atmospheric and Reduced;<br />
Pressure NACA RM E53 H31.<br />
3. M. V. Blanc, P. G. Guest, Guenther <strong>von</strong> Elbe and Bernard Lewis: Ignition of Explosive Gas Mixtures<br />
by Electric Sparks.<br />
III-Minimum Ignition Energies and Quenching Distances of Mixtures of Hydrocarbons and<br />
Ether with Oxygen and inert Gases.<br />
Third Symposium on Combustion and Flame and Explosion Phenomena, The Williams & Wilkins<br />
Co. (Baltimore), 1949.<br />
4. E. L. Litchfeld: Minimum Ignition Energy, Concept and its Application to Safety Engineering;<br />
U. S. Bureau of Mines, Report of Investigations 5671.<br />
5. W. L. Buckley, H. W. Husa: Combustion Properties of Ammonia. Chemical Engineering<br />
Progress 58, 2 (1962), S. 81–84.<br />
71
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
a) Mischung mit Luft<br />
Stoff<br />
Mindestzündenergie<br />
(beim zündwilligsten<br />
Gemisch)<br />
mJ<br />
Verhältnis der<br />
Konzentrationen<br />
zündwilligstes<br />
Gemisch zu<br />
stöchiometrischem<br />
Gemisch<br />
zündwilligstes<br />
Gemisch<br />
%<br />
(Volumengehalt)<br />
Acetylen 0,019 1,1 7,7<br />
Acrylnitril 0,16 1,7 9,0<br />
Ammoniak 680,00<br />
Benzol 0,20 1,75 4,7<br />
Buta<strong>die</strong>n-1,3 0,13 1,4 5,2<br />
Butan 0,25 1,47 4,7<br />
Cyclohexan 0,22 1,75 3,8<br />
Cyclopropan 0,17 1,45 6,3<br />
Diethylether 0,19 1,53 5,1<br />
Dimethylbutan-2,2 0,25 1,55 3,4<br />
Ethan 0,25 1,17 6,5<br />
Ethylacetat 0,46 1,3 5,2<br />
Ethylen 0,07<br />
Ethylenoxid 0,065 1,3 10,8<br />
Heptan 0,24 1,82 3,4<br />
Hexan 0,24 1,71 3,8<br />
Methan 0,28 0,88 8,5<br />
Methanol 0,14 1,2 14,7<br />
Methylacetylen 0,11 1,3 6,5<br />
Methylethylketon 0,27 1,4 5,3<br />
Methylcyclohexan 0,27 1,8 3,5<br />
i-Pentan 0,21 1,5 3,8<br />
n-Pentan 0,28 1,34 3,3<br />
Penten-2 0,18 1,6 4,4<br />
Propan 0,25 1,24 5,2<br />
Propylenoxid 0,13 1,4 7,5<br />
Schwefelkohlenstoff 0,009 1,2 7,8<br />
Tetrahydropyran 0,22 1,6 4,7<br />
Wasserstoff 0,019 0,8 28<br />
72
) Mischung mit Sauerstoff<br />
Stoff<br />
Mindestzündenergie<br />
mJ<br />
Acetylen 0,0002<br />
Diethylether 0,0012<br />
Diethylether mit 86 Vol.-% Lachgas 0,0012<br />
Ethan 0,0019<br />
Ethylen 0,0009<br />
Methan 0,0027<br />
Propan 0,0021<br />
Wasserstoff 0,0012<br />
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
Tabelle 2<br />
Mindestzündenergie <strong>von</strong> Staub-Luft-Gemischen<br />
und <strong>von</strong> Staubablagerungen<br />
Werte der Mindestzündenergie <strong>von</strong> Stäuben findet man <strong>für</strong> Staub-Luft-Gemische und<br />
z.T. auch <strong>für</strong> abgelagerten Staub in folgendem Schrifttum:<br />
US Bureau of Mines, Report of Investigations<br />
Nr. 5753 (1961): Stäube <strong>von</strong> landwirtschaftlichen Produkten<br />
Nr. 5971 (1962): Stäube, <strong>die</strong> in der Kunststoffindustrie verarbeitet werden<br />
Nr. 6516 (1964): Metallstäube<br />
Nr. 6597 (1965): Kohlenstäube und Derivate<br />
Nr. 7132 (1968): Stäube <strong>von</strong> Chemikalien, Arzneimitteln, Farbstoffen und Pestiziden<br />
Nr. 7208 (1968): Verschiedene Stäube<br />
In der nachstehenden Tabelle sind aus dem angegebenen Schrifttum einige Werte auszugsweise<br />
zusammengestellt.<br />
73
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
Mindestzündenergie in mJ<br />
Literatur Staub Staub-Luft-Gemisch Staubablagerung<br />
Rep. Inv. Getreidestaub 30<br />
5753 Kartoffelstärke 25<br />
Maisstärke 30 —<br />
Puderzucker 30<br />
Weizenstärke 20<br />
Rep. Inv. Gummi 10<br />
5971 Phenol-Formaldehyd 10<br />
Polyethylen 10 —<br />
Polystyrol 15<br />
Schellack 10<br />
Rep. Inv. Aluminium 20 2,000<br />
6516 Magnesium 20 0,240<br />
Zirkon 5 0,001<br />
Rep. Inv. Braunkohle 30<br />
6597 Holzkohle (Hartholz) 20 —<br />
Steinkohle 30<br />
Rep.Inv. Phthalsäureanhydrid 15<br />
7132 Schwefel 15 —<br />
Messung d. BAM roter Phosphor — 0,2<br />
Die in den genannten Berichten entnommenen und in der Tabelle aufgeführten Werte<br />
sind vor 10 Jahren und mehr gemessen worden. Neuere Messungen (Eckhoff, Combustion<br />
Flame 24 [1975], 53–64) haben bei Staub-Luft-Gemischen zu erheblich niedrigeren<br />
Werten geführt. Bei Vergleichen ist zu berücksichtigen, daß <strong>die</strong> Mindestzündenergie<br />
oder ein anders definierter Energiebetrag angegeben sein kann.<br />
74<br />
Eckhoff Aluminium 8,1<br />
Comb. Flame 24 Schwefel 1,5<br />
—
Anhang 4<br />
Tabelle 1<br />
Widerstand <strong>von</strong> Fußbodenbelägen*)<br />
Material Ableitwiderstand in Ohm<br />
PVC Fliesen und Bahnen 10 9 … 10 11<br />
PVC leitfähig (Sonderausführung) 10 4 … 10 5<br />
Linoleum 10 8 … 10 12<br />
Spachtelmassen 10 8 … 10 9<br />
leitfähiger Gummibelag 10 4 … 10 6<br />
gebrannte Fliesen 10 9 … 10 12<br />
Kunststeinfliesen 10 4 … 10 8<br />
Normalbeton 3 cm dick 10 7<br />
Spezialbeton 3 cm (je nach Austrocknung) 10 4 … 10 7<br />
leitfähiger Schaumbeton 10 4<br />
Terrazzoplatten 10 7 … 10 9<br />
leitfähiger Terrazzo (je nach Austrocknung) 10 5 … 10 7<br />
Asphalt 10 12<br />
1.<br />
Einfluß der Trocknung:<br />
leitfähige Terrazzoplatten bei Anlieferung 9 · 10 2<br />
nach 240 h Trocknung bei 70 °C 1 · 10 5<br />
2. Terrazzoplatten, <strong>die</strong> nach Angabe des Herstellers<br />
leitfähig sein sollen<br />
bei Anlieferung 4 · 10 3<br />
nach 24 h Trocknung 2 · 10 6<br />
nach 72 h Trocknung 1 · 10 7<br />
nach 96 h Trocknung 4 · 10 8<br />
nach 144 h Trocknung 1 · 10 9<br />
3. Beispiele <strong>für</strong> <strong>die</strong> Austrocknung <strong>von</strong> leitfähigen<br />
Terrazzo-Fußböden in Op-Räumen:<br />
Normale Heizung:<br />
3 Monate nach Verlegung 10 4<br />
nach 2 Jahren 10 5 –10 6<br />
nach 4 Jahren 10 6 –10 7<br />
Fußbodenheizung:<br />
3 Monate nach Verlegung 10 4<br />
nach 2 Jahren 10 5 –10 6<br />
nach 4 Jahren 10 7 –10 8<br />
nach 6 Jahren keine merkliche Änderung<br />
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
*) Nach Angaben der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt, Institut Berlin; Meßmethode nach DIN<br />
51 953 „Prüfung <strong>von</strong> organischen Bodenbelägen; Prüfung der Ableitfähigkeit <strong>für</strong> elektrostatische<br />
Ladungen <strong>für</strong> Bodenbeläge in explosionsgefährdeten Räumen“.<br />
75
76<br />
Tabelle 2<br />
Durchgangswiderstände <strong>von</strong> Strümpfen<br />
Strumpfart<br />
Fußschweiß- noch nicht getragene<br />
absonderung neue oder frisch<br />
gewaschene Strümpfe<br />
Widerstände in Ω<br />
Tragdauer Tragdauer<br />
2 Stunden 20 Stunden<br />
Perlonstrümpfe<br />
stark 10 3 –10 4 � 10 3<br />
üblicher Art, leichte,<br />
dünne Baumwoll- mittel<br />
10 5 –2 · 10 6<br />
10 4 –105 103 –104 strümpfe üblicher Art gering 105 –2 · 106 104 –105 mittelstarke<br />
stark 10 3 –10 4 � 10 3<br />
Wollstrümpfe bzw.<br />
Baumwollstrümpfe mittel<br />
10 6 –5 · 107 10 5 –10 6 103 –10 5<br />
üblicher Art gering 10 6 –10 7 10 4 –10 6<br />
schwere, dicke<br />
stark 10 3 –10 5 � 10 3<br />
Wollstrümpfe<br />
üblicher Art, mittel<br />
10 6 –10 8<br />
10 5 –10 7 10 4 –10 6<br />
Wollsocken gering 10 6 –10 8 10 5 –10 7<br />
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong>
77<br />
Diese Anlage <strong>die</strong>nt der Übersicht; maßgebend ist der Text <strong>die</strong>ser <strong>Richtlinien</strong> (siehe Abschnitt 7.1.2)<br />
behandelt in<br />
Behälterart Behältervolumen VBemerkung<br />
Abschnitt<br />
III. leitfähig 7.2.3 keine Begrenzung siehe auch Abschnitt 6.3.1<br />
7.2.4<br />
III. außen leitfähig, innen nichtleitfähig 7.1.2.2.2 keine Begrenzung nichtbegehbarer Behälter wie I, begehbare<br />
Dicke der Innenauskleidung Behälter zusätzlich <strong>für</strong> begehbare Flächen<br />
höchstens 20 mm siehe auch Abschnitte 6.4; 6.5;<br />
<strong>für</strong> übrige Flächen siehe auch Abschnitte<br />
7.1.1; 7.1.1.5<br />
III. außen leitfähig, innen nichtleitfähig 7.1.2.2.2 V ≤ 250 l wie I,<br />
Dicke der Innenauskleidung V > 250 l nur mit zusätzlichen Schutzmaßnahmen<br />
größer als 20 mm <strong>für</strong> den Einzelfall<br />
IV. nichtleitfähig, Außen- oder Innenwand 7.1.2.2.1 keine Begrenzung wie II<br />
nicht aufladbar mit Oberflächenwiderstand<br />
höchstens 10 9 Ω und Ableitwiderstand<br />
an einer Stelle höchstens<br />
10 8 Ω<br />
IV. nichtleitfähig, außen und innen 7.1.2.2.1 V ≤ 2 l nur innerbetrieblich bei vorhersehbarer<br />
aufladbar V > 2 l Verwendung, gegebenenfalls zusätzliche<br />
Schutzmaßnahmen<br />
*) Behälter der Arten II bis IV dürfen nicht verwendet werden beim Umgang mit Diethylether und Stoffen der Explosionsgruppe II C.<br />
Gleiches gilt <strong>für</strong> Behälter der Art V mit Ausnahme <strong>von</strong> Glasbehältern.<br />
Behälter aus leitfähigen und nichtleitfähigen Werkstoffen <strong>für</strong> Flüssigkeiten<br />
im explosionsgefährdeten Bereich Zone 1*)<br />
Anhang 5<br />
<strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong>
Bestell-Nr. <strong>GUV</strong> <strong>19.7</strong><br />
Gegenüber der vorhergehenden Ausgabe vom Dezember 1980 wurden<br />
<strong>die</strong>se <strong>Richtlinien</strong> redaktionell überarbeitet und hinsichtlich zitierter<br />
Vorschriften und Regeln an den derzeitigen Stand angepaßt.