Es wurde uns gestattet, Informationen aus dem Buch „Opbevaring af laboratoriekemikalier“ (Lagerung von Laborchemikalien) zu entnehmen, in dem die Erwägungen behandelt werden, die bei der Lagerung von potenziell explosiven Flüssigkeiten/Materialien in Betracht zu ziehen sind. Das Buch, das im Verlag „Praxis- Nyt teknisk forlag“ erschienen ist, wurde von erfahrenen Fachkräften in diesem Bereich geschrieben, Jørgen Stage Johansen, Hanne Troen und Lene Hjerrild.

Präventionsgrundsätze

Die Regeln für die Zoneneinteilung dienen der Vermeidung von Explosionen in einer priorisierten Reihenfolge:

• Vermeidung explosionsfähiger Atmosphären.
• Begrenzung der Ausbreitung von explosionsfähigen Atmosphären.
• Vermeidung von Explosionen durch Schutz vor Zündquellen.
• Begrenzung der schädlichen Auswirkungen einer Explosion.

ATEX-Arbeitspatzanalyse

Die ATEX-Bestimmungen müssen in allen Unternehmen, die mit brennbaren Materialien arbeiten, berücksichtigt werden. Die Wahrscheinlichkeit, dass eine explosionsfähige Atmosphäre entstehen kann, muss untersucht werden. Es ist zu ermitteln, ob Zündquellen vorhanden sind, und der Umfang der zu erwartenden Konsequenzen ist zu beschreiben.

Zoneneinteilung

Wenn es nicht möglich ist, die Bildung einer explosionsfähigen Atmosphäre zu vermeiden, müssen die Bereiche nach Gefahrenzonen klassifiziert und Zündquellen in diesem Bereich entfernt oder gegen Explosionen geschützt werden, entsprechend den Anforderungen für die betreffende Zone. Wenn sich im Lager Bereiche befinden, die entsprechend der Klassifizierung eingeteilt werden müssen, sind diese mit einer Beschilderung bezüglich „Explosionsgefahr“ sowie „Feuer, offenes Licht und Rauchen verboten“ zu kennzeichnen. Dies kann z. B. durch eine Beschilderung an der Außenseite des Schranks und an der Tür zum Raum erfolgen. Im Folgenden werden Vorschläge gegeben, wie explosionsfähige Atmosphären in Chemikalienlagern vermieden oder begrenzt werden können und die ATEX-Vorschriften eingehalten werden.

In der Praxis

Wenn der Flammpunkt über 30 °C (10 °C über der Betriebstemperatur) liegt, besteht normalerweise kein Risiko einer „explosionsfähigen Atmosphäre“. Dies ist auch der Fall, wenn die explosionsfähige Atmosphäre weniger als 10 Liter beträgt (Mischung aus Luft und Dampf/Gas/Nebel/Staub). Die Methoden zur Vermeidung explosionsfähiger Atmosphären können den Ersatz entzündlicher Flüssigkeiten durch nicht brennbare Flüssigkeiten oder durch Flüssigkeiten mit einem höheren Flammpunkt umfassen. Beispielsweise kann Benzin (Flammpunkt ca. -20 °C) durch Petroleum (Flammpunkt über 30 °C) ersetzt werden. Die Ausbreitung von explosionsfähigen Atmosphären kann durch den Einsatz kleinerer Mengen oder durch die Änderung von Arbeitsabläufen begrenzt werden, wodurch die Zeit, in der Flüssigkeit verdampfen kann, verkürzt wird. Schließlich kann man den Luftsauerstoff in Behältern entfernen, z. B. durch Einleitung von Inertgas, z B. Stickstoff. Eine Sicherung gegen Zündquellen kann erfolgen, indem diese entfernt und Geräte, die Funken erzeugen können, entfernt werden, oder indem in dem betreffenden Bereich funkensichere Geräte eingesetzt werden. Funkenbildung kann durch elektrische Geräte, mechanische Geräte, statische Elektrizität sowie durch elektromagnetische Wellen und Blitzschläge verursacht werden. Die Begrenzung der schädlichen Auswirkungen einer Explosion, z. B. in Abzugsschränken, in denen die Gefahr einer Explosion besteht, kann dadurch erfolgen, dass ein zusätzlicher Schutz gegenüber der dort arbeitenden Person eingerichtet wird.

Lagerung brennbarer Flüssigkeiten und Gase

 Explosionsfähige Atmosphären vermeiden

Bei der Lagerung von brennbaren Flüssigkeiten, Druckflaschen oder Aerosoldosen ist darauf zu achten, dass sich keine explosionsfähigen Atmosphären bilden. Es ist daher sicherzustellen, dass die Verpackungen unversehrt sind oder genauso gut verschlossen sind wie unversehrte Verpackungen. Bei Druckflaschen zum Beispiel müssen die Ventile geschlossen sein. Denken Sie zudem daran, dass Druckflaschen separat einzulagern sind. Außerdem muss der Chemikalienschrank oder der Lagerraum belüftet werden, um mindestens 1 Mal pro Stunde einen Luftaustausch zu gewährleisten. Lager, die die oben genannten Anforderungen erfüllen, sind nicht als explosionsgefährdeter Bereich einzustufen.

Explosionsfähige Atmosphäre begrenzen

Wenn Verpackungen/Behälter mit entzündlichen Flüssigkeiten nicht vollständig verschlossen werden können, müssen sie in Schränken mit einer Belüftung gelagert werden, die sicherstellt, dass die Konzentration von brennbaren Dämpfen 25 % der unteren Explosionsgrenze nicht überschreitet. Ist für den Fall eines Ausfalls der Lüftung zudem eine Entzündungssicherung vorhanden, ist ein solches Lager nicht als explosionsgefährdeter Bereich einzustufen.

Dies kann z. B. umgesetzt werden durch:

• Eine automatische Versorgung mit einem Notstromaggregat, um bei Stromausfall eine kontinuierliche Belüftung zu gewährleisten, oder
• Keine Unterbringung von Zündquellen in Schränken/Lagern, z. B. Licht- und Elektroinstallationen, oder
• Die automatische Abschaltung der Stromversorgung, wenn der Dampf 25 % der unteren Explosionsgrenze überschreitet, jedoch keine EX-geschützte Belüftung.

Sind diese Maßnahmen oder gleichwertige Maßnahmen nicht vorhanden, ist das Lager als Zone 2 einzustufen.

Funkenbildung vermeiden

In Schränken, die nicht innen belüftet werden können, z. B. Kühl- und Gefrierschränken, sind brennbare Flüssigkeiten in dicht verschlossenen Verpackungen aufzubewahren. Elektroinstallationen müssen den Schutzprinzipien für die Zone, in der der Schrank aufgestellt wird, entsprechen. Treten bei Fehlern oder Unfällen nur explosive Gase und Dämpfe auf, müssen die elektrischen Installationen in den Schaltschränken die Anforderungen für Zone 2 erfüllen. Wenn dies häufiger auftreten kann, müssen sie die Anforderungen für Zone 1 oder 0 erfüllen, aber es sollten Bedingungen angestrebt werden, in der die geringstmögliche Einstufung erfolgen kann. Beim Öffnen des Kühlschranks befindet sich die Zone sowohl im Aufbewahrungsraum als auch um den Schrank herum. Aus diesem Grund müssen sowohl die elektrische als auch die mechanische Konstruktion die Schutzprinzipien für die betreffende Zone erfüllen. In Kühlschränken sollte jedoch immer eine spezielle Absaugvorrichtung vorhanden sein, damit beim Öffnen keine schädlichen Dämpfe eingeatmet werden (siehe den Abschnitt zu Kühl- und Gefrierschränken). Entsprechende Vorsichtsmaßnahmen sollten bei Gefrierschränken getroffen werden, wenn leicht verdunstende Flüssigkeiten gelagert werden. Kühl- und Gefrierschränke, in denen entzündliche Flüssigkeiten mit einem Flammpunkt unter 10 °C über der Lagertemperatur gelagert werden, müssen mindestens als Zone 2 eingestuft werden.

Beispiel für die Zoneneinteilung bei Kühl- und Gefrierschränken

* Mischungen mit Wasser haben einen höheren Flammpunkt, ** Wenn die Stromversorgung oder der Thermostat ausfallen, ist zu beachten, dass die Temperatur ansteigen kann. Der Inhalt muss dann in einen explosionsgeschützten Bereich bewegt werden können. Dies sollte in den Laboranweisungen berücksichtigt werden.

Umfüllen von brennbaren Flüssigkeiten

In Chemikalienlagern werden häufig entzündliche Flüssigkeiten in größeren Verpackungen von z. B. 25 Litern gelagert. Vor Verwendung der Chemikalien werden die gewünschten Mengen in kleinere Verpackungen umgefüllt. In diesen Fällen muss eine belüftete Ablassmöglichkeit eingerichtet werden, z. B. in einem Abzugsschrank. Das Umfüllen darf nicht in Räumen mit größeren Mengen an brennbaren Stoffen (> 800 OE) erfolgen.

Explosionsfähige Atmosphären vermeiden

Eine explosionsfähige Atmosphäre kann vermieden werden, indem brennbare Flüssigkeiten in den Verpackungsgrößen eingekauft werden, die im Labor verwendet werden sollen, oder indem brennbare Flüssigkeiten durch nicht brennbare Flüssigkeiten oder Flüssigkeiten mit einem Flammpunkt über 30 °C ersetzt werden.

Explosionsfähige Atmosphäre begrenzen

Beim Umfüllen von Flüssigkeiten kann die explosionsfähige Atmosphäre begrenzt werden, wenn das Umfüllen in einem Abzugsschrank erfolgt. Werden kleinere Mengen von weniger als 1 Liter (Dauer unter 0,5 min. pro Umgießen) in einem effektiven Abzugsschrank umgefüllt, so ist dieser nicht als explosionsgefährdeter Bereich einzustufen.

Funkenbildung vermeiden

Beim Umfüllen von Mengen bis zu 5 Litern in einem effektiven Abzugsschrank ist der Abzugsschrank nicht als explosionsgefährdeter Bereich einzustufen, wenn sichergestellt ist, dass verschüttete Stoffe nicht aus dem Abzugsschrank austreten können (z. B. an einer Aufkantung) und wenn eine Sicherung für den Falls eines Lüftungsausfalls vorhanden ist. Die Sicherung im Falle eines Lüftungsausfalls (in der Regel ein Stromausfall) kann darin bestehen, dass die Lüftung an eine automatische Notstromversorgung angeschlossen ist oder der Prozess angehalten oder unterlassen werden kann. Alternativ ist die elektrische Ausrüstung innerhalb des Abzugsschranks zu sichern. Wenn diese beim Abzugsschrank nicht oben ist, müssen elektrische Ausrüstung und Installationen in einem Bereich vor dem Abzugsschrank (0,5 m) ebenfalls funkensicher sein. Der Abzugsschrank und der Bereich vor dem Abzugsschrank sind als Zone 2 einzustufen. Das Umfüllen von brennbaren Flüssigkeiten aus großen Verpackungen, z. B. Alkohol aus großen Behältern in 1-Liter-Flaschen, erfolgt vielerorts. Bei einer solchen Umfüllung können sich erhebliche Mengen explosionsfähiger Atmosphäre bilden, wenn nicht sehr stark belüftet wird. Das Umfüllen kann normalerweise nicht in einem normalen Abzugsschrank erfolgen, da für den großen Behälter kein Platz ist. Erfolgt das Umfüllen in kleinere Behälter außerhalb eines Abzugsschranks, so muss durch eine Belüftung sichergestellt werden, dass die explosionsfähige Atmosphäre in der Nähe der Ablassstelle verbleibt. Gemäß einem Beispiel des dänischen Amts für Zivilschutz (Beredskabsstyrelsen) muss der Bereich um den Behälter horizontal 1 m von der Öffnung und vertikal vom Boden bis zu 1 m über der Öffnung des Zapfhahns als Zone 1 eingestuft werden. Ein Bereich von 2 m außerhalb von Zone 1 ist als Zone 2 einzustufen.

Unfall

Bei der Beurteilung des Risikos der Entstehung einer explosionsfähigen Atmosphäre sind mögliche Unfälle zu berücksichtigen. Unfälle sind durch eine gute Lagereinrichtung und -wartung sowie durch sichere Transportmittel möglichst zu vermeiden. Geschultes Personal und Laboranweisungen sind ebenfalls wichtig, um Unfälle zu vermeiden. Wenn Unfälle in der Folge zu erheblichen Verletzungen führen können, ist dafür Sorge zu tragen, dass solche Unfälle vermieden werden, auch wenn diese selten vorkommen. Daher kann es notwendig sein, die Lager für die Lagerung entzündlicher Flüssigkeiten funkensicher (Zone 2) einzurichten, auch wenn Unfälle wie das Herunterfallen eines Behälters, der hierbei zerbricht, äußerst selten auftreten. Die örtliche Einsatzbereitschaft sollte außerdem über die Voraussetzungen verfügen, um mögliche Unfallsituationen unter Anwendung von Unfallanweisungen, Sammelmedien, Löschausrüstung und Schulungen zu elementarer Brandbekämpfung und Erster Hilfe zu bewältigen.