IST hat beschlossen, dieses Dokument zu verfassen, um dem wachsenden Bedarf an Transparenz und Information im Industriesektor gerecht zu werden. Die Verwendung von brennbaren Lösungsmitteln erfordert hochsichere Geräte, die strengen internationalen Normen wie der ATEX-Richtlinie entsprechen. Die Vorschriften und Sicherheitsanforderungen können jedoch komplex und für viele Unternehmen schwer zu interpretieren sein, die sowohl die Einhaltung der gesetzlichen Bestimmungen als auch den Schutz der Arbeitnehmer und der Umwelt bewerten müssen.
Es soll den Kunden helfen, die wesentlichen Zertifizierungen und Sicherheitsmaßnahmen zu verstehen, und die Risiken verdeutlichen, die mit der Verwendung von nicht zertifizierten Maschinen verbunden sind, sowie den Wert von Zertifizierungen durch Dritte, die für die Unfallverhütung und die Einhaltung von Vorschriften entscheidend sind. Das Dokument enthält auch Kriterien für den sicheren Kauf und die Verwendung von Brennern und fördert das Bewusstsein für die Sicherheit der Produktion und die Bedeutung der Einhaltung von Vorschriften zum Schutz der Integrität des Unternehmens und des Wohlergehens der Mitarbeiter.
Verwendung von Lösungsmitteln in industriellen Anwendungen
Lösungsmittel sind Chemikalien, die in zahlreichen Industriezweigen bei der Herstellung von Druckfarben und Lacken, bei der Reinigung, Entfettung und chemischen Produktion verwendet werden. Aufgrund ihrer Eigenschaften, die je nach chemischer Zusammensetzung variieren, können die Lagerung, die Verwendung und der Umgang mit Lösemitteln unterschiedliche Risiken bergen, wie z. B.:
- Toxizität: Längere Exposition kann zu gesundheitlichen Problemen führen.
- Umweltauswirkungen: Unsachgemäße Lagerung und Entsorgung können zu Luftverschmutzung und Verunreinigung von Boden und Grundwasser führen.
- Entflammbarkeit und Explosionsgefahr: Viele Lösungsmittel sind flüchtig und können in Gegenwart von Sauerstoff eine explosive Atmosphäre bilden.
Wichtige Informationen über Lösungsmittel
Beim Umgang mit Lösemitteln ist es wichtig, einige wesentliche physikalische Daten zu kennen, die sich auf die Sicherheit ihrer Verwendung auswirken, insbesondere in Bezug auf Entflammbarkeit und Explosionsgefahr.
Flammpunkt (Flash Point - FP)
Sie ist die niedrigste Temperatur, bei der eine Flüssigkeit genügend Dämpfe freisetzt, um nach einer Entzündung mit Luft ein brennbares Gemisch zu bilden. Lösungsmittel mit einem niedrigen FP sind gefährlicher, da sie bereits bei Raumtemperatur entzündliche Dämpfe bilden können.
Der FP-Wert ist in Abschnitt 9 des SDB des Lösungsmittels angegeben. Zur Beurteilung der Entflammbarkeit ist aus Sicherheitsgründen eine Marge von mindestens 15 °C unter dem FP-Wert anzusetzen; bei Einkomponenten-Lösungsmitteln kann sie unter kontrollierten Bedingungen auf 5 °C reduziert werden.
Selbstentzündungspunkt (Self-Ignition Point)
Er ist die Mindesttemperatur, bei der sich ein Gemisch aus brennbaren Dämpfen und Luft ohne Zündquelle entzünden kann. Der Selbstentzündungspunkt hängt mit der chemischen Struktur des Lösungsmittels und nicht mit dem Siedepunkt oder Flammpunkt zusammen und liegt in der Regel höher als letzterer.
Der Selbstentzündungspunkt des Lösungsmittels ist in Abschnitt 9 des SDB angegeben. Er kann in Gegenwart von hohem Druck oder Katalysatoren (z. B. Metalle in Industrieanlagen) sinken: Er gibt einen Hinweis auf die Höchsttemperatur, der brennbare Gemische ohne Selbstentzündung ausgesetzt werden können, erfordert jedoch eine große Sicherheitsmarge.
Untere Explosionsgrenze (Lower Explosive Limit – LEL)
Er gibt die in Prozent ausgedrückte Mindestkonzentration von Lösungsmitteldämpfen in der Luft an, unterhalb derer keine Entzündung stattfinden kann (das Gemisch ist zu "arm" an Brennstoff).
Sie ist für die Festlegung der Sicherheitsbedingungen in den Räumen und für die Planung geeigneter Belüftungssysteme unerlässlich. Unterhalb der UEG gilt das Gemisch als nicht brennbar.
Obere Explosionsgrenze (Upper Explosive Limit – UEL)
Er stellt die maximale Konzentration von Lösungsmitteldämpfen in der Luft dar, über der das Gemisch nicht brennen kann (das Gemisch ist zu "fett" an Kraftstoff).
Sie hilft bei der Festlegung sicherer Betriebsbedingungen. Oberhalb der UEL gilt das Dampfgemisch als nicht entflammbar, kann aber durch weitere Verdünnung mit Luft wieder in den entflammbaren Bereich gebracht werden.
Siedepunkt (Boiling Point – BP)
Die Temperatur, bei der das Lösungsmittel bei Atmosphärendruck von einem flüssigen in einen gasförmigen Zustand übergeht. Sie ist wichtig für Destillationsvorgänge und für die Bewertung der Lösungsmittelverdampfung bei Raumtemperatur.
Dichte des Dampfes
Gibt an, ob die Lösungsmitteldämpfe schwerer oder leichter als Luft sind. Schwerere Dämpfe neigen dazu, sich am Boden anzusammeln, was die Brandgefahr erhöht.
Dampfdruck
Gibt die Neigung eines Lösungsmittels an, zu verdampfen. Lösungsmittel mit hohem Dampfdruck können leichter entflammbare Dämpfe bilden.
Risiken bei der Destillation von Lösungsmitteln
Die Destillation ist ein physikalisches Trennverfahren, das zur Reinigung von Lösungsmitteln durch Erhitzen eingesetzt wird, wobei flüchtige Bestandteile von weniger flüchtigen getrennt werden. Mit diesem Verfahren können verunreinigte Lösungsmittel zurückgewonnen und in Produktionszyklen wiederverwendet werden, was die Betriebskosten und die Umweltbelastung verringert.
Neben der Erhitzung müssen die Lösungsmittelabfälle von den Lagertanks zum Kessel und vom Kondensationssystem zu den Lagerbehältern transportiert werden, durch die sie dann wieder in den Verarbeitungsprozess zurückgeführt werden. Während dieser Phasen bestehen die häufigsten Risiken:
Feuer
Entflammbare Lösungsmittel haben niedrige Flammpunkte, d. h. sie können schon bei relativ niedrigen Temperaturen mit Luft brennbare, gemischbildende Dämpfe abgeben. Eine Zündquelle, wie z. B. ein elektrischer Funke, eine Flamme oder eine überhitzte Oberfläche, kann einen Brand auslösen. Dies kann passieren, wenn brennbare Dämpfe mit Teilen des Geräts in Berührung kommen, die hohe Temperaturen erreichen.
Explosion
Das Vorhandensein brennbarer Dämpfe in Konzentrationen zwischen dem unteren Grenzwert (LEL) und dem oberen Grenzwert (UEL) kann eine explosionsfähige Atmosphäre erzeugen. In geschlossenen Umgebungen oder engen Räumen kann die Ausbreitung von Dämpfen begrenzt sein, wodurch sich die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass ein elektrostatischer Funke oder eine Entladung eine Explosion verursacht.
Überhitzung und chemische Zersetzung
Bei der Destillation muss das Lösungsmittel erhitzt werden. Wenn die Temperatur den Selbstentzündungspunkt des Lösungsmittels überschreitet, können sich die Dämpfe spontan entzünden. Einige Lösungsmittel können sich bei hohen Temperaturen zersetzen und dabei gefährliche Stoffe freisetzen oder den Druck im System erhöhen, was zu Explosionen oder Geräteausfällen führen kann.
Akkumulation elektrostatischer Ladungen
Lösungsmittel mit geringer elektrischer Leitfähigkeit können sich während des Pumpens oder der Handhabung elektrostatisch aufladen. Diese Ladungen können Brände auslösen, wenn sie nicht ordnungsgemäß auf den Boden abgeleitet werden.
Risiko von Maschinen- und Gerätebrüchen
Die für die Destillation verwendeten Geräte können aufgrund von Druck oder Überhitzung verschleißen, undicht werden oder brechen. Dies kann zum Austreten von Flüssigkeiten und Dämpfen führen, wodurch sich die Brand- und Explosionsgefahr erhöht.
Aus diesen Gründen ist es notwendig, in ein sicheres und zertifiziertes Destilliergerät zu investieren, um Lösungsmittel in völliger Sicherheit zurückzugewinnen und wiederzuverwenden, Betriebskosten zu sparen und die Umweltstandards einzuhalten.
Installation und Verwendung von Destillationsanlagen
Um die Risiken sicher zu beherrschen, müssen die Destillationsanlagen nach bestimmten Kriterien gebaut, installiert und betrieben werden:
- ATEX-Zertifizierung aller elektrischen Geräte für den Einsatz in der jeweiligen Zone.
- Geerdet, um den Aufbau elektrostatischer Ladungen zu verhindern, die brennbare Dämpfe entzünden könnten.
- Angemessene Belüftung, um die Konzentration gefährlicher Dämpfe zu verringern.
- Schulung des Personals in Bezug auf Risiken und Standardbetriebsverfahren (SOP) sowie Notfallmanagement.
- Installation von Detektoren für brennbare Gase zur Überwachung der Konzentration von Dämpfen.
- Verwendung von Nichteisenwerkzeugen aus Messing oder anderen Materialien, die im Falle eines Aufpralls keine Funken erzeugen.
- Vorbeugende Wartungsverfahren, die eine regelmäßige Überprüfung der Ausrüstung, des Zustands der Bauteile, der Dichtheit der Dichtungen und der Unversehrtheit der Sicherheitssysteme umfassen müssen.
Was ist ATEX?
ATEX (ATmosphères EXplosibles) ist die europäische Richtlinie 2014/34/EU, die die sichere Verwendung von Geräten in explosionsgefährdeten Bereichen gewährleistet. Dazu gehören Bereiche, in denen brennbare Gase, Dämpfe oder Nebel vorhanden sein können.
Warum muss ein Destilliergerät ATEX-zertifiziert sein?
Die ATEX-Zertifizierung gewährleistet, dass das Destilliergerät für den Betrieb in Umgebungen konzipiert und gebaut wurde, in denen die Wahrscheinlichkeit der Bildung einer explosionsfähigen Atmosphäre erheblich ist. Zertifizierte Geräte müssen hohe Sicherheitsanforderungen erfüllen, um die Zündung explosionsfähiger Atmosphären zu verhindern.
Was sind die Vorteile der Installation einen zertifizierten Destilliergerät?
Ein zertifizierten Destilliergerät ist:
- Es ist so konstruiert, dass Zündquellen vermieden werden, so dass es eigensicher ist, und verfügt über kontinuierliche Temperaturkontrollvorrichtungen, die die Stromversorgung im Falle einer Überhitzung unterbrechen.
- Ausgestattet mit redundanten Schutzsystemen, z. B. Sensoren und automatischen Abschaltvorrichtungen für den Fall von Störungen.
- Geprüft von einer qualifizierten dritten Partei, wie z.B. dem TÜV, um sicherzustellen, dass es den ATEX-Vorschriften entspricht und für den Einsatz in Bereichen mit erheblicher Explosionsgefahr geeignet ist.
Die Garantien der ATEX-Zertifizierung
Sicherheit in explosionsgefährdeten Umgebungen
Zertifizierte Geräte erzeugen keine Funken oder übermäßige Hitzequellen, die explosive Atmosphären entzünden könnten.
Einhaltung der europäischen Vorschriften
Es zeigt, dass das Gerät nach den erforderlichen Normen entworfen und getestet wurde.
Geringeres Risiko von Explosionen und Unfällen
Planung, Bau und Wartung erfolgen nach strengen Kriterien, um Risiken zu minimieren.
Notwendigkeit einer dritten Partei
Die Zertifizierung muss von einer vom Maschinenhersteller unabhängigen Stelle durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass die Kontrollen genau und unparteiisch sind.
Unterstützung bei der gesetzlichen Haftung
Bei Unfällen oder behördlichen Kontrollen hilft das Vorhandensein einer ATEX-Zertifizierung, nachzuweisen, dass das Unternehmen alle geltenden Sicherheitsvorschriften eingehalten hat, und verringert so das Risiko gesetzlicher Strafen und zivil- oder strafrechtlicher Haftung.
Die Kosten der ATEX-Zertifizierung
Die Kosten für ein nicht zertifizierten Destilliergerät sind 20-50 % niedriger als für eine von einer dritten Partei zertifizierte. Die Zertifizierung durch Dritte verursacht zusätzliche Kosten für die Konstruktion, die Konformitätsprüfung und die erforderliche Dokumentation. Diese Kosten machen einen erheblichen Teil des Endpreises des Destilliergerät aus. Weitere Faktoren, die den Kostenunterschied beeinflussen, sind unter anderem:
Installierte Materialien und Komponenten
ATEX-zertifizierte Destilliergeräte müssen spezielle Komponenten verwenden (z. B. explosionsgeschützte Motoren, geschützte Verkabelung, funkenfreie Lüftungssysteme), die teurer sind als Standardkomponenten.
Produktions- und Prüfverfahren
Die Produktion einen zertifizierten Destilliergerät erfordert strengere Herstellungsverfahren, einschließlich zusätzlicher Qualitätskontrollen und Überprüfungen, was die Produktionskosten erhöht.
Gebühren für Dokumentation und Inspektion
Neben der Erstprüfung müssen ATEX-zertifizierte Produkte dokumentiert und regelmäßigen Prüfungen unterzogen werden, was zusätzliche Kosten verursacht.
Der Gedanke, durch den Kauf einen nicht zertifizierten Destilliergerät Geld zu sparen, birgt zahlreiche Risiken und Nachteile, die die unmittelbaren wirtschaftlichen Vorteile bei weitem überwiegen.
Folgen der Nichteinhaltung der ATEX-Vorschriften
Die Nichteinhaltung der ATEX-Vorschriften kann schwerwiegende Folgen haben. Hier sind einige grundlegende Gründe, warum diese Entscheidung kontraproduktiv und gefährlich sein kann.
Mangelnde Einhaltung der Rechtsvorschriften
Die Verwendung von nicht zertifizierten Geräten kann zu gesetzlichen Strafen, Geldbußen und der Verpflichtung führen, den Betrieb auszusetzen, bis das Problem gelöst ist. Darüber hinaus kann der Arbeitgeber bei Unfällen zivil- und strafrechtlich zur Verantwortung gezogen werden.
Hohes Unfallrisiko
Die Schäden, die durch Unfälle mit nicht zertifizierten Geräten verursacht werden, können sehr schwerwiegend sein und das Leben von Arbeitnehmern, Unternehmensinfrastrukturen und die Umwelt gefährden.
Probleme mit der Versicherung
Die Verwendung nicht konformer Geräte kann auch zu höheren Versicherungsprämien führen, da das Unternehmen als risikoreicher angesehen wird.
Geringere Qualität, Haltbarkeit und Zuverlässigkeit
Anfängliche Einsparungen werden schnell durch die zusätzlichen Kosten für Reparaturen, Ausfallzeiten und den Austausch von Teilen in nicht zertifizierten Maschinen zunichte gemacht, die nicht mit der gleichen Qualität der Komponenten oder nach den gleichen Sicherheitsstandards gebaut werden, was zu häufigen Störungen und Ausfällen und teurer Wartung führt.
Auswirkungen auf den Ruf des Unternehmens
Unfälle, die durch nicht zertifizierte Ausrüstungen verursacht werden, können zu einer erheblichen Rufschädigung führen, die sich negativ auf das Unternehmen auswirkt; Kunden und Geschäftspartner könnten das Unternehmen nämlich als unzuverlässig oder nachlässig in Bezug auf Sicherheit und Nachhaltigkeit ansehen.
Probleme bei Inspektionen und Audits
Die Unternehmen werden regelmäßig kontrolliert, um die Einhaltung der Sicherheitsvorschriften zu überprüfen. Die Verwendung einer nicht zertifizierten Brennerei kann dazu führen, dass bei den Inspektionen die Vorschriften nicht eingehalten werden, so dass die Ausrüstung ersetzt oder kostspielige Änderungen vorgenommen werden müssen.
Reicht es aus, ATEX-zertifizierte Komponenten zu installieren, damit das Destilliergerät seinerseits zertifiziert wird?
Nein, es reicht nicht aus, ATEX-zertifizierte Komponenten für Zone 1 zu installieren, damit einen Destilliergerät automatisch als ATEX-zertifiziert gilt. Die Zertifizierung des gesamten Destilliergerät als ATEX-Gerät erfordert mehr als nur zertifizierte Komponenten. Verschiedene Aspekte müssen berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass die gesamte Maschine die Sicherheitsanforderungen der Verordnung erfüllt:
Interaktion zwischen den Komponenten
Selbst wenn die einzelnen Komponenten zertifiziert sind, könnte die Art und Weise, wie sie innerhalb das Destilliergerät miteinander interagieren, zu unbedachten Risiken führen.
Besondere Betriebsbedingungen
Jede Anwendung hat einzigartige Betriebsbedingungen, die bewertet werden müssen, um die Sicherheit des gesamten Systems zu gewährleisten.
Mangel an umfassenden Montageprüfungen
Die Zertifizierung einzelner Komponenten garantiert nicht, dass das zusammengesetzte System die ATEX-Anforderungen erfüllt, wenn es nicht ordnungsgemäß überprüft wird.
Reicht es aus, die technischen Unterlagen der Maschine bei einer notifizierten Drittpartei zu registrieren, um eine ATEX-Zertifizierung zu erhalten?
Nein, die Registrierung der technischen Unterlagen ist nicht ausreichend, um die Einhaltung der ATEX-Vorschriften zu gewährleisten. Obwohl die technischen Unterlagen die Konstruktion und die Sicherheitsmaßnahmen der Maschine dokumentieren, muss ihnen eine gültige, von einer benannten Stelle ausgestellte ATEX-Bescheinigung beigefügt werden, aus der hervorgeht, dass das Gerät die grundlegenden Sicherheitsanforderungen für die Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen erfüllt.
ATEX-Konformität in explosionsgefährdeten Bereichen
Die ATEX-Konformität wird durch die europäische Richtlinie 2014/34/EU vorgeschrieben, die die Verwendung von Geräten in Bereichen mit explosiver Atmosphäre regelt. ATEX-Zonen werden nach der Wahrscheinlichkeit und Dauer des Vorhandenseins explosionsfähiger Atmosphären klassifiziert und hauptsächlich in Zone 0, Zone 1 und Zone 2 unterteilt.
Zone 0: Bereich, in dem eine explosionsfähige Atmosphäre als Gemisch aus Luft und brennbaren Gasen ständig, über lange Zeiträume oder häufig vorhanden ist.
Beispiel: das Innere von Lösungsmittelbehältern, in denen ständig Dämpfe vorhanden sind.
Zone 1: ein Bereich, in dem bei Normalbetrieb mit einer explosionsfähigen Atmosphäre zu rechnen ist. Sie ist über einen ausreichenden Zeitraum vorhanden, um besondere Schutzmaßnahmen zu erfordern.
Beispiel: in der Nähe der Einfüllöffnungen von Lösemitteltanks, wo beim Befüllen oder Entleeren Dämpfe austreten können.
Zone 2: ein Bereich, in dem bei Normalbetrieb eine explosionsfähige Atmosphäre nicht oder nur kurzzeitig (im Allgemeinen weniger als 10 Stunden pro Jahr) auftritt.
Beispiel: in der Nähe eines Lagerbereichs, in dem Dämpfe nur im Falle eines unbeabsichtigten Austretens auftreten können.
Wer bewertet die Einstufung von Gefahrenbereichen im Unternehmen?
Arbeitgeber oder Unternehmensleiter: Er ist gesetzlich verpflichtet, für die Sicherheit am Arbeitsplatz zu sorgen und muss sicherstellen, dass Gefahrenbereiche korrekt eingestuft und gekennzeichnet sind.
Sicherheitsbeauftragter oder HSE (Health, Safety and Environment): koordiniert die Risikobewertung und setzt die erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen um. Er kann auch regelmäßige Inspektionen durchführen, um sicherzustellen, dass die Einstufung der Zonen angemessen bleibt.
Die korrekte Bewertung und Einstufung von ATEX-Zonen ist von entscheidender Bedeutung, um die Sicherheit am Arbeitsplatz zu gewährleisten und die Gefahr von Explosionen zu verhindern.
Unter welchen Umständen kann ein Hersteller eine Maschine selbst zertifizieren?
In der ATEX-Umgebung kann die Selbstzertifizierung nur unter begrenzten Umständen angewendet werden, insbesondere für Geräte, die für den Einsatz in Zone 2 bestimmt sind, wo die Schutzanforderungen weniger streng sind als in den Zonen 0 und 1, für die die Selbstzertifizierung keinen Wert hat.
Die Selbstzertifizierung für Zone 2 bedeutet, dass der Hersteller die volle Verantwortung für die Sicherheit des Geräts trägt. Dies setzt die Erstellung einer Konformitätserklärung und der technischen Unterlagen voraus, in denen die Sicherheitsanforderungen und die durchgeführten Prüfungen beschrieben sind.
Im Falle eines Unfalls ist der Hersteller gesetzlich und zivilrechtlich haftbar. Die Selbstzertifizierung für Zone 2 ist für die Versicherungsgesellschaften möglicherweise nicht ausreichend und kann in einigen Rechtsordnungen zu Strafen führen.
Obwohl sie für Geräte, die für den Einsatz in Zone 2 bestimmt sind, legal ist, ist es nicht selbstverständlich, dass die Selbstzertifizierung von Behörden oder Geschäftspartnern akzeptiert wird, insbesondere in Gebieten mit strengen Sicherheitsstandards.
In vielen Branchen verlangen Kunden und interne Vorschriften die Zertifizierung durch eine benannte Stelle selbst für Geräte der Kategorie 3 für Zone 2, um eine zusätzliche Garantie für die Einhaltung der Vorschriften und die Sicherheit zu erhalten.
Arten des ATEX-Schutzes
Ex ia (Eigensicherung): Begrenzt die im Inneren des Geräts verfügbare Energie, so dass eine Zündung auch im Falle eines Ausfalls verhindert wird. Geeignet für Zone 0.
Ex d (Explosionsgeschütztes Gehäuse): schließt eine mögliche Explosion im Inneren des Geräts ein und verhindert die Ausbreitung von Flammen. Geeignet für die Zonen 1 und 2.
Ex p (Druckbeaufschlagung): Hält den Innendruck des Geräts höher als den Umgebungsdruck und verhindert so das Eindringen von explosiven Gasen. Kann in den Zonen 1 und 2 verwendet werden.
Welcher Zusammenhang besteht zwischen der Temperaturklasse eines Destilliergeräts und der Selbstentzündungstemperatur des zurückzugewinnenden Lösungsmittels?
Die Temperaturklasse eines zertifizierten Destilliergeräts ist die maximale Temperatur, die das System auch im Falle einer Störung erreichen kann. Die ATEX-Temperaturklassen reichen von T1 bis T6, wobei die maximale Oberflächentemperatur beträgt:
T1 ≤ 450°C T2 ≤ 300°C T3 ≤ 200°C T4 ≤ 135°C T5 ≤ 100°C T6 ≤ 85°C
Die Temperaturklasse des Destilliergeräts muss so gewählt werden, dass die maximal zulässige Oberflächentemperatur des Geräts niedriger ist als die Selbstentzündungstemperatur des Lösungsmittels. Im Allgemeinen sollte die Oberflächentemperatur des Geräts mindestens 5-10 °C unter der Selbstentzündungstemperatur des Lösungsmittels liegen, um eine Sicherheitsmarge zu gewährleisten.
Praktisches Beispiel: Wenn ein Lösungsmittel eine Selbstentzündungstemperatur von 210°C hat, muss der Destillierapparat der Temperaturklasse T3 oder höher (T4, T5, T6) entsprechen, wobei die maximale Oberflächentemperatur 200°C nicht überschreiten darf.
Dadurch wird gewährleistet, dass das Gerät sicher arbeitet, ohne dass die Gefahr besteht, dass sich die Dämpfe entzünden.