Gase

Gase sind Stoffe, deren kritische Temperatur unter 50 °C liegt oder deren Dampfdruck bei 50 °C mehr als 3 bar beträgt (BGR 500 Kapitel 2.31 und 2.33).

Der Umgang mit Gasen und das Betreiben von Anlagen, in denen mit Gasen umgegangen wird, wird z. B. im Chemikaliengesetz mit Gefahrstoffverordnung, der Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) und den Beförderungsvorschriften geregelt. Für die Errichtung und den Betrieb von Druckgeräten (Behälter, Rohrleitungen und ihre Ausrüstungsteile) sowie für Füllanlagen gelten auch die besonderen Vorschriften für überwachungsbedürftige Anlagen (dritter Abschnitt BetrSichV). Bis zur Erstellung der entsprechenden Technischen Regeln durch den Betriebssicherheitsausschuss sind die Betriebsvorschriften der Reihen TRB, TRG und TRR zur Druckbehälterverordnung weiter anzuwenden. Spezielle Regelungen bestehen ferner für den Umgang in Laboratorien, das Betreiben von Gasverbrauchsanlagen für Brennzwecke und den Umgang mit Druckluft.

Soweit die Inhalte der Unfallverhütungsvorschriften Regelungen der BetrSichV nicht wiederholen oder ihr widersprechen, sondern den Stand der Technik wiedergeben, wurden sie in die BGR 500 "Betreiben von Arbeitsmitteln" als Kapitel 2.31 "Arbeiten an Gasleitungen" bzw. Kapitel 2.33 "Betreiben von Anlagen für den Umgang mit Gasen" übernommen.

Man unterscheidet Gase nach ihren Eigenschaften in:

brennbare Gase, die bei Normaldruck mit Luft einen Explosionsbereich haben
gesundheitsgefährliche Gase, die beim Menschen Gesundheitsschäden bewirken können (z. B. giftige, ätzende, reizende, krebserzeugende, fortpflanzungsgefährdende Gase)
brandfördernde Gase, die mit brennbaren Stoffen so reagieren können, dass die Stoffe erheblich schneller abbrennen als in Luft
inerte Gase, die unter den jeweiligen Betriebs- und Lagerbedingungen nicht reagieren
instabile Gase, die unter den jeweiligen Betriebsbedingungen durch Energieeinwirkung oder durch katalytische Einwirkung von Fremdstoffen - auch unter Ausschluss von Sauerstoff - zu einer spontanen exothermen Reaktion gebracht werden können.

Voraussetzung für die richtige Wahl der Schutzmaßnahmen ist, dass die sicherheitstechnischen Kenngrößen der Gase bekannt sind. Sicherheitstechnische Kenngrößen sind z. B. Dichte (einige Gase sind leichter als Luft), Zündtemperatur, Mindestzündenergie, Explosionsgrenzen, toxikologische Daten, Luftgrenzwerte.

Ein wesentliches Kriterium für die Sicherheit einer Anlage, in der mit Gasen umgegangen wird, ist die technische Dichtheit. Der Begriff technische Dichtheit wird verwendet, weil eine absolute Dichtheit für Gase nicht erreicht werden kann. Apparaturen werden als technisch dicht angesehen, wenn bei der Dichtheitsüberwachung bzw. einer für den Anwendungsfall geeigneten Dichtheitsprüfung, z. B. mit schaumbildenden Mitteln oder mit Lecksuchgeräten, keine Undichtigkeit festgestellt wird, aber seltene kleine Gasfreisetzungen nicht ausgeschlossen werden können. Gasbeaufschlagte Anlagenteile sowie ihre Ausrüstungsteile einschließlich aller Rohrleitungsverbindungen müssen so ausgeführt sein, dass sie bei den zu erwartenden mechanischen, chemischen und thermischen Beanspruchungen technisch dicht bleiben. Solche Anlagen- und Ausrüstungsteile sind z. B.:

Pumpen mit doppelt wirkender Gleitringdichtung, Spaltrohrmotorpumpen und magnetisch gekoppelte dichtungslose Pumpen
Armaturen mit Abdichtung der Spindeldurchführung mittels Faltenbalg und Sicherheitsstopfbuchse, Stopfbuchsenabdichtung mit selbsttätig nachstellenden Packungen
stopfbuchsenlose Armaturen mit Permanent-Magnetantrieb (SLMA-Armaturen)
unlösbare (z. B. geschweißte) Rohrleitungsverbindungen
Flansche mit Schweißlippendichtungen, mit Nut und Feder, oder Vor- und Rücksprung.

Betriebsbedingte Gasaustritte sind so gering wie möglich zu halten. Deswegen soll z. B. das Vollschlauchsystem verwendet werden und in geschlossenen Systemen das Gaspendelverfahren (Abbildung) eingesetzt werden. An Probenahmen und Peilventilen sollten Einrichtungen sicherstellen, dass nur geringe Gasmengen entweichen können. Oberirdische Anlagen im Freien müssen vor mechanischen Beschädigungen geschützt werden. Schutz bieten z. B. Prellpfosten, Anfahrschutz, Rahmenkonstruktionen als Prellschutz oder Abschrankungen.

Bei Anlagen mit brennbaren Gasen in Räumen und im Freien, bei denen die Bildung explosionsgefährlicher Atmosphäre nicht ausgeschlossen ist, müssen um mögliche Gasaustrittsstellen ausreichend bemessene explosionsgefährdete Bereiche festgelegt werden. In diesen Bereichen dürfen keine Zündquellen auftreten. Explosionsfähige Atmosphäre kann z. B. an Anlagen- und Ausrüstungsteilen sowie Rohrverbindungen auftreten, bei denen konstruktionsbedingt die technische Dichtheit nicht auf Dauer gewährleistet ist. Explosionsfähige Atmosphäre bildet sich auch an betriebsbedingten Austrittsstellen, an denen die brennbaren Gase nicht gefahrlos abgeleitet oder aufgefangen werden, wenn keine ausreichende Lüftung sichergestellt ist. Anlagen müssen einen Schutzabstand haben: zu anderen Anlagen, zu Brandlasten außerhalb der Anlage und zu öffentlichen Verkehrswegen. Die Schutzabstände vermindern die gegenseitige Beeinflussung in einem Schadensfall, vermeiden die Beschädigung der Anlage durch mechanische Einwirkungen (z. B. Fahrzeuge) und schaffen die räumliche Voraussetzung zur Bekämpfung des austretenden Gases. Außerdem wird eine kontinuierliche Lüftung gewährleistet. In der Regel gelten die Schutzabstände für Anlagen im Freien. In Sonderfällen können sie aber auch in Räumen, z. B. in sehr großen Hallen, erforderlich sein.

In Anlagen für brennbare Gase und in Anlagen, in denen neben Gasen mit brennbaren Stoffen umgegangen wird, müssen Feuerlöscheinrichtungen vorhanden sein. Art und Anzahl richten sich nach der Größe der Anlage und der Art der brennbaren Stoffe. Hierzu ist die Werkfeuerwehr bzw. die Brandschutzbehörde anzusprechen. Anlagenteile müssen vor unzulässiger Erwärmung im Brandfall geschützt werden. Abblase-, Entspannungs- und Entlüftungseinrichtungen müssen so gebaut und verankert sein, dass der entstehende Druck und die Reaktionskräfte sicher aufgenommen werden, bei brennbaren Gasen auch die Reaktionskräfte aus der Zündung explosionsfähiger Atmosphäre. Münden derartige Einrichtungen ins Freie, müssen sie gegen das Eindringen von Fremdkörpern und Wasser gesichert sein. Die schnelle Meldung von Gasgefahren muss sichergestellt sein. Selbsttätig wirkende Einrichtungen, die Gasgefahren erkennen und Alarm geben, sind vorgeschrieben, wenn die technische Dichtheit der Anlage nicht auf Dauer gewährleistet ist oder die Anlage während des Betriebs nicht regelmäßig kontrolliert wird. Für Schweiß- und Feuerarbeiten in einer Anlage sowie für Arbeiten, bei denen mit Gasaustritt zu rechnen ist, muss eine schriftliche Freigabeerklärung des Unternehmers vorliegen. Die Erklärung muss alle sicherheitstechnisch notwendigen Maßnahmen enthalten. Die Arbeiten dürfen erst aufgenommen werden, wenn die Freigabe erteilt ist.

Gasleitungen sind so zu verlegen, dass sie vor Schwingung, Erschütterung, Verlagerung, Verspannung oder Erwärmung geschützt sind. Arbeiten an gasführenden Leitungen dürfen nur in gasfreiem Zustand durchgeführt werden, wenn die Leitungen bei den Arbeiten geöffnet werden. Die Arbeiten sind unter der Aufsicht einer geeigneten, zuverlässigen und besonders unterwiesenen Person durchzuführen. Weitere Schutzmaßnahmen für Arbeiten in oder an Leitungen sind in der BGR 500, Kapitel 2.31 "Arbeiten an Gasleitungen" zusammengestellt.

Weitere Informationen zum Thema:

Quellen

www.arbeit-und-gesundheit.de

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