Gasüberwachung in Ex-Zonen

Hier finden Sie einige grundlegende Informationen zur Gasüberwachung, sprich Gaswarnanlagen, in Ex-Zonen. Diese Informationen sind den Berufsgenossenschaftlichen Regelwerken T023 und T055 entnommen.

Stand der Ausgaben April 2012, es gibt eine neue Ausführung Stand 2016 (noch nicht eingepflegt). 

Anwendungsbereich

Gaswarneinrichtungen für brennbare Gase, ob ortsfest, transportabel oder tragbar, können immer dann verwendet werden, wenn die Möglichkeit einer Gefährdung für Leben oder Güter durch die Ansammlung von brennbaren Gas/Luft-Gemischen besteht. Solche Einrichtungen können ein Hilfsmittel der Gefahrenreduzierung sein, indem die Anwesenheit brennbarer Gase erkannt und geeignete akustische und/oder optische Warnungen ausgegeben werden. Sie können ebenso eingesetzt werden, um spezifische Sicherheitsvorkehrungen auszulösen (z. B. Lüftung, Anlagenabschaltung oder Evakuierung). Dieses Merkblatt gibt Anleitungen für

- Auslegung,

- Erstinbetriebnahme,

- Einsatz,

- Wartung und

- Instandhaltung

von elektrisch betriebenen Geräten der Gruppe II, die vorgesehen sind für den Einsatz in industriellen und gewerblichen Sicherheitsanwendungen zur Detektion und Messung von brennbaren Gasen und Dämpfen oder Sauerstoff.

Anmerkung: Gruppe-II-Geräte sind geeignet für explosionsgefährdete Bereiche mit Ausnahme schlagwettergefährdeter Bergwerke.

Dieses Merkblatt ist eine Zusammenstellung praktischer Erfahrungen, die dem Anwender als Hilfestellung dienen soll. Weitergehende Hinweise finden sich in der Norm DIN EN 60079-29-2 (VDE 0400-2): 2008-07 und dem Merkblatt T 055.

Dieses Merkblatt befasst sich mit Gaswarneinrichtungen, die im Allgemeinen bestehen können aus

- Gaszuführung (Diffusion oder Probenahme),

- Gaswarngerät (mit externem oder internem Sensor),

- Energieversorgung,

- Ansteuerung von nachgeschalteten sicherheitstechnischen Betriebsmitteln.

Dieses Merkblatt gilt für Gaswarneinrichtungen, die nach

- den Technischen Regeln für Betriebssicherheit

• TRBS 2152/TRGS 720

• TRBS 2152 Teil 1/TRGS 721

• TRBS 2152 Teil 2/TRGS 722

• TRBS 2152 Teil 3 und

• TRBS 2152 Teil 4

- der BGR 104 „Explosionsschutz-Regeln“ (EX-RL)4 oder

- anderen anzuwendenden Einsatz-Vorschriften

einen notwendigen Bestandteil eines Sicherheitskonzeptes bilden.

Bei Gaswarneinrichtungen für brennbare Gase, die nicht unter diesen Anwendungsbereich fallen, wird dringend empfohlen, die hier beschriebenen Regelungen ebenfalls anzuwenden.

Bei Gaswarneinrichtungen, die auch für toxische Gase eingesetzt werden, sind zusätzlich die Regelungen des Merkblatts T 021 anzuwenden.

 

Auswahlkriterien

Eine Gaswarneinrichtung darf nur für solche Gase und Dämpfe und in solchen Umgebungsbedingungen (Druck, Temperatur, Feuchtigkeit) eingesetzt werden, für die die Gaswarneinrichtung geeignet ist. Hinweise aus der Betriebsanleitung des Herstellers sind zu beachten.

Die Eignung einer Gaswarneinrichtung einschließlich Auswahl und Anordnung der Messstellen, der Messbereiche, der Alarmschwellen und der Einstellzeit muss in Abhängigkeit von der speziellen Anwendung beurteilt werden. Ist die dafür erforderliche Fachkunde nicht vorhanden, muss die Unterstützung von Spezialisten, Prüfinstitutionen oder des Herstellers eingeholt werden.

Es sind eine Vielzahl von Einsatzkriterien zu beachten, die nicht alle im Rahmen dieses Merkblattes behandelt werden. Einen umfassenden Überblick gibt die Norm DIN EN 60079-29-2 (VDE 0400-2).

Besonderes Augenmerk ist zu richten auf:

- Vorgesehene Aufgabenstellung

- Zu detektierende Gase oder Dämpfe

- Messbereiche

- Umweltbedingungen

- Querempfindlichkeiten

- Störende Gase und Dämpfe

- Mögliche Schädigung des Sensors (z. B. durch Sensorgifte oder Gaskonzentrationen oberhalb des Messbereiches)

- Einstellzeit

- Zeit bis zur Alarmauslösung bzw. Alarmanstiegszeit

Besonderes Augenmerk muss auf eventuell an der Messstelle vorhandene, störende Gase gerichtet werden, die die Funktion der Gaswarneinrichtungen beeinträchtigen können. Dazu gehört auch eine für die Sensorfunktion ausreichende Sauerstoffkonzentration. Diese Einwirkung kann je nach Messprinzip, Art des Gases und seiner am Messort vorhandenen Konzentration Störungen bewirken, die von einer mehr oder weniger stetigen, langfristigen Abnahme bis zu einem plötzlich einsetzenden starken Abfall der Empfindlichkeit reichen können.

Die Gaswarngeräte müssen einerseits für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen auf der Grundlage der Europäischen Richtlinie 94/9/EG hinsichtlich ihrer Sicherheit als elektrische Betriebsmittel zulässig und entsprechend gekennzeichnet sein.

Zusätzlich muss bei Gaswarngeräten, die eine Messfunktion für den Explosionsschutz wahrnehmen sollen, die messtechnische Funktionsfähigkeit für die vorgesehene Anwendung entsprechend den Anforderungen der Richtlinie 94/9/EG nachgewiesen sein.

Bei Gaswarngeräten, die vom Hersteller für eine Messfunktion für den Explosionsschutz vorgesehen sind, weist die EG-Konformitätserklärung die Anwendung der Normen DIN EN 60079-29-1 (VDE 0400-1) bzw. DIN EN 50104 (VDE 0400-20) aus.

Anmerkung 1: Weitergehende Hinweise sind in den Abschnitten 4.3 und 4.4 des Merkblatts T 055 der BG RCI beschrieben.

Anmerkung 2: Gaswarngeräte, die vor dem Inkrafttreten der Richtlinie 94/9/EG in Verkehr gebracht wurden, dürfen weiterverwendet werden, wenn sie den zu diesem Zeitpunkt geltenden Anforderungen entsprochen haben. Dies gilt auch für Gaswarngeräte, die nach dem Inkrafttreten der Richtlinie 94/9/EG in Verkehr gebracht wurden und bei denen ältere zu der Richtlinie harmonisierten Normen angewendet wurden.

Wenn das Gerät die Anforderungen der DIN EN 60079-29-1 (VDE 0400-1) oder DIN EN 50104 (VDE 0400-20) erfüllt, kann der Anwender davon ausgehen, dass das Gerät für die meisten Anwendungen einsetzbar ist, ohne dass übliche Änderungen der Umgebungsbedingungen einen störenden Einfluss auf das Betriebsverhalten haben. Bei Messungen unter nicht atmosphärischen Bedingungen, z. B. von Prozessgasen, ist der Hersteller zu befragen.

Gaswarngeräte dürfen unter folgenden Bedingungen ohne weitere Prüfung auch für Gase oder Dämpfe verwendet werden, die im Nachweis der messtechnischen Funktionsfähigkeit nicht erfasst sind. Dies gilt für Geräte auf Basis des Messprinzips Wärmetönung oder Flammenionisationsdetektion, wenn

- ein Gerät für Propan (C3H8) und ein höheres Alkan (CnH2n+2) geprüft ist, kann es auch für die dazwischen liegenden Alkane (CmH2m+2) mit 3 < m < n eingesetzt werden;

- ein Gerät für Ethanol und n- oder i-Butanol geprüft ist, kann es auch für Propanole und das nicht geprüfte Butanol eingesetzt werden;

und

- für diese Gase vom Gerätehersteller Angaben zur Kalibrierung und Justierung des Gerätes vorliegen.

Für andere Messprinzipien (auf der Basis von Infrarot-Absorption, Halbleiter, Flammentemperatur) oder Stoffklassen ist nach derzeitigem Stand der verfügbaren Datenbasis keine allgemeingültige Aussage möglich.

Unternehmer, die gegenüber der Berufsgenossenschaft ihre besondere Sachkenntnis und das Vorhandensein geeigneter Untersuchungseinrichtungen nachgewiesen haben, können darüber hinaus die Eignung für weitere Gase selbst nachweisen. Dazu sind die in Anhang 1 aufgeführten Bedingungen zu erfüllen. Der Nachweis bleibt auf die eigenen Anwendungen des Unternehmers beschränkt.

 

Welche Anforderungen gelten für Gaswarneinrichtungen zum Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen?

Gaswarngeräte sind Arbeitsmittel im Sinne des § 1 Absatz 1 der Betriebssicherheitsverordnung und, sofern sie im Rahmen des Explosionsschutzes verwendet oder in explosionsgefährdeten Bereichen betrieben werden, überwachungsbedürftige Anlagen oder Teile von überwachungsbedürftigen Anlagen gemäß § 1 Absatz 2 Nr. 3 derselben Verordnung.

Damit ist der Arbeitgeber verpflichtet, gemäߧ 4 der Verordnung geeignete Arbeitsmittel, also für die jeweilige Messaufgabe geeignete Gaswarngeräte, zur Verfügung zu stellen. Es liegt in seiner Verantwortung zu beurteilen, welches Arbeitsmittel / Gaswarngerät geeignet ist.

Gasmess-Systeme, die in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt sind, unterliegen den dort geltenden gesetzlichen Regelungen. Seit Mitte 2003 sind diese europaeinheitlich durch die Richtlinie 94/9/EG festgelegt.

Bei Gaswarneinrichtungen zur Warnung vor brennbaren Gasen kann die sichere Messfunktion den Anforderungskatalog ergänzen. Dabei ist als Besonderheit zu beachten, dass in diesem Fall auch die Auswertezentrale des Gasmess-Systems unter die diesbezüglichen Bestimmungen der Richtlinie 94/9/EG fällt, obwohl sie nicht selbst im explosionsgefährdeten Bereich installiert ist. Dieser Fall tritt immer dann ein, wenn die Messfunktion im Sicherheitskonzept als integraler Bestandteil eingebunden ist.

Ob ein Gerät für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen geeignet ist, gibt der Hersteller durch Kennzeichnung auf dem Gerät und in seiner EG-Konformitätserklärung durch Auflistung der Richtlinie 94/9/EG und der zugrunde gelegten Normen an. Der Zündschutz wird dabei durch Anwendung der Normenreihe DIN EN 60079 ff., die sichere Messfunktion durch DIN EN 60079-29-1 und für Sauerstoff durch DIN EN 50104 dokumentiert.

Bei Geräten der Kategorien 1 und 2 muss eine EG-Baumusterprüfung und zertifizierte Produktionsüberwachung durch besonders benannte Prüfstellen vorliegen, z. B. durch die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) und die DEKRA-EXAM GmbH. Bei Gerätekategorie 3 reicht eine Herstellererklärung aus.

Weitere Hinweise finden sich in der Technischen Regel für Betriebssicherheit TRBS 2152 Teil 2/TRGS 722 unter Punkt 2.5.1.

In den Fällen, in denen keine Baumusterprüfung für die Messfunktion des Gerätes nach der Richtlinie 94/9/EG gefordert ist, obliegt es dem Betreiber, anhand der vom Hersteller vorgelegten Unterlagen und seiner eigenen Fachkunde den Nachweis nach § 4 der Betriebssicherheitsverordnung zu führen, dass das Gerät für seine Messaufgabe geeignet ist. Hilfestellungen für die Auswahl geeigneter Messgeräte, deren Installation, Einsatz und Wartung finden sich in der DIN EN 60079-29-2 bzw. im Merkblatt T 023.

Der Hersteller des auszuwählenden Gaswarngerätes sollte deshalb in der Lage sein, in geeigneter, dokumentierter Form die messtechnische Eignung seines Gerätes nachzuweisen. Im Idealfall kann der Hersteller eine Funktionsprüfung nach den Normen DIN EN 60079-29-1 bzw. DIN EN 50104 bei einer so genannten benannten Stelle für das zu überwachende Gas nachweisen.

Vor einer Kaufentscheidung sollte der Arbeitgeber sich darüber informieren, welchen europäischen Richtlinien die Bauart des angebotenen Gerätes entspricht und nach welchen europäischen oder internationalen Normen die Messfunktion des angebotenen Gerätes geprüft ist. Es empfiehlt sich, diese Nachweise in die Dokumentation der eigenen Gefährdungsbeurteilung aufzunehmen.

 

Festlegung des Zielgases

Als Zielgas ist das am Einsatzort vorkommende brennbare Gas auszuwählen. In der Regel erfolgt die Konzentrationsangabe in der Einheit „% der UEG“. Für die Explosionsgrenzen eines Stoffes sind die in der Datenbank CHEMSAFE17 bzw. die in der frei zugänglichen Datenbank GESTIS18 hinterlegten Werte zu verwenden.

Häufig können verschiedene brennbare Gase oder Gasgemische im Überwachungsbereich auftreten. Bei den üblicherweise eingesetzten Gaswarngerätetypen reagieren die Sensoren auf viele brennbare Komponenten. Es ist in der Regel nicht möglich, die Konzentration einer einzelnen brennbaren Gaskomponente innerhalb eines Gemisches brennbarer Gase zu bestimmen. In diesen Fällen ist eine Komponente aus dem Gemisch als Zielgas auszuwählen. Dabei sind insbesondere zu berücksichtigen die Komponenten

- mit hohen Volumenanteilen,

- mit hohen Dampfdrücken,

- mit niedrigen unteren Explosionsgrenzen,

- für die der Sensor eine geringe Empfindlichkeit bezogen auf die Anzeige in „% der UEG“ besitzt.

Ist die für eine Beurteilung der Zielgaswahl erforderliche Fachkunde nicht vorhanden, muss die Unterstützung von Spezialisten19, Prüfinstitutionen20 oder der Hersteller eingeholt werden.

Die Wahl eines Gemisches als Zielgas ist nur in Einzelfällen möglich, wenn die relativen

Konzentrationsverhältnisse der Gemischkomponenten in der Gasphase bekannt sind und am Ort der Messstelle unveränderlich bleiben. Darüber hinaus muss die untere bzw. obere Explosionsgrenze des Gemisches bekannt sein.

In den Fällen, in denen die Komponenten oder das Gasgemisch vorab nicht bekannt sind, muss

- eine für die möglicherweise zu erwartenden Komponenten geeignete Gaswarneinrichtung ausgewählt werden,

- als Zielgas dasjenige Gas ausgewählt werden, für das der Sensor die geringste Empfindlichkeit bezogen auf die Anzeige in „% der UEG“ besitzt.

Ein Beispiel hierfür sind Geräte mit dem Messprinzip Wärmetönung, die für Notfalleinsätze, z. B. der Feuerwehr, auf das Zielgas Nonan eingestellt sind.

 

Was ist zu tun, wenn für den zu messenden Stoff kein Messgerät mit Nachweis der messtechnischen Funktionsfähigkeit erhältlich ist?

Gaswarngeräte dürfen unter bestimmten Bedingungen ohne weitere Prüfung auch für Gase oder Dämpfe verwendet werden, die im Nachweis der messtechnischen Funktionsfähigkeit nicht erfasst sind.

Auf Grundlage der derzeit verfügbaren Daten gilt dies jedoch ausschließlich für Geräte auf Basis des Messprinzips Wärmetönung oder Flammenionisationsdetektion:

• Wenn ein Gerät für Propan (C3H8) und ein höheres Alkan (CnH2n+2) geprüft ist, kann es auch für die dazwischen liegenden Alkane (CmH2m+2) mit 3 < m < n eingesetzt werden.

• Wenn ein Gerät für Ethanol und n- oder i-Butanol geprüft ist, kann es auch für Propanole und das nicht geprüfte Butanol eingesetzt werden.

Voraussetzung ist jedoch in jedem Fall, dass für die nicht erfassten Gase vom Gerätehersteller zumindest Angaben zur Kalibrierung und Justierung des Gerätes vorliegen.

Für andere Messprinzipien (Infrarot-Absorption, Halbleiter, Flammentemperatur) oder Stoffklassen ist nach derzeitigem Stand der verfügbaren Datenbasis keine allgemeingültige Aussage möglich.

Betreiber, die gegenüber der Berufsgenossenschaft ihre besondere Sachkenntnis und das Vorhandensein geeigneter Untersuchungseinrichtungen nachgewiesen haben, können darüber hinaus die Eignung für weitere Gase selbst nachweisen. Dazu sind aber die in Anhang 2 des Merkblatts T 023 explizit aufgeführten Bedingungen zu erfüllen. Der Nachweis bleibt auf die eigenen Anwendungen des Betreibers beschränkt.

 

Alarmschwellen

Die Alarme und die bei Alarmauslösung zu treffenden Maßnahmen müssen spezifisch für jeden Anwendungsfall vom Unternehmer im Rahmen seiner Gefährdungsbeurteilung festgelegt werden.

Gaswarneinrichtungen besitzen meist einen Vor- und einen Hauptalarm. Mit einem Voralarm können frühzeitige Eingriffsmöglichkeiten vor Erreichen des Hauptalarms geschaffen werden. Ein Beispiel hierfür ist die Aktivierung einer Lüftung, die durch Verdünnung mit Luft den Konzentrationsanstieg begrenzt. Der Hauptalarm greift erst dann, wenn diese Maßnahmen keine ausreichende Wirksamkeit zeigen. Der Hauptalarm wird in der Regel selbsthaltend, der Voralarm meist nicht selbsthaltend ausgeführt.

Die Alarmschwellen der Gaswarneinrichtung müssen einerseits anwendungsspezifisch so niedrig eingestellt sein, dass bei deren Überschreitung die zugehörigen Schutzmaßnahmen rechtzeitig wirksam werden können.

Andererseits müssen sie so hoch gewählt werden, dass Fehlalarme möglichst vermieden werden. Häufige Fehlalarme führen erfahrungsgemäß zu einem Gewöhnungseffekt und in Folge zur Nichtbeachtung.

Bei der Festlegung der Alarmschwellen sind Verzögerungen, z. B. durch Gastransport, durch Ansprechverhalten des Gaswarngerätes und durch Wirksamwerden der Schutzmaßnahme, zu berücksichtigen. Ein Absenken der Alarmschwellen führt zu einer früheren Alarmierung.

Üblicherweise liegen die Alarmschwellen bei Überwachung brennbarer Gase zwischen 10 % und 40 % der UEG.

Alarmschwellen oberhalb 40 % der UEG oder die Nutzung des Messsignals in einer Prozessregelung bedürfen einer besonderen Bewertung in der Gefährdungsbeurteilung. Alarmschwellen oberhalb 50 % der UEG sollen nicht eingestellt werden.

Die Festlegung von Alarmschwellen bei Anwendungen zur Überwachung von Konzentrationen oberhalb der oberen Explosionsgrenze (OEG) muss im Einzelfall erfolgen. Allgemeingültige Empfehlungen können nicht gegeben werden.

 

Sauerstoffüberwachung im Rahmen des Explosionsschutzes

Die Messung von Sauerstoff kann zur Überwachung der Konzentration

- bei Verdrängung des Sauerstoffs durch ein Inertgas (Inertisierung) oder

- der Aufrechterhaltung inerter Bedingungen (Warnung vor unbeabsichtigtem Sauerstoffeintrag)notwendig sein.

Bei Inertisierungsmaßnahmen müssen die Alarmschwellen mit ausreichendem Abstand zur Sauerstoffgrenzkonzentration der jeweiligen Anwendung festgelegt werden. Ist die dafür erforderliche Fachkunde nicht vorhanden, muss die Unterstützung von Spezialisten, Prüfinstitutionen oder der Hersteller eingeholt werden.

Die Überwachung der Sauerstoffkonzentration in chemischen Prozessen fällt nicht in den Anwendungsbereich dieses Merkblatts.

Gaswarneinrichtungen, die vor Sauerstoffmangel oder -überschuss in der Luft am Arbeitsplatz warnen sollen, fallen in den Anwendungsbereich des Merkblatts T 021.

 

Auslegung ortsfester Gaswarneinrichtungen

Gaswarneinrichtungen dürfen nur durch Fachkundige nach Abschnitt 13.4 geplant werden. Die Empfehlungen in DIN EN 60079- 29-2 (VDE 0400-2) sowie die Angaben der Betriebsanleitung des Herstellers sind zu beachten.

Gaswarneinrichtungen sind so zu installieren und zu betreiben, dass unberechtigte Personen keinen Zugang zu den Einstellelementen haben. Softwaregestützte Geräte sind in der Regel vom Hersteller mit entsprechenden Zugangsverriegelungen ausgerüstet. Der Unternehmer hat dafür zu sorgen, dass zugehörige Codes oder Hilfsmittel nur den berechtigten Personen zugänglich sind.

Alle Bestandteile der Gaswarneinrichtung müssen so installiert sein, dass sie für Wartungsarbeiten mit vertretbarem Aufwand erreichbar und zugänglich sind.

 

Wie werden die Messstellen angeordnet?

Die Kenntnis der relativen Gasdichte ist Voraussetzung für die Festlegung der Anordnung der Messstellen. In Bereichen ohne gerichtete Luftströmung kann von folgenden Ausbreitungsrichtungen ausgegangen werden:

• Gase mit einer relativen Dichte < 1 werden sich von der Gasquelle nach oben ausbreiten,

• Gase mit einer relativen Dichte = 1 werden sich um die Gasquelle nach allen Richtungen ausbreiten,

• Gase mit einer relativen Dichte > 1 werden sich von der Gasquelle nach unten ausbreiten. Vorsicht! Sie können, ähnlich wie Flüssigkeiten, in tiefer liegende Hohlräume „fließen“ und diese Hohlräume auffüllen.

Die höchste Konzentration besteht immer an der Gasquelle. Die Gasausbreitung und Konzentrationszunahme aufgrund des Dichteunterschieds hält so lange an, bis der Dichteunterschied ausgeglichen ist und/oder sich ein Konzentrationsgleichgewicht eingestellt hat. Um einen Gaszustrom frühzeitig erkennen zu können, sollten die Messstellen deshalb möglichst nahe bei der potentiellen Gasquelle sein.

Bei der Beurteilung der möglichen Gasausbreitung ist außerdem zu beachten:

• Die Belüftung des Bereiches hat einen großen Einfluss auf das Ausbreitungsverhalten. Sie kann die natürliche Ausbreitungsrichtung überlagern und im Extremfall umkehren.

• Auch schwere Gase können, solange sie deutlich wärmer sind als die Umgebung, zunächst nach oben steigen.

• Umgekehrt fließen leichte, tiefkalte Gase zunächst nach unten, bis der Temperatureinfluss geringer ist als der Dichteunterschied bei Umgebungsbedingungen.

• Gase entmischen sich nicht! Haben sich brennbares Gas und Umgebungsatmosphäre vermischt, bestimmen die physikalischen Eigenschaften des Gemisches das weitere Verhalten! Das heißt, leichte Gase werden sich nicht unter der Raumdecke konzentriert ansammeln.

• Sind in der Umgebungsatmosphäre toxische Gase in nur geringen Konzentrationen vorhanden, so ist die Dichte dieses Gas-Luft-Gemisches kaum maßgeblich für das Ausbreitungsverhalten. Temperaturunterschiede und Strömungseinflüsse (bewegte Luft ) sind dann von größerer Bedeutung als die Dichte des betrachteten toxischen Gases.

 

Welche Gase sind leichter als Luft?

Es gibt nur eine begrenzte Anzahl von Gasen, die leichter als Luft sind, d. h. deren Molgewicht weniger beträgt als 28,836 g/mol. Es handelt sich um nur 11 Gase, von denen 7 Gase brennbar sind:

Tabelle 1: Gase leichter als Luft

Gas Formel Molgewicht Siedepunkt brennbar

Wasserstoff H2 2,016 – 252,77 °C ja

Helium He 4,003 – 268,94 °C nein

Methan CH4 16,043 – 161,5 °C ja

Ammoniak NH3 17,032 – 33,41 °C ja/nein33)

Fluorwasserstoff HF 20,010 19,51 °C nein

Neon Ne 20,183 – 246,06 °C nein

Acetylen C2H2 26,038 – 84,03 °C ja

Diboran B2H6 27,690 – 92,5 °C ja

Kohlenstoffmonoxid CO 28,011 – 191,55 °C ja

Stickstoff N2 28,016 – 195,82 °C nein

Ethen C2H4 28,054 – 103,78 °C ja

 

Gibt es Dämpfe, die leichter als Luft sind?

Ja, aber nur einige wenige. Da Flüssigkeiten und somit auch deren Dämpfe schon relativ hohe Molgewichte besitzen, ist die Anzahl der Dämpfe, die leichter als Luft sind, recht gering. Der bekannteste Dampf ist Wasserdampf (H2O, M = 18 g/mol).

Mit Ausnahme des brennbaren Cyanwasserstoffs (HCN, M = 27 g/mol) gilt: Brennbare Dämpfe sind immer schwerer als Luft!

 

Energieversorgung

Die Energieversorgung muss so bemessen sein, dass der uneingeschränkte Betrieb der Gaswarneinrichtung und der Alarmierungseinrichtungen sichergestellt wird.

Der Ausfall der regulären Spannungsversorgung muss eine Statusmeldung gemäß Abschnitt 8.3 auslösen.

Zur Erhöhung der Verfügbarkeit von Gaswarneinrichtungen kann eine unterbrechungsfreie Energieversorgung verwendet werden, die bei Ausfall der regulären Spannungsversorgung die Funktion der Gaswarnanlage sicherstellt. Die Ersatzenergieversorgung der Gaswarneinrichtung soll deren Funktion so lange aufrechterhalten, bis der normale Versorgungszustand wieder hergestellt oder der überwachte Bereich in einen sicheren Zustand gebracht ist.

Wenn Teile der Alarmierungseinrichtungen nicht von der Ersatzenergieversorgung abgedeckt werden, ist dies bei der Auslegung des Sicherheitskonzepts zu berücksichtigen.

 

Installations- und Wartungsunterlagen

Der Betreiber bewahrt folgende Unterlagen geeignet auf:

- Betriebsanleitung des Herstellers und Wartungsvorschrift für die Gaswarneinrichtung

- EG-Konformitätserklärung

- Nachweis der messtechnischen Eignung

- Protokoll der Erstinbetriebnahme

- Aufzeichnungen über:

• Installationspläne, Elektropläne bei ortsfesten Anlagen

• Planungsgrundlagen

• Art und Konzentration der zu verwendenden Prüfgase

• Parametrierung der Gaswarneinrichtung

• Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten

• Änderungen und Erweiterungen der Gaswarneinrichtung

 

Erstinbetriebnahme der Gaswarneinrichtung

Gaswarneinrichtungen müssen nach der Installation von einer befähigten Person nach Abschnitt 13.3 auf ihre Funktion geprüft werden. Der Umfang sollte – soweit zu diesem Zeitpunkt möglich – einer Systemkontrolle gemäß Abschnitt 9.1.3 entsprechen. Mindestens müssen aber die Prüfungen der Funktionskontrolle gemäß Abschnitt 9.1.2 in Verbindung mit der Prüfung der Schaltfunktionen des Gaswarngerätes durchgeführt werden. Die Ergebnisse müssen schriftlich protokolliert werden. Das Protokoll kann im Rahmen einer übergeordneten Prüfung vor Inbetriebnahme der Gesamtanlage durch eine befähigte Person nach TRBS 1201 Teil 1 (für überwachungsbedürftige Anlagen) genutzt werden.

 

Betriebsanweisung

Beim Einsatz einer Gaswarneinrichtung für den Explosionsschutz ist durch den Unternehmer eine Betriebsanweisung zu erstellen. Sie sollte mindestens folgende Punkte beinhalten:

- Die einzuleitenden Maßnahmen im Falle einer Alarmmeldung

- Die einzuleitenden Maßnahmen bei Statusmeldungen

- Die einzuleitenden Maßnahmen bei Nichtverfügbarkeit

- Die bei einer Alarmmeldung, einer Statusmeldung oder einem Ausfall der Gaswarneinrichtung zu verständigenden Personen

- Den für die Kontrollen und Wartung verantwortlichen Personenkreis

Existieren für die überwachte Anlage Gefahrenabwehrpläne oder Alarmierungspläne, können die Inhalte der Betriebsanweisung dort integriert werden.

 

Maßnahmen bei Nichtverfügbarkeit

Ist die gesamte Gaswarneinrichtung oder eine solche Anzahl von Messstellen nicht verfügbar (zum Beispiel Störung, Ausfall oder Wartungsarbeiten), dass Teilbereiche der Betriebsanlage nicht mehr ausreichend überwacht werden, muss durch geeignete Maßnahmen dafür Sorge getragen werden, dass auch während der Ausfallzeit der Gaswarneinrichtung die Sicherheit erhalten bleibt. Die erforderlichen Ersatzmaßnahmen sind in Abhängigkeit von den betriebsspezifischen Verhältnissen unter Berücksichtigung der personellen und zeitlichen Eingriffsmöglichkeiten in der Betriebsanweisung festzulegen. Dazu gehören z. B. einzeln oder in Kombination:

- Einsatz nicht ortsfester Gaswarneinrichtungen

- Zusätzliche Lüftungsmaßnahmen

- Beseitigen von Zündgefahren

- Unterbrechen der Zufuhr von brennbaren Gasen, Dämpfen oder Flüssigkeiten

- Spülen oder Entleeren von Anlagenteilen

- Abschalten von Anlagen oder Anlagenteilen

Unabhängig von den getroffenen Ersatzmaßnahmen ist die Verfügbarkeit der Gaswarneinrichtung umgehend wiederherzustellen.

 

Mit welchem Gasgemisch ist eine Gaswarneinrichtung zu prüfen?

Bei der Kalibrierung und/oder Justierung muss in der Regel die brennbare Komponente im Prüfgas die Messkomponente sein. In begründeten Ausnahmefällen, z. B. wenn die Messkomponente nur schwer gehandhabt werden kann, kann ein Ersatzgas verwendet werden. In diesem Fall muss die Vorgehensweise mit dem Hersteller abgestimmt sein und vom Betreiber dokumentiert werden.

 

Wartung ortsfester Gaswarneinrichtungen

Für die Aufrechterhaltung der Funktionsfähigkeit einer Gaswarneinrichtung ist deren regelmäßige Wartung erforderlich, die entsprechende Kenntnisse voraussetzt. Liegen diese Kenntnisse beim Betreiber selbst nicht vor, so muss er sich an den Hersteller, Spezialisten oder Prüfinstitutionen wenden, die über die erforderlichen Kenntnisse zur eingesetzten Gaswarneinrichtung verfügen. Die Angaben und Empfehlungen in der Betriebsanleitung des Herstellers sind zu beachten.

Die Wartungsmaßnahmen sind gestaffelt in Sicht-, Funktions- und Systemkontrollen, die in regelmäßigen Abständen erfolgen. Abhängig von den Ergebnissen kann die Veranlassung oder Durchführung von Einstellarbeiten notwendig werden. Festgestellte Mängel sind umgehend zu beseitigen.

Die Maßnahmen, deren Ergebnisse und Beurteilung sowie gegebenenfalls durchgeführte Einstellarbeiten und Instandsetzungen sind zu dokumentieren. Anhang 2 enthält ein Beispiel für Aufzeichnungen zu einer ortsfesten Gaswarneinrichtung.

 

Instandsetzung

Wird bei der Funktionskontrolle festgestellt, dass die Empfindlichkeit eines Sensors so gering geworden ist, dass der Sollwert nicht mehr einstellbar ist oder vermehrt Fehlalarme infolge von Änderungen der klimatischen oder betrieblichen Bedingungen auftreten, muss der Sensor (bzw. das Sensorelement) ersetzt werden.

Anmerkung: In der Regel wird der Austausch empfohlen, wenn die Restempfindlichkeit 50 % der Anfangsempfindlichkeit unterschreitet.

Für Instandsetzungen und den Austausch von Teilen der Gaswarneinrichtung gilt die Betriebs- und Wartungsanleitung. Zum Austausch entsprechend der Betriebs- und Wartungsanleitung dürfen aus Sicherheitsgründen nur Original-Ersatzteile des Herstellers des Gaswarngerätes bzw. der Gaswarneinrichtung oder in der Betriebs- und Wartungsanleitung spezifizierte Teile verwendet werden.

Zur Ausführung darüber hinausgehender Instandsetzungsarbeiten ist entsprechende Fachkunde notwendig, die zum Beispiel durch eine vom Hersteller des Gaswarngerätes durchgeführte Ausbildung erworben werden kann.

Verantwortlich für die ordnungsgemäße Funktion und ordnungsgemäßen Zustand der Gaswarneinrichtung nach der Instandsetzung ist der Ausführende dieser Arbeiten bzw. der Unternehmer.

Nach einer Instandsetzung ist bei Wiederinbetriebnahme je nach Art der Instandsetzung eine Funktionskontrolle oder Systemkontrolle durchzuführen.

 

Quellen T 023 und T 055 der Berufsgenossenschaft BG RCI Ausgabe Stand April 2012