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6. Rheinsberger Fachtagung "Arbeitssicherheit in der

Energieversorgung“, 16.-17. September 2014 Seite 1

Volkmar Schröder

BAM, Abt. “Chemische Sicherheitstechnik”, Fachbereich “Gase, Gasanlagen”

Neue Technische Regeln für Gase – Bedeutung für

die betriebliche Praxis

Volkmar Schröder und Cordula Wilrich,

BAM Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung,

Abteilung „Chemische Sicherheitstechnik“ Unter den Eichen 87, 12205 Berlin

Tel.: +49 30 8104-1210 E-mail: [email protected]

Brandprüfstand für Flüssiggasbehälter auf dem Prüffeld der BAM



Volkmar Schröder


Inhalt

1. Fachbereich „Gase, Gasanlagen“ in der BAM

2. Altes Regelwerk für Druckgase

3. Neues Regelwerk im Rahmen der GefStoffV /BetrSichV

4. Anwendungsbeispiele für die TRGS 407



Volkmar Schröder


Zweiggelände FabeckstraßeUnter den Eichen 44-46

Zweiggelände AdlershofRichard-Willstätter-Straße 11 Freiversuchsgelände

Horstwalde

Stammgelände LichterfeldeUnter den Eichen 87

� Bundesbehörde, etwa 1700 Mitarbeiter,� davon etwa 250 in den Bereichen

Gefahrgut / Chemische Sicherheitstechnik� 9 Fachabteilungen, darunter

Abt. 2 „Chemische Sicherheitstechnik“

Abt. 3 „Gefahrgutumschließungen“www.bam.de

BAM Bundesanstalt für

Materialforschung und -prüfung



Volkmar Schröder


Struktur des Fachbereichs „Gase, Gasanlagen“

Fachbereich Gase, Gasanlagen

( Dir. u. Prof. Dr. V. Schröder)

� AG 2.11 - Explosionsschutz und Störfallsimulation

� AG 2.12 - Sicherheitstechnische Eigenschaften von Gasen

� AG 2.13 - Sicherer Umgang mit Sauerstoff

� AG 2.14 - Druckgeräte, Ausrüstungsteile

� AG 2.15 - Prüfung von Gaswarngeräten



Volkmar Schröder


Altes Regelwerk für Druckgase in Deutschland

Druckbehälterverordnung und Acetylenverordnung sind außer

Kraft gesetzt worden

Zum 01.01.2013 sind ein Reihe wichtiger Technischer Regeln ausgelaufen. Dies

betrifft insbesondere Stoffeigenschaften, Betreiben, Bereitstellen, Lagerung

und innerbetriebliche Beförderung.

Für Druckgase betrifft dies u.a.:

�Technische Regeln für Druckgase (TRG)

�Technische Regeln Druckbehälter (TRB)

�Technische Regeln Rohrleitungen (TRR)

�Technische Regeln Acetylen (TRAC)

Ziel: Kleineres, einheitliches Regelwerk zur GefStoffV und BetrSichV (TRGS, TRBS) und Stärkung der Eigenverantwortung.



Volkmar Schröder


Europäisches Regelwerk für Gase

Stoffeigenschaften – Klassifizierung und Kennzeichnung

�Verordnung (EG) Nr. 1272/2008, (CLP-Verordnung, EU-GHS), ersetzt alte Stoff- und Zubereitungsrichtlinien67/548/EWG und 1999/45/EG

�Neue Gefahrenklasse 2.5 „Gase unter Druck“

Druckgeräte – Bau und Ausrüstung, Betrieb

�Gefahrgutvorschriften (z. B. ADR/RID) mit genannten, harmonisierten Normen (Tanks, Flaschen, Ventile) und Richtlinie 2010/35/EU (TPED) für ortsbewegliche Druckgeräte

�Richtlinie 97/23/EG (Druckgeräterichtlinie) für ortsfeste Druckgeräte



Volkmar Schröder


Neue Technische Regeln für Gase zur BetrSichV und GefstoffV

� Lücken im nationalen Regelwerk nach Wegfall der TR sollen geschlossen

werden

� Neue Projektgruppe "Gase" wurde vom BMAS ins Leben gerufen, die

unter der Leitung der BAM arbeitet. Sie berichtet dem AGS und dem ABS.

� 3 neue TRGS/TRBS zu Gefährdungsbeurteilung/Stoffeigenschaften und

Tätigkeiten mit ortsfesten und ortsbeweglichen Druckgasbehältern*

� TRGS 407 „Tätigkeiten mit Gasen – Gefährdungsbeurteilung“

� TRBS 3145 / TRGS 725 „Ortsbewegliche Druckgasbehälter – Füllen,

Bereithalten, innerbetriebliche Beförderung, Entleeren„

� TRBS 3146 / TRGS 726 „Ortsfeste Druckanlagen für Gase“

* Der Begriff „Druckgasbehälter“ umfasst - anders als im früheren Regelwerk - sowohl ortsbewegliche als auch ortsfeste Behälter. Er ist für diese Regeln bewusst definiert worden, um Abgrenzungen zu anderen Rechtsbereichen, z.B. Druckgeräte der PED, Druckgefäße des ADR usw., zu haben.



Volkmar Schröder


TRGS 407 „Tätigkeiten mit Gasen – Gefährdungsbeurteilung“

� Die TGS 407 gilt für alle Tätigkeiten mit Gasen.

� Auch Flüssiggas und Gase zu Brennzwecken sind explizit im Anwendungsbereich mit aufgeführt.

� Sie hat die Stoffeigenschaften von Gasen und Gasgemischen zum Schwerpunkt und beschreibt die Gefährdungen von Beschäftigten durch Gase unter Berücksichtigung ihrer spezifischen physikalischen Eigenschaften, wie z. B. hohe Volatilität, Verpackung unter Druck etc. und die sich daraus ergebenden Besonderheiten bei der Gefährdungsbeurteilung für Tätigkeiten mit Gasen.

Die TRGS 407 geht insbesondere auf nicht von der Einstufung nach der CLP-Verordnung erfasste Eigenschaften ein. Hier sind zu nennen:

� pyrophore Eigenschaften,

� Korrosivität gegenüber Konstruktionswerkstoffen,

� mögliche erstickende Wirkung,

� Sauerstoffgrenzkonzentration,

� Kondensation und mögliche Entstehung von Unterdruck,

� adiabatische Verdichtung und damit mögliche Erreichung von Zündtemperaturen,

� Eigenschaftsänderungen unter nicht atmosphärischen Bedingungen etc.



Volkmar Schröder



Weiterhin geht die TRGS 407 für die Gefährdungsbeurteilung vertiefend aufGefährdungen durch:

� den Druck,

� die Freisetzung von Gasen,

� Tätigkeiten mit Acetylen,

� Tätigkeiten mit Sauerstoff und auf

� Gasgemische sowie die Gefährdungen beim Mischen von Gasen ein.

Die Einteilung von Gasen in Gruppen, wie sie auch schon in den Anlagen zur TRG 101 "Gase" und in Anlage 1 zur TRG 102 "Gasgemische" enthalten war, wurde als hilfreiches Instrument für die Gefährdungsbeurteilung übernommen, da aus ihr grundlegende gemeinsame sicherheitstechnische Eigenschaften und Anforderungen abgeleitet werden können.

Die Tabellen aus der TRG 101 und 102 wurden aktualisiert und überabeitet.



Volkmar Schröder



Permanentgase, Gruppe 1.1: nicht entzündbar

Gas Tk in °C Sdp. in °C Rel. Dichte Korrosiv UN-Nr. KC

Sauerstoff

O2

-118,4 -183,0 1,101072

1073

1O

3O

Stark oxidierendes Gas, kann mit oxidierbaren Materialien gefährlich reagieren.

Besondere Maßgaben:

1. Völlig entleerte Flaschen für Tauch- und Atemschutzgeräte sind vor dem Füllen (mit Sauerstoff oder

mit einem sauerstoffhaltigen Gemisch) einer Besichtigung des Flascheninnern zu unterziehen. Die

Flasche darf nur gefüllt werden, wenn sich das Innere der Flasche in einem einwandfreien Zustand

befindet oder der einwandfreie Zustand wieder hergestellt worden ist. Dies gilt auch, wenn dem

Sauerstoff noch andere Stoffe beigemischt sind.

2. Gasberührte Ausrüstungsteile (Armaturen und Rohrleitungen) müssen in Abhängigkeit von Druck und

Temperatur ausgewählt werden. Hinweise hierzu gibt es in den entsprechenden Tabellen zur BGI

617.

3. Gasberührte Ausrüstungsteile, die mit organischen Verunreinigungen wie Fett oder Öl verunreinigt

sind, müssen vor dem Füllen gereinigt werden.

Auszug aus Anlage 1 der TRGS 407: Beispiel Sauerstoff

Gruppe 1:Permanentgase mit einer kritischen Temperatur Tk ≤ -50 °C: Diese Gase lassen sich unter Druck nicht verflüssigen.

Innerhalb der Tabelle sind die Gase nach ihrer Entzündbarkeit in die Gruppen 1.1 und 1.2 unterteilt. Die Füllmenge

wird üblicherweise manometrisch bestimmt.



Volkmar Schröder



Gas

Eth

ylen

Eth

ylenoxi

d

Flu

or

Germ

aniu

mw

ass

ers

toff

Heliu

m

Kohle

ndio

xid

Kohle

nm

onoxi

d

Kry

pto

n

Luft

Meth

an

Meth

anth

iol

Meth

ylam

in

Meth

ylsi

lan

Monosi

lan

Neon

Ozo

n

Phosp

han

Pro

pan

Pro

pyl

en

R12 (

CC

l2F

2)

R12B

1 (

CB

rClF

2)

R13 (

CC

lF3)

R13B

1 (

CB

rF3)

R14 (

CF

4)

R21 (

CC

l2F

)

R22 (

CH

ClF

2)

R23 (

CH

F3)

R40 (

CH

3C

l)

R40B

1 (

CH

3B

r)

R114 (

C2C

l2F

4)

Propan X X ■ ■ X X X X O X X X X X X ■ X X X X X X X X X X X X X

Propylen (Propen) X X ■ ■ X X X X O X X X X ■ X X X X X X X X X X X X

R12 (CCl2F2) X X ■ ■ X X X X X X ■ X X X X X X X X X X X X

R12B1 (CBrClF2) X X ■ ■ X X X X X X ■ X X X X X X X X X X X X

R13 (CClF3) X X ■ ■ X X X X X X ■ X X X X X X X X X X X X

R13B1 (CBrF3) X X ■ ■ X X X X X X ■ X X X X X X X X X X X X

Auszug aus dem Gasgemische-Diagramm gemäß Anlage 3 der TRGS 407

Die Kreuztabelle ist bei der Beurteilung, ob die einzelnen Gase eines Gemisches in gefährlicher Weise reagieren können, heranzuziehen

Legende:

X Die Gase können in beliebigen Konzentrationen gemischt werden, gefährliche Reaktionen sind nicht möglich Die Gase können in bestimmten Konzentrationen gemischt werden, aber gefährliche Konzentrationen sind möglich� Die Gase dürfen nicht gemischt werden (Ausnahmen sind möglich, erfordern jedoch besondere Kenntnisse und Fachkunde

und sind in einem schriftlichen Bericht festzulegen. Über die erforderlichen Kenntnisse und die Fachkunde zur Beurteilung der Herstellbarkeit solcher Gasgemische verfügt die BAM

Leer Keine Informationen vorhanden



Volkmar Schröder


TRBS 3145 / TRGS 725 „Ortsbewegliche Druckgasbehälter –

Füllen, Bereithalten, innerbetriebliche Beförderung, Entleeren"

Die TRBS 3145 / TRGS 725 beschreibt Schutzmaßnahmen bei Tätigkeiten mit Gasen in ortsbeweglichen Behältern. Sie überführt Teile des vor Inkrafttreten der BetrSichV geltenden Regelwerks in das neue Regelwerk zur BetrSichVund zur GefStoffV. Zu nennen sind u.a.:

�Maßnahmen allgemeiner und grundsätzlicher Natur, wie z. B. zur Erforderlichkeit von Absperreinrichtungen und Schutzeinrichtungen, die sichere Aufstellung, regelmäßige Wartung, Beseitigung geringfügiger Mängel, Festlegungen für Instandsetzungsarbeiten sowie einen Hinweis auf besondere Verfahren bei der Feststellung von Undichtigkeiten etc.

�Das Füllen von ortsbeweglichen Druckgasbehältern (Überführen der Regelungen der TRG 402 "Betreiben von Füllanlagen. Prüfungen der Füllanlagen sind nicht enthalten, sondern in TRBS 1201 geregelt).

�Bereithalten, Entleeren und zur innerbetrieblichen Beförderung

�Beispiele für Mindestabstände für das Füllen von Tanks auf Straßen- und Schienenfahrzeuge

�Das Lagern (früher TRG 280) wird in der TRGS 510 geregelt

�Für den Explosionsschutz wird auf die entsprechenden technischen Regeln (TRBS 2152 ff., TRGS 720 ff.) verwiesen.



Volkmar Schröder


TRBS 3146 / TRGS 726 "Ortsfeste Druckanlagen für Gase"

Die TRBS 3146 / TRGS 726 beschreibt Schutzmaßnahmen für ortsfeste Druckanlagen zur Lagerung von Gasen. Wie die beiden oben vorgestellten Technischen Regeln ist sie auch auf Flüssiggas anwendbar. Vom Anwendungsbereich nicht erfasst ist der sichere Betrieb von chemischen Prozessanlagen, auch wenn diese als Anlagenkomponenten Druckgasbehälter beinhalten können. Damit wird den Besonderheiten von Chemieanlagen Rechnung getragen, deren Betrieb oftmals spezielle Sicherheitsmaßnahmen erfordert. Zu nennen sind:

�Schutzmaßnahmen bei Aufstellung und Ausrüstung (früher TRB 600 und 610)

�Funktions- und Wirksamkeitsüberprüfungen

� Inbetriebsetzung, die Einhaltung der zulässigen Füllgrade, die Bedienung, einschließlich Schließen und Öffnen und die Instandhaltung

�Betrieb von ortsfesten Druckanlagen (früherTRB 700)

Ein spezieller Fall sind dabei die erdgedeckten ortsfesten Druckgasbehälter. Die auch bisher schon gemäß TRB 610 erforderliche Berechnung der Sicherheits-abstände für ortsfeste Druckanlagen für entzündbare Gase bzw. für akut toxische Gase ist klarer formuliert und verweist für die akut toxischen Gase nun auf den AEGL-2-Wert, der spezifischere Berechnungen ermöglicht als der bisher in Bezug genommene ERPG-2-Wert.



Volkmar Schröder


Beispiele zur Anwendung der TRGS 407

Gasgemische mit kondensierbaren Komponenten – Vermeiden von Kondensation

Ein Biogas der Zusammensetzung 70 Vol.-% Methan, 29 Vol.-% CO2, 1 Vol.-% H2O soll bei 20 °C auf 5 bar verdichtet werden.

Ist Kondensation im Behälter zu erwarten?

TRGS 407, Abschnitt 4.2 „Schutzmaßnahmen beim Mischen von Gasen“

pvi = Dampfdruck der kondensierbaren Komponentexi = Stoffmengenanteil

pvi, H2O (20 °C) = 2,34E-2 barpvi, CO2 (20 °C) = 5,74E1 bar

pFüll (zulässig) = 1/(0,01/0,0234+0,29/57,4) -1 = 1,31 bar(ü)

Eine Verdichtung auf 5 bar(ü) führt zur Kondensation im Behälter.



Volkmar Schröder



Herstellbarkeit und Klassifizierung von Gasgemischen

Darf ein Gasgemisch aus 7 Vol.-% Wasserstoff und 93 Vol.-% Kohlendioxid innerbetrieblich hergestellt werden und wenn ja ist dieses Gemisch entzündbar (früher: brennbar)?

TRGS 407, Abschnitt 3.2.8 „Besondere Gefährdung beim Mischen von Gasen“ (Anlage 3 -Gasgemischdiagramm)

X Komponenten des Gasgemisches (H2 und CO2) können in beliebigen

Konzentrationen gemischt werden, gefährliche Reaktionen sind nicht möglich.



Volkmar Schröder



Herstellbarkeit und Klassifizierung von Gasgemischen

(Klassifizierung des Gemisches aus H2 und CO2)

TRGS 407, Anlage A.1.1 – Physikalische-chemische Gefahren

� Ist die Ungleichung erfüllt, so ist das Gemisch bei 101, hPa und 20 °C nicht entzündbar.

Stoffdaten in DIN EN ISO 10156 verfügbar

Ai = Stoffmengenanteil des entzündbaren Gases oder Dampfes i in mol%

Tci = Maximaler Anteil des entzündbaren Gases oder Dampfes i in Stickstoff, bei

dem das Gemisch in Luft gerade noch nicht entzündbar ist (Grenzwert derEntzündbarkeit) in mol%Bk = Stoffmengenanteil des inerten Gases k

Kk = Stickstoffäquivalenzkoeffizient des inerten Gases k

7 Mol-% (100/5,5-1) ≤ 93 Mol-% (1,5) � 120,3 ≤ 139,5

Ungleichung ist erfüllt. Gemisch ist nicht entzündbar

Tci (H2) = 5,5, Kk (CO2) = 1,5



Volkmar Schröder


Explosionsdiagramm

Darstellung des Explosionsbereiches in Dreieckskoordinaten

System: Wasserstoff/Kohlendioxid/LuftAnfangsbedingungen: 20 °C, 1 bar

Messverfahren: DIN 51649-1

Ex-Bereich

H2 CO2

Luft

MXC (Maximaler Brenngasanteil) 8,1 Mol-%



Volkmar Schröder


Zusammenfassung

Für Industriegase und Flüssiggas sind viele technische Anforderungen inzwischen europäisch geregelt (TPED, ADR für ortsbewegliche Druckgeräte, PED für ortsfeste Anlagen, CLP-Verordnung für die Stoffeigenschaften)

Das Technische Regelwerk ist in großen Teilen zum 01.01.2013 außer Kraft gesetzt worden (TRG, TRB, TRR, TRAC).

Die verbliebenen Lücken sollten durch 3 neue TRBS/TRGS geschlossen werden. Dafür hat das BMAS eine Projektgruppe unter Leitung der BAM eingesetzt.

Inzwischen sind die Regeln veröffentlicht worden:

� TRGS 407 „Tätigkeiten mit Gasen – Gefährdungsbeurteilung“

� TRBS 3145 / TRGS 725 „Ortsbewegliche Druckgasbehälter – Füllen,

Bereithalten, innerbetriebliche Beförderung, Entleeren“

� TRBS 3146 / TRGS 726 „Ortsfeste Druckanlagen für Gase“

http://www.baua.de



Volkmar Schröder


Danke für Ihre Aufmerksamkeit

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