TRGS 721: Gefährliche explosionsfähige Gemische – Beurte ... / 3.2 Beurteilung des Auftretens explosionsfähiger Atmosphäre

(1) Das Auftreten explosionsfähiger Atmosphäre muss für das Innere und für die Umgebung der zu beurteilenden Arbeitsmittel oder Anlagen beurteilt werden. Explosionsfähige Gemische unter nicht-atmosphärischen Bedingungen treten in der Regel nur im Inneren von Arbeitsmitteln oder Anlagen auf.

(2) Die Beurteilung des Auftretens explosionsfähiger Atmosphäre muss die Eigenschaften der Stoffe und deren Verarbeitung, bei der brennbare Gase, Dämpfe, Nebel oder Stäube vorhanden sind oder entstehen können, berücksichtigen.

(3) Explosionen mit gefährlichen Auswirkungen können auftreten, wenn die folgenden vier Voraussetzungen gleichzeitig erfüllt sind:

1.	hoher Dispersionsgrad der brennbaren Stoffe,

2.	Konzentration der brennbaren Stoffe in Luft oder einem anderen Oxidationsmittel innerhalb ihrer Explosionsgrenzen,

3.	gefahrdrohende Menge,

4.	wirksame Zündquelle.

(4) Bei der Beurteilung explosionsfähiger Gemische ist die Verteilung (hoher Dispersionsgrad), z. B. in Form von Gasen, Dämpfen, Aerosolen (fein verteilte Flüssigkeits- oder Feststoffteilchen) oder aufgewirbelten Stäuben (Feststoffteilchen), und ihre Konzentration im Gemisch mit Luft oder einem anderen Oxidationsmittel zu berücksichtigen. Der Dispersionsgrad von Nebeln oder Stäuben kann für das Zustandekommen einer explosionsfähigen Atmosphäre bereits ausreichend sein, wenn die Tröpfchen- oder Teilchengröße bei < 1 mm liegt. Zahlreiche in der Praxis auftretende Nebel, Aerosole und Stäube haben Teilchengrößen zwischen 0,1 und 0,001 mm. Bei Stoffen in gas- oder dampfförmigem Zustand ist ein ausreichender Dispersionsgrad naturgemäß gegeben.

(5) Wenn die Konzentration des dispergierten brennbaren Stoffes in Luft oder einem anderen Oxidationsmittel einen Mindestwert (untere Explosionsgrenze) überschreitet, ist eine Explosion möglich. Eine Explosion ist nicht mehr möglich, wenn die Konzentration einen maximalen Wert (obere Explosionsgrenze) überschritten hat. Für Staub ist in der Regel nur die untere Explosionsgrenze von Relevanz.

(6) Hierbei sind folgende physikalische Eigenschaften und sicherheitstechnischen Kenngrößen der Stoffe zu berücksichtigen:

1.	bei Gasen: untere und obere Explosionsgrenze,

2.	bei Flüssigkeiten: Flammpunkt bzw. unterer Explosionspunkt (UEP) und oberer Explosionspunkt (OEP) oder Sättigungsdampfdruck bei den Verarbeitungs- bzw. Umgebungstemperaturen sowie untere und obere Explosionsgrenze,

3.	bei Stäuben: Korngrößenverteilung und Feuchte, untere Explosionsgrenze, Schwelpunkt.

(7) Darüber hinaus ist der Verarbeitungszustand der Stoffe zu berücksichtigen:

1.	bei allen Stoffen: während der Tätigkeiten entstehende oder herrschende maximale (ggf. auch minimale) Konzentrationen der brennbaren Stoffe,

2.

bei Flüssigkeiten und bei Nebeln:

a)

Art der Verarbeitung einer Flüssigkeit, z. B. Versprühen, Verspritzen und Aufreißen eines Flüssigkeitsstrahles, Verdampfen und Kondensation. Werden die Flüssigkeiten in Tröpfchen verteilt, z. B. versprüht, ist auch bei Temperaturen unterhalb des unteren Explosionspunktes (UEP) mit der Bildung von explosionsfähiger Atmosphäre zu rechnen. Bei Nebeln können sich wegen des Dampfdruckes der Flüssigkeit bei höheren Temperaturen die gefährlichen Eigenschaften den Werten des Dampf/Luft-Gemisches annähern,

b)

maximale, ggf. auch minimale, Verarbeitungs- bzw. Umgebungstemperaturen. Liegt z. B. die maximale Verarbeitungstemperatur über dem UEP der Flüssigkeit, so können explosionsfähige Dampf/Luft-Gemische vorhanden sein. Sofern der jeweilige UEP nicht bekannt ist, kann er in den folgenden beiden Fällen für Umgebungsdruck und Luft als Bestandteil des explosionsfähigen Gases bzw. Dampf/Luft-Gemisches abgeschätzt werden: bei reinen, nicht halogenierten Flüssigkeiten 5 K unter dem Flammpunkt, bei Lösemittel-Gemischen ohne halogenierte Komponente 15 K unter dem Flammpunkt. Für explosionsfähige Gemische mit anderen Sauerstoffvolumenanteilen als Luft sowie Drücken kleiner Umgebungsdruck kann dieses Abschätzverfahren nicht angewendet werden.

3.	bei Stäuben: Vorhandensein oder Entstehen von Staub/ Luft-Gemischen bzw. Staubablagerungen, z.B. beim Mahlen, Sieben, Fördern, Füllen, Entleeren, Schleifen und Trocknen.

(8) Für Gemische unter nicht atmosphärischen Bedingungen ist zu beachten, dass sich die Explosionsgrenzen und die Sauerstoffgrenzkonzentration ändern. Der Konzentrationsbereich, in dem explosionsfähige Gemische möglich sind, erweitert sich in der Regel mit steigendem Druck und steigender Temperatur des Gemisches (siehe auch den Anhang zu dieser TRGS). Die oberen Explosionsgrenzen liegen bei Gemischen mit gegenüber Luft erhöhtem Sauerstoffanteil wesentlich höher als bei Gemischen mit Luft. Bei einigen chemisch instabilen Stoffen (wie Acetylen oder Ethylenoxid) liegt unter bestimmten Bedingungen die obere Explosionsgrenze bei 100 %. Solche Stoffe können durch Entzündung auch ohne Anwesenheit von Luft oder Sauerstoff zu exothermen Reaktionen angeregt werden.

(9) Für Stäube ist bei der Anwendung der Explosionsgren...