DGUV Grundsatz 309-002: Grundsätze für die lüftungstechnische Berechnung von Kammertrocknern und Durchlauftrocknern (bisher BGG 909)

[Vorspann]

Herausgeber: Hauptverband der gewerblichen Berufsgenossenschaften - Fachausschuß “Oberflächenbehandlung”

Vorbemerkung

Nach der Unfallverhütungsvorschrift “Trockner für Beschichtungsstoffe” (VBG 24) darf von Trocknern keine Gefahr durch Explosionen ausgehen.

Dieses Ziel kann durch eine nach den nachstehenden Berechnungsgrundlagen ausgelegte technische Lüftung der Trockner erreicht werden.

Diese Grundsätze enthalten die für diese Berechnung wichtigen Grundlagen sowie Berechnungsbeispiele.

1 Anwendungsbereich

Diese Grundsätze finden Anwendung für die Berechnung von Kammertrocknern und Durchlauftrocknern, bei denen der Explosionsschutz erreicht wird durch

1.	technische Lüftung, die eine Bildung gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre bei allen Betriebszuständen verhindert, oder
2.	technische Lüftung und zusätzliche Maßnahmen, die die Zündung von gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre verhindern, wenn die Bildung von gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre nicht sicher verhindert werden kann.^{^[1]}

[1] Technische Lüftung allein wird dann als ausreichender Explosionsschutz angesehen, wenn

die technische Lüftung entsprechend den Festlegungen dieser Grundsätze berechnet und für ungünstigste Betriebsbedingungen, z. B. erfahrungsgemäß auftretende Betriebsstörungen, ausgelegt ist und
ein Überschreiten der höchstzulässigen Lösemittelmenge bei der Beschickung verhindert ist.

Deshalb darf die Lösemitteldampfkonzentration im Trockner und in den angeschlossenen luftführenden Leitungen betriebsmäßig einen Grenzwert von

50 % der unteren Explosionsgrenze (UEG) des verwendeten Lösemittels oder
20 g/m³ (bei 20 °C), wenn die UEG des verwendeten Lösemittels nicht bekannt ist,

nicht überschreiten.

Dieser Grenzwert darf bis zu 75 % der UEG oder 30 g/m³ (bei 20 °C) angehoben werden, wenn

zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen getroffen sind und
die Erhöhung des Grenzwertes von einer anerkannten Prüfstelle für unbedenklich erklärt wird.

Hinsichtlich der festgelegten Grenzwerte für die Lösemitteldampfkonzentration ist bei der Berechnung der technischen Lüftung die Temperaturabhängigkeit der unteren Explosionsgrenze (UEG) zu beachten. Die UEG sinkt mit steigender Trocknungstemperatur ab (siehe Anhang 2 der “Sicherheitsregeln für den Explosionsschutz an Verbrennungsanlagen von Druck- und Papierverarbeitungsmaschinen” [ZH 1/210]).

Als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme gilt z. B. die Kombination der entsprechend den Festlegungen dieser Grundsätze berechneten technischen Lüftung mit einer Überwachung der Lösemitteldampfkonzentration durch Gaswarngeräte.

Anerkannte Prüfstellen sind

Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) Abt. 4, Unter den Eichen 87, 1000 Berlin 45,
Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) Abt. 3, Bundesallee 100, 3300 Braunschweig.

Trotz Auslegung der Lüftung entsprechend den Festlegungen dieser Grundsätze und bestimmungsgemäßer Beschickung kann in Trocknern unter bestimmten Bedingungen gefährliche explosionsfähige Atmosphäre entstehen. Dies ist bei Durchlauftrocknern insbesondere der Fall, wenn durch Störungen an vorgeschalteten Auftrageeinrichtungen, z. B. beim Abheben der Rakel oder bei Vergrößerung des Walzenspaltes, soviel Beschichtungsstoff aufgetragen wird, daß der höchstzulässige Lösemitteldurchsatz überschritten wird.

Ausreichender Explosionsschutz wird bei Durchlauftrocknern in diesen Fällen dadurch erreicht, daß

die technische Lüftung entsprechend den Festlegungen dieser Grundsätze berechnet und ausgelegt ist und
Maßnahmen zur Vermeidung der Zündung explosionsfähiger Atmosphäre im Hinblick auf mögliche Betriebsstörungen (Überschreitung des höchstzulässigen Lösemitteldurchsatzes) getroffen sind.

Eine Vermeidung der Zündung im Hinblick auf mögliche Betriebsstörungen wird für Durchlauftrockner erreicht, wenn

1.	für die Berechnung der Lüftung im Gesamtdampfraum des Trockners 50 % der UEG des verwendeten Lösemittels zugrunde gelegt werden und Schutzmaßnahmen nach den Anforderungen der Zone 1 getroffen sind (T < Grenztemperatur),
2.	für die Berechnung der Lüftung im Nutzraum des Trockners 25 % der UEG des verwendeten Lösemittels zugrunde gelegt werden und Schutzmaßnahmen nach den Anforderungen der Zone 2 getroffen sind (Grenztemperatur < T ≤ Zündtemperatur).

Dabei ist die Temperaturabhängigkeit der UEG zu beachten.

Explosionsgefährdete Bereiche werden nach der Wahrscheinlichkeit des Auftretens gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre in Zonen eingeteilt (siehe “Richtlinien für die Vermeidung der Gefahren durch explosionsfähige Atmosphäre mit Beispielsammlung - Explosionsschutz-Richtlinien - [EX-RL]” [ZH 1/10]).

Im Fall 1 darf im Bereich der Zone 1 die Temperatur der Heizflächen die Grenztemperatur nicht überschreiten. Im Fall 2 darf im Nutzraum (Zone 2) die Temperatur höchstens die Zündtemperatur erreichen.

Die Zündtemperatur eines brennbaren Gases oder einer brennbaren Flüssigkeit ist die in einer vorgeschriebenen Versuchsanordnung ermittelte niedrigste Temperatur einer erhitzten Wand, bei der sich das zündwilligste Gas-Luft- oder Dampf-Lu...