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Brand- und Explosionsschutz

Werden im Verpackungstief- und Flexodruck lösemittelhaltige Farben und/oder lösemittelhaltige Reinigungsmittel verwendet, kann sich eine explosionsfähige Atmosphäre bilden.

Die Gefahr einer Explosion besteht, wenn eine gewisse Menge an explosionsfähiger Atmosphäre in einer Konzentration entsteht, die zwischen der unteren und oberen Explosionsgrenze des Lösemittels liegt. In dem Fall sind Maßnahmen zu ergreifen, durch die eine Explosion vermieden oder deren Auswirkung begrenzt werden kann.

Dabei ist folgende Reihenfolge einzuhalten:

  • gefährliche Mengen oder Konzentrationen (siehe TRGS 722) von Gefahrstoffen vermeiden,
  • wirksame Zündquellen vermeiden,
  • schädliche Auswirkungen verringern.

Das Brandschutzkonzept umfasst insbesondere folgende Maßnahmen:

  • Baulicher Brandschutz, z. B. Einteilung in Brandabschnitte und Anordnung von Rettungswegen
  • Anlagentechnischer Brandschutz, z. B. Brandmeldeanlagen, Rauchabzugsanlagen, Löschanlagen, Feuerlöscher
  • Organisatorischer Brandschutz, z. B. Flucht- und Rettungswegepläne, Brandschutzbeauftragte und Brandschutzordnung
  • Abwehrender Brandschutz, z. B. Zugänglichkeit für die Feuerwehr, Aufstell- und Bewegungsflächen, Löschmittelversorgung

 

Das Explosionsschutzkonzept umfasst insbesondere folgende Maßnahmen:

  • Ermittlung der Bereiche, in denen eine explosionsfähige Atmosphäre entstehen kann,
  • Beurteilung der Explosionsgefahr in den ermittelten Bereichen,
  • Einteilung der Bereiche in Ex-Zonen,
  • Festlegung und Durchführung von Schutzmaßnahmen.

 

Wird bei der Gefährdungsbeurteilung festgestellt, dass die Bildung einer gefährlichen explosionsfähigen Atmosphäre nicht vermieden werden kann, sind die explosionsgefährdeten Bereiche in Zonen einzuteilen und die erforderlichen Schutzmaßnahmen festzulegen.

Die Zonen und die getroffenen Schutzmaßnahmen müssen in einem Explosionsschutzdokument dokumentiert werden. Eine Hilfe zur Ermittlung von Explosionsrisiken und zur Erstellung eines Explosionsschutzdokumentes finden Sie in den Arbeitshilfen S248 "Gefährdungsbeurteilung Explosionsrisiken" und S248.04 "ESD Verpackungstief- und Flexodruck mit Lösemittelfarben"

Die Bildung gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre soll durch z. B. Absaugungen und/oder lüftungstechnische Maßnahmen verhindert werden. Daher werden Flexodruckmaschinen bzw. Tiefdruckrotationen mit einer automatischen Absaugung betrieben.

Zu beachten ist dabei folgende Zoneneinteilung:

  • Zone 1: im Bereich des Druckwerkes zwischen den Druckwerksseitenwänden, im Bedienungsgang zwischen den Druckwerken, im Bereich der Farbwanne, des Farbtanks und des Vorratsbehälters und der Materialbahn
  • Zone 0: direkt oberhalb des Farbspiegels

(vgl. DGUV Regel 113-001, Anlage 4, „Beispielsammlung zur Einteilung explosionsgefährdeter Bereiche“).

Die bei der Produktion anfallenden Lösemitteldämpfe werden direkt über dem Trockner auf der Materialeinlauf- und -auslaufseite abgesaugt und einer Abluftbehandlungsanlage zugeführt. Durch Sensoren in den Abluftkanälen werden dabei ständig die Lösemittelkonzentrationen überwacht.

Wirksame Zündquellen wie heiße Oberflächen, Flammen, mechanisch erzeugte Funken, elektrostatische Entladung oder elektrische Betriebsmittel sind an Flexodruckmaschinen bzw. Tiefdruckrotationen zu vermeiden.

Wichtige Maßnahmen gegen gefährliche elektrostatische Aufladung sind:

  • Erdung aller leitfähigen Teile,
  • das Herstellen von Erdkontakt bei ableitfähigen Teilen,
  • die Flexodruckmaschinen/Tiefdruckrotationsmaschinen sind in den Potenzialausgleich (elektrostatische Erdung) einzubeziehen und durchgehend zu erden, so dass elektrostatische Aufladungen vermieden werden,
  • Vermeidung von größeren aufladbaren, isolierenden Kunststoffoberflächen,
  • Einsatz von (vorzugsweise) aktiven oder passiven Ionisatoren vor Erreichen des ersten Druckwerkes,
  • Einsatz von ableitfähigen Sleeves (Ableitwiderstand auf der Oberfläche < 106 Ohm),
  • Entladung der Papier- oder Folienbahn auslaufseitig in der Mitte zwischen Ablöselinie vom Presseur und der ersten Umlenkrolle und – falls notwendig – zusätzlich vor Eintritt in das Druckwerk bzw. Auftragswerk,
  • Arbeitsschritte, wie z. B. Rühren, Umpumpen oder Dispergieren werden nur in leitfähigen und geerdeten Behältern durchgeführt,
  • bei der Befüllung und Entleerung von Behältern ist die Strömungsgeschwindigkeit in der Rohrleitung begrenzt, ein Verspritzen der Flüssigkeit wird z. B. durch Unterspiegelabfüllung oder durch eine Füllrohrführung bis zum Boden bei der Kopfbefüllung oder mit Ablenkplatte bei der Bodenbefüllung vermieden.

Grundsätzlich müssen Geräte und Einrichtungen, die eine potentielle Zündquelle darstellen, außerhalb des explosionsgefährdeten Bereichs angeordnet werden. Geräte, die in explosionsgefährdeten Bereichen betrieben werden, müssen für die jeweiligen Zonen geeignet und zugelassen sein und den Anforderungen der Elften Verordnung zum Produktsicherheitsgesetz (Explosionsschutzprodukteverordnung) sowie der Richtlinie 94/9/EG und 2014/34/EU (ATEX) entsprechen.

Lösemittel dürfen nur bestimmungsgemäß verwendet werden und z.B. nicht zur Reinigung großer Flächen, wie z. B. Fußböden eingesetzt werden:

  • Gebrauchte, mit Lösemittel kontaminierte Putzlappen werden gesammelt und in verschließbaren Behältern gelagert.
  • Die Wiederaufbereitung bzw. Entsorgung erfolgt über einen entsprechenden Fachbetrieb. Farb- und Lösemittelbehälter sind dicht geschlossen zu halten.
  • Die Lagerung ist nur in gut durchlüfteten Räumen zulässig.

 

Aus dem Farbvorratsbehälter abgepumpte Farbe ist in ableitfähigen und entsprechend gekennzeichneten Farbbehältern zu transportieren und bereitzustellen. Der Transport der Behälter muss stehend und gegen Umfallen und Auslaufen gesichert erfolgen. Die kurzzeitige Bereitstellung an der Maschine muss außerhalb der Ex-Zonen der Maschinen und außerhalb der Transportwege erfolgen. Bei Transport und Bereitstellung sind die Kannen mit Sprengringen zu sichern und diese nur beim unmittelbaren Verbrauch der Farbe zu entfernen.

Verschüttete oder ausgelaufene Farbe ist umgehend mit Putztüchern aufzunehmen, die verschmutzten Putztücher werden in verschließbaren Behältern gesammelt. Der Restschmutz auf Fußboden und Maschinenteilen wird mit lösemittelfreien Reinigungsmitteln beseitigt.

Beim Umgang mit NC-Druckfarben (Cellulosenitrat-Druckfarben) sollte der "Leitfaden zur sicheren Verwendung von Cellulosenitrat-Druckfarben und verwandte Produkten" beachtet werden.

Für Arbeiten, die Zündquellen mit sich bringen können (z. B. Reinigungs-, Instandhaltungs-, Montage- oder ähnliche Tätigkeiten), sind Verfahren zur Genehmigung von Schweiß-, Schleif- und Trennarbeiten (Feuererlaubnisschein) und Arbeitsfreigabe für gefährliche Arbeiten (Arbeitsfreigabeschein) anzuwenden.

Vor Aufnahme der Arbeiten ist die Quelle der Ex-Atmosphäre zu entfernen. Die Arbeiten werden erst dann freigegeben, wenn eine Messung mit geeigneten Geräten ergeben hat, dass keine explosionsfähige Atmosphäre mehr vorhanden ist. Während der Arbeiten ist sicherzustellen, dass keine brennbaren Stoffe erneut freigesetzt werden. Kann dies nicht sichergestellt werden, muss die Atmosphäre kontinuierlich durch geeignete Mess- und Warngeräte überprüft werden.

Zur Umsetzung der notwendigen Maßnahmen aus dem Brandschutz- und Explosionsschutzkonzept gehört auch, dass die Beschäftigten beim Arbeiten Verhaltensregeln kennen und beachten. Dazu gehören u.a.:

  • Arbeitsmittel, Schutzsysteme, Regel- und Sicherheitseinrichtungen entsprechend den in Betriebsanweisungen festgelegten Fristen prüfen,
  • brennbare Flüssigkeiten außerhalb der Ex-Zonen und außerhalb der Verkehrswege nur in den für den Fortgang der Arbeit erforderlichen Mengen am Arbeitsplatz bereit halten,
  • Brandschutztüren und Rettungswege freihalten,
  • Wartung und Einstellung von elektrostatischen Systemen zur Druckunterstützung und zur Bahnentladung,
  • Maßnahmen gegen elektrostatische Aufladungen, z. B. Einsatz und Verwendung von Erdungsklemmen,
  • nur zugelassene (z. B. vom Hersteller) Ersatzteile verwenden
  • keine großflächige Fußbodenreinigung mit Lösemitteln,
  • konsequentes Tragen ableitfähiger Sicherheitsschuhe (ESD-Schuhe) in explosionsgefährdeten Bereichen der Zone 1.

Dies ist in den Betriebsanweisungen zu berücksichtigen und muss Gegenstand der regelmäßigen Unterweisungen sein.

Technische Schutzmaßnahmen haben immer Vorrang gegenüber organisatorischen Schutzmaßnahmen. Zusätzliche organisatorische Schutzmaßnahmen können erheblich zur Verringerung der Explosionsgefahr beitragen, z. B.:

  • konsequente räumliche Trennung von Tätigkeiten, bei denen die Bildung explosionsfähiger Atmosphäre nicht ausgeschlossen werden kann, von allen übrigen Tätigkeiten,
  • Entfernung aller nicht zwingend in explosionsgefährdeten Bereichen benötigten Arbeitsmittel oder Geräte und Einrichtungen aus den explosionsgefährdeten Bereichen,
  • Verringerung von Lager- und Bereitstellungsmengen brennbarer Flüssigkeiten (auftragsbezogene Bereitstellung, Entsorgung von Altbeständen),
  • regelmäßige Reinigung der Ionisatoren/Entladestäbe,
  • regelmäßige Wartung und vorbeugende Instandhaltung, z. B. Austausch von Verschleißteilen wie Lagern oder Filtermatten.

Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen sind auf Explosionssicherheit zu prüfen

  • vor der erstmaligen Inbetriebnahme,
  • nach prüfpflichtigen Änderungen
    und
  • mindestens alle sechs Jahre.

Zu berücksichtigen sind dabei die Zoneneinteilung und das im Explosionsschutzdokument dargelegte Explosionsschutzkonzept.

Für Schutzsysteme, Sicherheits-, Kontroll- und Regelvorrichtungen ist eine Prüfung alle 3 Jahre und für Lüftungssysteme in explosionsgefährdeten Bereichen jährlich festgelegt.

(vgl. dazu auch Betriebssicherheitsverordnung)

Wenn an Flexodruckmaschinen beim Verdrucken von lösemittelhaltigen Farben und Lacken elektrostatisch nicht ableitfähiger Sleeves verwendet werden, besteht bei bestimmten Maschinenzuständen ein erhöhtes Brand- und Explosionsrisiko. Beim Trockenfahren sowie beim Abdrucken wird durch Abfahren der Rasterwalze die Farbübertragung auf das Klischee unterbrochen. Während dieser Phase des Sauberlaufens der Klischeeoberfläche entstehen hohe Aufladungen, die von der Maschinengeschwindigkeit abhängig sind. Die hohen Aufladungen können zu Spontanentladungen führen und bilden damit eine potentielle Zündquelle in einem explosionsgefährdeten Bereich.

Damit die Spontanentladungen ausreichend verhindert werden, müssen die Sleeves ausreichend ableitfähig sein. Daher dürfen Flexodrucksleeves einen max. Ableitwiderstand von 1 MΩ aufweisen. Aufgrund von Verschmutzung der Sleeves ist dieses regelmäßig zu überprüfen, wobei sich die Zeitabstände zwischen den Prüfungen nach den Ergebnissen der Gefährdungsbeurteilung richten.

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