umwelt-online: TRGS 300 Sicherheitstechnik (2)
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3 Grunddaten zur Ermittlung des Gefahrenpotentials
(1) Beim Umgang mit Gefahrstoffen in Anlagen sowie bei Verfahren und Arbeitsverfahren, unter Einbeziehung technischer Arbeitsmittel, können Gefährdungen für die Beschäftigten durch Stofffreisetzungen, Brände und Explosionen entstehen. Das Gefahrenpotential ist von folgenden Faktoren abhängig (siehe Anhang 1):
(2) Die genannten Faktoren stehen in gegenseitiger Abhängigkeit und müssen daher in ihrer Gesamtheit betrachtet werden. Offensichtlich tst dies bei der Art des Gefahrstoffes und seiner Menge, d.h. die Gefährlichkeitsmerkmale und die Menge bestimmen im wesentlichen das Gefahrenpotential. Die von einem Gefahrstoff ausgehende Gefahr ist nicht nur aus der Einstufung nach GefStoffV zu ersehen. Sie ergibt sich auch aus weiteren, nicht bei der Einstufung berücksichtigten, physikalischen oder chemischen Eigenschaften, wie z.B. dem Dampfdruck oder dem Verhältnis von Oberfläche zum Volumen, und nach seinem BAT- oder Luftgrenzwert (TRGS 900 "Grenzwerte"). Bei der Stoffbetrachtung sind alle Roh-, Hilfs- und Reststoffe sowie Zwischen-, Neben- und Endprodukte zu erfassen.
(3) Das Gefahrenpotential ist ferner abhängig vom Verfahren, dem Arbeitsverfahren und der Art der Anlage. Beim Verfahren ist unter anderem die Art des Verfahrens von Bedeutung, z.B. exotherm oder endotherm, oder der Verfahrensführung, z.B. nahe an kritischen Reaktionsparametern. Hier spielen vor allem das Systemverhalten von Anlagen, d.h. das Zusammenwirken und die Wechselwirkungen der verschiedenen Teilanlagen, Funktionseinheiten und Funktionselemente innerhalb einer Anlage, eine Rolle. Das Gefahrenpotential kann auch durch die Verfahrensführung (kontinuierlich oder diskontinuierlich) beeinflußt werden. Die diskontinuierliche Arbeitsweise kann mit einem höheren Gefahrenpotential verbunden sein, da hier z.B. größere Reaktionsvolumina mit entsprechend großem Stoffinhalt erforderlich sind. Für Arbeitsverfahren ist neben der Art der Tätigkeit. z.B. festgelegte Abläufe oder solche mit Entscheidungserfordernissen und offener oder geschlossener Umgang, auch die Auswahl der geeigneten technischen Arbeitsmittel von Bedeutung. Das Gefahrenpotential bestimmt sich auch aus der Art der Anlage und ihrer Ausrüstung (Freianlage, Anlage im Gebäude oder eingehauste Anlage).
(4) Bei Anlagen ist der Betriebszustand ein wichtiger Faktor bei der Ermittlung des Gefahrenpotentials. Es ist sowohl der bestimmungsgemäße Betrieb als auch die Betriebsstörung zu betrachten. Das Gefahrenpotential im bestimmungsgemäßen Betrieb wird auch durch die technische und organisatorische Realisierung der Anlage beeinflußt. Hierdurch wird die betriebsbedingte Exposition der Beschäftigten mit den Gefahrstoffen bestimmt. Bei der sicherheitstechnischen Betrachtung stehen die Funktionselemente der Anlage und die im Arbeitsbereich verwendeten technischen Arbeitsmittel im Vordergrund. Unter Funktionselementen sind hier z.B. Rohrleitungen, Dichtungen (statisch und dynamisch), Probenahmestellen oder Pumpen zu verstehen. Betriebsstörungen können zu einer Aktivierung des Gefahrenpotentials führen. Sie können z.B. durch Versagen von Funktionselementen, Störungen in der Verfahrensführung oder menschliches Fehlverhalten verursacht werden. Deswegen ist bei Betriebsstörungen sowohl das Verhalten einzelner Funktionselemente als auch die Reaktion der Anlage oder Teilanlage auf die Störung von Bedeutung. Es ist ebenfalls zu untersuchen, ob bei Betriebsstörungen zusätzliche Gefahrstoffe entstehen können.
(5) Zur Bestimmung des Gefahrenpotentials aufgrund der oben genannten Faktoren ist die Kenntnis zahlreicher detaillierter Angaben erforderlich. Eine Auflistung sicherheitstechnisch bedeutsamer Größen ist im Anhang 1 aufgeführt. In Abhängigkeit von Art und Komplexität der Anlage oder des Arbeitsverfahrens sind die einzelnen Größen des Anhangs zunächst auf ihre Relevanz zu prüfen.
(6) Bei der Beurteilung aufgrund der vorgenannten Faktoren ist darauf zu achten, daß das Gesamtgefahrenpotential der Anlage oder des Arbeitsverfahrens ermittelt wird, d.h. es muß eine ganzheitliche Betrachtung unter Berücksichtigung aller Einflußfaktoren durchgeführt werden.
(7) Bei der Ermittlung des Gefahrenpotentials, insbesondere bei Anlagen, ergeben sich zahlreiche Überschneidungen zwischen Arbeits- und Umweltschutz. Eine eindeutige Zuordnung der Gefährdungen ist in den meisten Fällen nicht möglich. So können durch Stofffreisetzungen nicht nur die Beschäftigten, sondern, bei entsprechend großer Menge, auch die Allgemeinheit oder Nachbarschaft gefährdet werden. Die zu treffenden Maßnahmen zur Verhinderung dieser Freisetzungen werden oftmals die gleichen sein. Aus Gründen des Arbeitsschutzes sind gegebenenfalls zusätzliche Anforderungen notwendig, da die Beschäftigten in unmittelbarer Nähe der Anlage arbeiten. In einzelnen Fällen kann es auch zu Konflikten zwischen den Schutzzielen kommen. So kann z.B. die Forderung nach einer Einhausung für eine Anlage oder ein Anlageteil mit hochtoxischen Stoffen aus Umweltschutzgründen sinnvoll sein, während aus Arbeitsschutzgründen eine gut durchlüftete Freianlage zu fordern wäre, damit eventuell freigesetzte geringe Mengen dieser Stoffe nicht akkumulieren können. Beide Schutzziele sind zu berücksichtigen.
4 Sicherheitsbetrachtungen an Anlagen und bei Verfahren
4.1 Allgemeines
(1) Werden Verfahren eingesetzt, bei denen mit Gefahrstoffen in Anlagen umgegangen wird, sind Maßnahmen nach dem Stand der Sicherheitstechnik zu treffen, damit die Beschäftigten nicht gefährdet werden und die Grenzwerte oder Richtwerte über die Konzentration gefährlicher Stoffe oder Zubereitungen am Arbeitsplatz nach dem Stand der Sicherheitstechnik unterschritten werden 15.
(2) Es sind Maßnahmen zu treffen, die Betriebsstörungen verhindern. Treten dennoch Betriebsstörungen auf, müssen die Gefährdungen für die Beschäftigten nach dem Stand der Sicherheitstechnik begrenzt werden. 16
(3) Die erforderlichen Maßnahmen sollen mit Hilfe systematischer Sicherheitsbetrachtungen ermittelt werden. Ziel dieser Betrachtungen ist es, das Gefahrenpotential zu ermitteln und Maßnahmen zu treffen, die die Beschäftigten vor möglichen Gefährdungen, die aus diesem Potential entstehen können, schützen. Es ist dabei darauf zu achten, daß in der Gesamtbetrachtung (stoff-, anlage- und verfahrensbezogen) die Gefährdung reduziert wird. Das bedeutet auch, daß für den bestimmungsgemäßen Betrieb das Verfahren und die Anlage so ausgewählt und gestaltet werden, daß keine Gefährdungen für die Beschäftigten auftreten können.
(4) Für die Durchführung der Sicherheitsbetrachtung wird die Anlage zweckmäßigerweise in Funktionseinheiten und Funktionselemente logisch unterteilt. Durch diese Unterteilung wird die Gesamtanlage für die Sicherheitsbetrachtung übersichtlicher gestaltet. Die weiteren Betrachtungen sind sowohl auf die Funktionselemente und -einheiten als auch auf ihre Einbindung in die Gesamtanlage anzuwenden. In die Betrachtungen sind auch der Ausfall von Hilfssystemen, z.B. Energieversorgung, und das Versagen organisatorischer Maßnahmen einzubeziehen. Tabelle 1 zeigt eine beispielhafte Einteilung in Funktionseinheiten und Funktionselemente.
(5) In der Sicherheitsbetrachtung werden zunächst, unter Berücksichtigung der unter Nummer 3 erfaßten Grunddaten zur Ermittlung des Gefahrenpotentials, die Gefahrenquellen und die Bedingungen für ihr Wirksamwerden systematisch ermittelt. Durch die Anwendung einer systematischen Methode kann die weitgehende Vollständigkeit der Ermittlungsergebnisse sichergestellt werden. Aus den gewonnenen Erkenntnissen sind dann die erforderlichen Maßnahmen für den Einzelfall festzulegen. In Nummer 4.2 wird eine mögliche Vorgehensweise zur systematischen Sicherheitsbetrachtung dargestellt [11] 17.
(6) Die Durchführung einer Sicherheitsbetrachtung ist auch bei Änderungen am Verfahren oder an der Anlage, die sicherheitstechnisch bedeutsam sind, erforderlich.
4.2 Sicherheitsgrundsätze, -anforderungen und -maßnahmen
4.2.1 Allgemeines
In der systematischen Sicherheitsbetrachtung gemäß dieser TRGS wird zunächst das Gefahrenpotential in folgenden aufeinander aufbauenden Stufen ermittelt:
Nach Bewertung des Gefahrenpotentials im Einzelfall werden anschließend die erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen festgelegt (siehe Nummer 4.2.4).
4.2.2 Sicherheitsgrundsätze
(1) Die möglichen Gefahrenquellen sind nicht anlagenspezifisch und lassen sich daher weitgehend vollständig und allgemeingültig erfassen. Positiv formuliert ergeben sich hieraus Sicherheitsgrundsätze, die die Grundlage für die weitere Sicherheitsbetrachtung liefern (z.B. Gefahrenquelle: Versagen der Umschließung; Sicherheitsgrundsatz: Sichere Umschließung). Gefahrenquellen und Sicherheitsgrundsätze entsprechen sich unmittelbar. Tabelle 2 zeigt eine Zusammenstellung der Sicherheitsgrundsätze.
(2) Allgemeine Sicherheitsgrundsätze dienen zum Schutz vor Gefährdungen aus dem bestimmungsgemäßen Betrieb und der Verhinderung von Betriebstörungen. Störungsbezogene Sicherheitsgrundsätze dienen der Begrenzung der Auswirkungen von Betriebsstörungen auf die Beschäftigten. Sie gelten z.T. umfassend (z.B. Hufs- und Rettungsdienst), z.T. wird nach der Art der jeweiligen Betriebsstörung unterschieden (z.B. Ex-Schutz).
(3) Die Sicherheitsgrundsätze müssen sowohl auf die einzelnen Funktionselemente als auch auf die Funktionseinheiten und die Gesamtanlage angewendet werden.
4.2.3 Sicherheitsanforderungen
(1) Eine Gefahrenquelle kann nur wirksam werden und damit zu einer Gefahr führen, wenn gleichzeitig die Bedingung zum Wirksamwerden erfüllt ist (siehe Bild 1). Aus den Bedingungen zum Wirksamwerden von Gefahrenquellen ergeben sich, positiv formuliert, Sicherheitsanforderungen (z.B. Bedingung zum Wirksamwerden der Gefahrenquelle: Innere Korrosion; Sicherheitsanforderung: Vermeiden innerer Korrosion). Sie werden aus den physikalischen/chemischen Eigenschaften der Stoffe und Zubereitungen, der Beschaffenheit und Funktionsweise der Funktionselemente und -einheiten sowie dem Verhalten der Beschäftigten abgeleitet. Da sie zur Erfüllung der allgemein formulierten Sicherheitsgrundsätze dienen, sind sie unmittelbar auf diese bezogen. Sicherheitsanforderungen werden sowohl durch technische als auch durch organisatorische Maßnahmen nach dem Stand der Sicherheitstechnik verwirklicht. Im Anhang 2 sind Sicherheitsanforderungen für die entsprechenden Sicherheitsgrundsätze tabellarisch erfaßt.
(2) Bei der Anwendung der Tabellen des Anhangs 2 ist darauf zu achten, daß die Auflistung der Sicherheitsanforderungen nicht abschließend ist. Darüber hinaus muß bei der Anwendung der Sicherheitsanforderungen auf konkrete Anlagen und Verfahren geprüft werden, welche der genannten Sicherheitsanforderungen relevant sind oder gegebenenfalls ergänzt werden müssen.
4.2.4 Sicherheitsmaßnahmen
(1) Durch Sicherheitsmaßnahmen werden die Sicherheitsgrundsätze und -anforderungen, bezogen auf eine konkrete Anlage, in die Realität umgesetzt. Im Gegensatz zu den Sicherheitsgrundsätzen und -anforderungen unterliegen sie wesentlich häufiger Änderungen, die sich z.B. aus der Weiterentwicklung des Standes der Sicherheitstechnik ergeben.
(2) Die jeweiligen Sicherheitsmaßnahmen sind von den Umständen des Einzelfalls abhängig. Sie können abgeleitet werden aus:
(3) Wegen der Vielzahl der möglichen Maßnahmen und ihrer starken Abhängigkeit vom Einzelfall können die Sicherheitsmaßnahmen nicht aufgelistet werden. Sie sind bei der Sicherheitsbetrachtung einer konkreten Anlage im Einzelfall festzulegen. Hinweise hierzu können der Literatur [11 u.a.] entnommen werden.
(4) Technische Maßnahmen, einschließlich der Auswahl von Verfahren mit möglichst geringem Gefahrenpotential, sind, soweit möglich, vor organisatorischen Maßnahmen zu treffen. Maßnahmen, die unabhängig vom Verhalten der Beschäftigten deren Schutz gewährleisten oder die Gefährdung mindern, sind bevorzugt anzuwenden.
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Tabelle 1: Beispiele für die Zuordnung von Funktionselementen zu Funktionseinheiten
Funktionseinheit | Reaktionseinheit | Speichereinheit | Mechanische Trenneinheit | Thermische Trenneinheit |
Funktionselement | Turmreaktor Wirbelschichtreaktor Rohrreaktor Rührkesselreaktor Acetylenentwickler |
Druckbehälter Druckloser Behälter Flachbodentank Silo |
Zentrifuge Filter Sieb Abscheider Absetzer Zyklon |
Kolonne Trocknungseinheit Kristallisierer Sublimierer Kondensator Ausdampftrommel Adsorber |
Funktionseinheit | Aufbereitungseinheit | Fördereinheit | Verbindungseinheit | ... |
Funktionselement | Wäscher Mühle Brecherwerk Granulator Mischstrecke Vormischer Brikettierung Emulgator |
Pumpe Verdichter Vakuumpumpe Gebläse Förderschnecke Bandförderer Kettenförderer |
Rohrleitung lösbare Verbindung nicht lösbare Verbindung Armatur Dichtung |
... |
Tabelle 2: Zusammenstellung der Sicherheitsgrundsätze für Anlagen und Verfahren
1. allgemeine Sicherheitsgrundsätze | 1. Ersatz gefährlicher Stoffe und Zubereitungen 2. Verringerung der Menge der eingesetzten Gefahrstoffe 3. Wahl von Verfahren mit möglichst geringen betriebsmäßigen Freisetzungen von Gefahrstoffen 4. Sichere Umschließung 5. Sichere Beherrschung des Stoffflusses 6. Sicherstellen des sachgemäßen Umgangs mit Gefahrstoffen sowie Sichern gegen Fehlhandlungen 7. Vermeiden explosionsfähiger Atmosphäre innerhalb und außerhalb der Umschließung 8. Vermeiden von Zündquellen 9. Reduzierung der Exposition 10. Räumliche Trennung der Beschäftigten vom Gefahrenbereich |
2. störungsbezogene Sicherheitsgrundsätze | 1. Vorbeugender Brandschutz 2. Abwehrender Brandschutz 3. Schutz vor den Auswirkungen von Explosionen . 4. Schutz vor den Auswirkungen durchgehender Reaktionen 5. Gewährleistung der Funktion von Alarmierungs- und Überwachungseinrichtungen 6. Schutz vor den Auswirkungen bei der Freisetzung von Gefahrstoffen 7. Erhalt der Versorgung mit sicherheitstechnisch bedeutsamen Betriebsmitteln 8. Erhalt der Wirksamkeit sicherheitstechnisch bedeutsamer Funktionselemente 9. Überführung der Anlage in einen sicheren Zustand, einschließlich Sichern gegen Fehlhandlungen 10. Schutz vor mechanischen Beanspruchungen 11. Gewährleistung der Handlungsfähigkeit der Beschäftigten, einschließlich der Hilfs- und Rettungsdienste 12. Gewährleistung der allgemeinen Sicherheitsorganisation |
Tabelle 3: Systematische Ermittlung von Sicherheitsmaßnahmen ( Beispiel 1)
Art der Anlage: | Anlage zur Herstellung von Stoffen durch chemische Umwandlung |
Funktionseinheit: | Verbindungseinheit |
Funktionselement: | Rohrleitung |
Lfd. Nr. | Sicherheitsgrundsatz Gefahrenquelle |
Sicherheitsanforderungen Bedingungen zum Wirksamwerden der Gefahrenquellen |
Sicherheitsmaßnahmen |
... | ... | ... | ... |
n | 4. Sichere Umschließung 4.Versagen der Umschließung |
...
- Vermeiden von innerer und äußerer Korrosion - Vermeiden von Spannungs- und Schwingungsrißkorrosion |
...
- Keramikauskleidung des Rohrinneren |
... | ... | ||
... | ... | ... | ... |
(Stand: 24.02.2022)
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