Druck- und LokalversionFür einen individuellen Ausdruck passen Sie bitte die
Einstellungen in der Druckvorschau Ihres Browsers an.
Regelwerk; BGI / DGUV-I
Frame öffnen

BGI 730 - Brand- und Explosionsschutz an Anlagen zum Absaugen und Abschneiden von Holzstaub und -spänen
Berufsgenossenschaftliche Informationen für Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit (BGI)
(bisher ZH 1/730)

(Ausgabe 05/1997)



nur zur Information
Umstrukturierung der Systematik (01.05.2014): nicht mehr im DGUV-Regelwerk enthalten

1 Gefährdungen, Anwendungsbereich

Anlagen zum Absaugen und Abscheiden von Holzstaub und -spänen

Holzstaub und -späne können zusammen mit Luftsauerstoff brennbare oder explosionsfähige Gemische bilden. Explosionsfähige Gemische kommen aber fast nur im Inneren von Filtern, Silos und Rohrleitungen vor.

Anlagen, in denen Staub und Späne aus Holz gefördert und gelagert werden, gelten deshalb als brand- und explosionsgefährdet.

Das Merkblatt erläutert Maßnahmen zum Brand- und Explosionsschutz an Anlagen zum Absaugen und Abscheiden von Holzstaub und -spänen, z.B. Filteranlagen, Entstauber, Industriestaubsauger sowie Bedingungen für deren Aufstellung.

Es fasst die Forderungen zusammen, die dem aktuellen Stand der Technik entsprechen (siehe Anhänge).

Zum Brand- und Explosionsschutz werden nur in der Holzwirtschaft derzeit übliche und bewährte Lösungen beschrieben.

Die Maßnahmen zum Brand- und Explosionsschutz an Silos sowie Siloaufsatz- und -einbaufiltern werden im Merkblatt "Silos für Holzstaub und -späne - Bauliche Einrichtungen, Brand- und Explosionsschutz" beschrieben.

Die Maßnahmen zum Gesundheitsschutz beim Umgang mit Holzstaub und -spänen sind in den Technischen Regeln für Gefahrstoffe TRGS 553 "Holzstaub" geregelt.

2 Brand- und Explosionsschutz an Bauteilen und Bauten

Druck- und Lokalversion

2.1 Förderleitungen

Förderleitungen sollten aus fest verlegten Rohren bestehen. Diese müssen aus nichtbrennbarem Material sein. Fest verlegte Förderleitungen müssen zu brennbaren Bauteilen einen Abstand von 100 mm haben.

Nur zwischen Maschinenabsaugstutzen und fest verlegter Förderleitung dürfen flexible Schläuche verwendet werden. Diese müssen mindestens aus schwerentflammbarem Material (Baustoffklasse B1) bestehen. Sie sollten höchstens 0,5 m lang sein, wenn aus technischen Gründen nicht eine größere Leitungslänge erforderlich ist, z.B. bei verfahrbaren Maschinen oder beweglichen Maschinenteilen.

2.2 Ventilatoren

In Ventilatoren können durch Berühren des Laufrades mit der Düse Schlag- und Reibfunken entstehen, die im Bereich der mit Staub und Spänen beladenen Luft (Rohluftbereich( zu Bränden und Explosionen führen können. Rohluftseitig angeordnete Ventilatoren müssen deshalb zwischen Laufrad und Düse mit einem Ring aus nicht funkenreißendem Material, z.B. Bronze, Messing, Kupfer ausgerüstet sein.

Reinluftseitig angeordnete Ventilatoren sollten deshalb bevorzugt werden.

Wegen der Brand- und Explosionsgefahren sollten Ventilatoren im Freien aufgestellt werden.

2.3 Filteraufstellräume

Filteraufstellräume müssen aus Gründen des Personenschutzes gegenüber angrenzenden Arbeitsbereichen mindestens feuerhemmend (F 30 nach DIN 4102) abgetrennt werden.

Wenn diese Abtrennung von der Bauaufsichtsbehörde als Teil eines Brandabschnittes angesehen wird, müssen höhere Anforderungen erfüllt werden.

2.4 Filteranlagen

Üblicherweise werden Holzstäube und -späne in einer Filteranlage abgeschieden.

Wegen der Brand- und Explosionsgefahren sollten Filteranlagen im Freien aufgestellt werden.

Die Filtergehäuse müssen aus nichtbrennbarem Material sein.

Werden geschlossene Filteranlagen in Arbeitsräumen oder Filteraufstellräumen aufgestellt, müssen sie entweder direkt an einer Gebäudeaußenwand aufgestellt oder direkt unterhalb des Daches stehen, damit die Druckentlastungsöffnungen direkt ins Freie münden können.

Absackfilter mit Filterverkleidung und festen Sammelbehältern. Ventilator rohluftseitig angeordnet. Filteranlage an Gebäudeaußenwand stehend mit Druckentlastungseinrichtungen an der Gebäudeaußenwand. Aufstellung im feuerhemmend abgetrennten Bereich. Abluft- /Rückluftbetrieb

Absackfilter mit Filterverkleidung und festen Sammelbehältern. Ventilator reinluftseitig angeordnet. Filteranlage an Gebäudeaußenwand stehend mit Druckentlastungseinrichtungen an der Gebäudeaußenwand. Aufstellung im feuerhemmend abgetrennten Bereich. Abluft- /Rückluftbetrieb

Absackfilter ohne Filterverkleidung und ohne Verkleidung des Sammelbereiches (offene Filteranlage). Ventilator rohluftseitig angeordnet. Abstellung im feuerhemmend abgetrennten Bereich. Explosionsdruckentlastung des Filteraufstellraumes an der Gebäudeaußenwand. Ausschließlich Abluftbetrieb möglich.

2.5 Entstauber, Industriestaubsauger, Kombigeräte

Entstauber und Industriestaubsauger und Kombinationen daraus (so genannte Kombigeräte) mit einem·

müssen zündquellenfrei (Bauart 1) gebaut sein. Bei diesen Geräten ist der Ventilator auf der Reinluftseite, also nach dem Filter, angeordnet.

An Entstauber, Industriestaubsauger und Kombigeräte werden darüber hinaus keine weiteren Anforderungen zum Brand- und Explosionsschutz gestellt.

2.6 Elektrische Ausrüstung

Im Inneren der Filterkammer sollten elektrische Einrichtungen vermieden werden. Elektrische Einrichtungen im Reinluftbereich mindestens in Schutzart IP 54 ausführen. Elektrische Leuchten müssen außerdem mit der Kennzeichnung für geringe Oberflächentemperatur versehen sein.

Alle metallischen Anlagenteile wie Stützkörbe von Filtern, Rohre, Ventilatoren sowie Förder-, Abluft- und Rückluftleitungen müssen elektrisch leitend verbunden und geerdet sein.

Kunststoff-Flexschläuche müssen zur Ableitung statischer Elektrizität elektrisch leitfähig sein. Falls dies nicht der Fall ist, muss die eingearbeitete Stahlwendel elektrisch leitend mit dem Maschinenabsaugstutzen und dem fest verlegten Absaugrohr verbunden werden.

Im Freien aufgestellte Filteranlagen sollten mit einer Blitzschutzanlage nach DIN VDE 0185 "Blitzschutzanlage VDE-Richtlinie" in Verbindung mit dem Gebäudeblitzschutz ausgerüstet sein. Näheres entscheidet die für die Baugenehmigung zuständige Behörde.

3 Feuerlöschanlagen

3.1 Notwendigkeit, Auftragsvergabe

In Filteranlagen sowie Sammel- oder Lagereinrichtungen (z.B. Säcke, Behälter) besteht die Gefahr von Bränden durch Funken, glimmende Teilchen oder Glimmnester, die über mechanische oder pneumatische Fördereinrichtungen eingetragen werden können.

Zur sicheren Brandbekämpfung dürfen die Filteranlage sowie die Sammel- oder Lagereinrichtung weder geöffnet, noch darf mit einem Wasser- oder Löschpulverstrahl vorgegangen werden, weil durch Lufteintritt und Aufwirbelungen ein explosionsfähiges Holzstaub/Luft-Gemisch entstehen kann.

Daher sind in Filteranlagen sowie Sammel- oder Lagereinrichtungen geeignete ortsfeste Löscheinrichtungen, wie Sprühwasser-Löscheinrichtungen oder Feuerlöschanlagen (z.B. Sprühwasser-, Inertgas-, Schaum-, Wassernebel-Löschanlagen) erforderlich.

Ortsfeste Löscheinrichtungen sind nicht erforderlich bei

Der Einbau einer ortsfesten Feuerlöschanlage ist auch nicht erforderlich, wenn die Sammel- oder Lagereinrichtung im oberen Bereich ständig offen ist und im Brandfall aus sicherer Entfernung vom Boden aus Löschwasser auf das Lagergut von oben aufgegeben werden kann.

Vor der Auftragsvergabe und Installation einer Feuerlöschanlage sollten die notwendigen Maßnahmen mit dem Schadenversicherer abgesprochen werden. Es sollten ein Installationsattest sowie eine Schemazeichnung vorhanden sein, woraus die Funktionen und der Schutzbereich der Feuerlöschanlage hervorgehen.

3.2 Wirkung, Bauarten

Durch Sprühwasser-Löscheinrichtungen oder Sprühwasser-Löschanlagen kann im Brandfall das Löschwasser durch geeignete Düsen gleichmäßig und in kleinen Tröpfchen über den gesamten Querschnitt der Filteranlage und der Sammel- oder Lagereinrichtung verteilt werden. Filmbildende Zusätze zum Löschwasser können die Löschwirkung verbessern.

Mögliche Ausführungen sind:

Ein zusätzlicher Schlauchanschluss muss vorgesehen werden.

Selbsttätig auslösende Sprühwasser-Löschanlagen müssen auch van Hand auslösbar sein.

Selbsttätig auslösende Sprühwasser-Löschanlagen müssen nach DIN 14494 "Sprühwasser-Löschanlagen" errichtet werden.

3.3 Unterweisung

Über das Verhalten bei Bränden in Filteranlagen sowie Sammel- oder Lagereinrichtungen und die Funktion der Sprühwasser-Löscheinrichtung oder Feuerlöschanlage sollte eine ausreichende Anzahl von fachlich geeigneten und mit dem Löschen beauftragten Beschäftigten in angemessenen Zeitabständen, jedoch mindestens einmal jährlich unterwiesen werden.

Wichtige Unterweisungspunkte:

Im Brandfall muss

4 Funkenlöschanlagen in Förderleitungen

4.1 Notwendigkeit

Funken oder glimmende Teilchen können z.B. bei der Spanplatten- und Türenherstellung in Mehrblattkreissägemaschinen und Breitbandschleifmaschinen entstehen. In diesen Fällen besteht erhöhte Brand- und Explosionsgefahr. Wenn bei solchen Maschinen die Absauganlage mit einer Luftrückführung ausgestattet ist, ist zusätzlich zu einer ortsfesten Löscheinrichtung in der Filteranlage sowie in der Sammel- oder Lagereinrichtung eine Funkenlöschanlage in der Absaugleitung zwischen Maschine und der Filteranlage erforderlich.

Führen mehrere Absaugleitungen in die Filteranlage, sind Funkenlöschanlagen nur in den Absaugleitungen notwendig, an die die genannten Maschinen angeschlossen sind.

4.2 Wirkungsweise

Funkenlöschanlagen bestehen im wesentlichen aus einem oder mehreren Funkenmeldern sowie Löschdüsen zum Einsprühen von Löschwasser. Die Funken werden gelöscht, bevor sie die Filteranlage erreichen.

Durch nachgeschaltete Funkenmelder können die Löschwirkung überwacht und gegebenenfalls die Fördereinrichtungen stillgesetzt werden.

4.3 Abstand zwischen Funkenmelder und Löschdüse

Für den Einbau einer Funkenlöschanlage ist eine ausreichende Länge der Förderleitung zwischen Funkenmelder und Löschdüsen (Mindestabstand) erforderlich, der von der Transportgeschwindigkeit des Fördergutes und der Gesamtverzögerungszeit des Anlagensystems abhängt.

Bei der Projektierung kann davon ausgegangen werden, dass sich die Funken mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Fördergut durch die Rohre bewegen.

Beispiel:

Fördergeschwindigkeit v = 20 m/s

Gesamtverzögerungszeit der Anlage tVZ = 0,3 s

Abstand

a = v * tVZ = 20 m/s * 0,3 s = 6 m

Der Abstand zwischen Funkenmelder und Löschdüsen muss in diesem Fall also mindestens 6 m betragen.

5 Druckentlastungseinrichtungen

5.1 Notwendigkeit

In Filteranlagen sowie Sammel- oder Lagereinrichtungen besteht die Gefahr von Staubexplosionen, weil

Da Explosionen auch durch vorbeugende Maßnahmen nicht sicher auszuschließen sind, müssen ihre gefährlichen Auswirkungen vermieden werden.

Bei einer Explosion können in Filteranlagen und anderen Anlagenteilen Überdrücke bis 10 bar auftreten. Dieser Belastung kann nur eine entsprechend druckfest gebaute Anlage standhalten. Da eine explosionsdruckfeste Bauweise von Filteranlagen, die diesen Überdrücken standhält, aber kaum möglich ist, muss als Schutzmaßnahme die Explosionsdruckentlastung angewendet werden,

Alternativ sind vergleichbare sicherheitstechnische Lösungen, z.B. Quenchrohr, Explosionsunterdrückungsanlagen, möglich.

Grundsätzlich sollten Druckentlastungseinrichtungen bei der Konzeption einer Filteranlage durch den Hersteller eingeplant und verwirklicht werden.

Wenn Filteranlagen im Filterbereich offen sind, also keine geschlossene Verkleidung haben, sind gefährliche Auswirkungen von Explosionen in der Regel nicht zu befürchten.

Explosionsschutzmaßnahmen sind nicht erforderlich bei

Gegebenenfalls kann im Ausnahmefall mit Zustimmung der zuständigen Behörde und der Berufsgenossenschaft auf eine Verkleidung der Filteranlage und auf weitere Explosionsschutzmaßnahmen verzichtet werden.

5.2 Ausführungen

Die Druckentlastungseinrichtungen müssen nach VDI 3673 "Druckentlastung von Staubexplosionen" ausgeführt sein.

5.3 Berstscheiben und Reißfolien

Bei einer Explosion und beim Ansprechen der Berstscheiben dürfen Personen durch fortgeschleuderte oder herabfallende Teile nicht gefährdet werden können,

Um Schäden durch Windlasten zu vermeiden, sollten dünne Berstscheiben oder Reißfolien auf der Innenseite des Filtergehäuses durch Streben oder Gitter abgestützt werden.

5.4 Explosionsklappen

Das Herabfallen der gesamten Entlastungseinrichtung oder das Fortschleudern von Klappen muss z.B. durch eine ausreichende Rahmenbefestigung und geeignete Ausführung der Scharniere verhindert werden.

Die Entlastungsfähigkeit ist nachzuweisen.

5.5 Lage der Druckentlastungsöffnungen

Außerhalb der Druckentlastungsöffnungen ist bei Explosionen mit gefährlichen Druck und Flammenauswirkungen zu rechnen. Sie dürfen deshalb weder in andere Räume oder auf benachbarte gefährdete Gebäude noch direkt auf Verkehrs- und Rettungswege gerichtet sein.

Um die Wirkung von Rückstoßkräften zu minimieren, sollten die Druckentlastungsöffnungen achssymmetrisch gegenüber liegen.

Grundsätzlich sollten die Druckentlastungseinrichtungen im Rohluftbereich der Filteranlage angeordnet werden. Der Sammel- oder Lagerbereich ist immer Rohluftbereich.

Falls im Einzelfall Druckentlastungseinrichtungen nur im Reinluftbereich angebracht werden können, muss für deren Wirksamkeit ein Einzelgutachten einer anerkannten Prüfstelle vorliegen. Bei einer Anordnung im Reinluftbereich sind die erforderlichen Druckentlastungsflächen wesentlich größer als bei der Anordnung im Rohluftbereich.

Bei Anordnung von Druckentlastungsöffnungen im Dach oder in der Decke müssen Witterungseinflüsse, z.B. Schneelasten, berücksichtigt werden.

Das Aufstellen von Filteranlagen im Untergeschoss erfordert einen hohen Aufwand an brand- und explosionsschutztechnischen Maßnahmen.

Werden Filteranlagen sowie Sammel- oder Lagereinrichtungen im Untergeschoss eingerichtet, müssen die Druckentlastungsöffnungen in der Kellerwand angeordnet werden. Bei Hanglagen müssen die Druckentlastungsöffnungen in den außenliegenden Kellerwänden angeordnet werden. Bei Wänden, die allseitig vom Erdreich umgeben sind, kann im Bereich der Druckentlastungsöffnungen ein Schacht vorgesehen werden, durch den im Explosionsfall der Überdruck und die Flammen ins Freie abgeleitet werden können.

Alternativ sind auch andere Lösungen, z.B. Flammenfilter/ Quenchrohr, Explosionsunterdrückungsanlagen, möglich.

Die Ausblasöffnung muss so platziert werden, dass der dabei entstehende Staub-/Flammenstrahl gefahrlos abgeleitet wird.

6 Explosionstechnische Entkopplung

In Filtergehäusen können sich Staubexplosionen über Rohrleitungen und Kanäle in andere Bereiche ausbreiten und dort Personen gefährden. Als Schutzmaßnahme muss das System aus

Absaugrohrleitungen können von der Filteranlage entkoppelt werden z.B. durch

Rückluftkanäle können von der Filteranlage entkoppelt werden z.B. durch

Instandhaltung, Prüfung Melden von Bränden und Explosionen

7 Instandhaltung, Prüfung

Druckentlastungseinrichtungen sollten durch einen Sachkundigen überprüft werden. Zum Beispiel

Sprühwasser-Löscheinrichtungen und Sprühwasser-Löschanlagen sollten durch einen Sachkundigen überprüft werden. Zum Beispiel

8 Melden von Bränden und Explosionen

Brände und Explosionen in Filteranlagen sowie Sammel- oder Lagereinrichtungen müssen der Berufsgenossenschaft und der Aufsichtsbehörde unverzüglich angezeigt werden. Dies gilt auch für Fälle ohne Personenschaden.

.

Sprühwasser-Löscheinrichtungen/Sprühwasser-LöschanlagenAnhang 1


1 Löschwasserversorgung

Der Anschluss an eine öffentliche oder betriebliche Wasserversorgung sollte bevorzugt werden.

Die Löschwasserversorgung muss folgende Bedingungen erfüllen:

Die Schutzfläche ist die Summe der im Brand fall zu beaufschlagenden Flächen, z.B. Schutzfläche = Filtergrundfläche + Grundfläche der Sammel- oder Lagereinrichtung

Diese Voraussetzungen müssen auch beim Einsatz von Pumpen gewährleistet sein. Bei elektrisch betriebenen Pumpen muss die Stromzufuhr auch im Brandfall gesichert sein.

Anlagenteile, die ständig mit Wasser gefüllt sind, müssen gegen Einfrieren geschützt sein.

Auslöseventile, Anschlusskupplungen und andere zur Einleitung der Löschmaßnahmen wichtige Anlagenteile müssen auch im Brandfall sicher erreichbar sein. Diese Stellen dauerhaft kennzeichnen.

2 Löschleitungsnetz

Rohrleitungen sollten aus feuerverzinktem Stahl bestehen. Wegen der Gefahr von Frostschäden müssen die Rohrleitungen entwässert werden können. Das bedeutet

Hauptleitungen (Steigleitungen) mit Schlauchanschluss müssen mit einem Schmutzfänger (Maschenweite maximal 4 mm) ausgerüstet sein.

Der Anschluss - die sogenannte Festkupplung - für eine Schlauchleitung sollte etwa 1 m über dem Boden angebracht und vor Verschmutzung mit einer Kappe (Blindkupplung) geschützt werden.

Die Rohrleitungen des Betriebsnetzes und der Löschanlage müssen so bemessen sein, dass die geforderte Löschwasserbeaufschlagung von mindestens 7,5 l/(m2 * mm) zur Verfügung steht.

Der Querschnitt der Hauptleitung sollte mindestens so groß sein wie die Summe der Querschnitte aller Verteilerleitungen.

Die Auswahl der Schlauchanschlüsse sollte mit der Feuerwehr abgestimmt werden.

Erfolgt die Löschwasserversorgung über einen C-Anschluss, sollte für die Steigleitung mindestens DN 50 verwendet werden. Die Verteilerleitungen im Silo und für zusätzliche Einbauten (z.B. in der Filteranlage) sollten dann mindestens DN 25 haben.

Sind Filteranlagen sowie Sammel- oder Lagereinrichtungen in Gebäuden aufgestellt, muss der Anschluss für die Schlauchleitung ins Freie geführt werden und gut zugänglich sein. Schläuche bis zum nächsten Hydranten sollten vorgehalten werden.

3 Löschdüsen

Besonders geeignet sind sogenannte offene Löschdüsen (Sprinklerdüsen ohne Verschlussteil) mit mindestens 8 mm Bohrung und Sprühteller, z.B. Pralltellerdüsen. Sie ergeben eine relativ große Sprühfläche schon in geringem Abstand unter der Löschdüse und sind unempfindlich gegen verschmutztes Löschwasser.

Offene Löschdüsen sollten durch unverlierbare Kappen oder Stopfen vor Staubeintritt geschützt sein. Beim Löschvorgang werden diese vom Wasser weggedrückt.

An Wänden und Decken verlegte Rohrleitungen mit ein fachen Bohrungen, sogenannte "Ringdüsen ", sind nicht geeignet.

Selbsttätig öffnende Sprinkler sind nur als Anreger in Sprühwasser Löschanlagen anwendbar. Anreger sind Bauteile, die im Brandfall den Löschvorgang auslösen (selbsttätige Auslösung).

Offene Löschdüsen sollten hängend angeordnet werden. Eine stehende Anordnung ist nur zulässig, wenn die Löschdüsen vom Hersteller ausdrücklich dafür vorgesehen sind.

Die von einer Löschdüse zu schützende Fläche darf 12 m2 nicht überschreiten.

Der Abstand der Löschdüsen zueinander darf höchstens 4 m der Abstand zu Wänden und Einbauten höchstens 2 m betragen.

4 Auslösen des Löschvorganges

Das Auslösen des Löschvorganges kann von Hand oder selbsttätig erfolgen. Löschanlagen mit selbst tätiger Auslösung müssen auch von Hand ausgelöst werden können.

Das Auslösen von Hand kann durch

5 Selbsttätig auslösende Sprühwasser-Löschanlagen

6 Berechnungsbeispiel

Filtergehäuse mit L = 6 m, B = 2,5 m

6.1 Schutzfläche

(= Filtergrundfläche) = 15 m2

6.2 Anzahl der Löschdüsen:

Bei mindestens einer Löschdüse pro 12 m2 Schutzfläche ergeben sich rechnerisch 15:12 = 1,25 Löschdüsen. Praktisch müssen also zwei Löschdüsen vorgesehen werden. Diese reichen zum Besprühen der gesamten Schutzfläche aus, wenn sie mit Spritzrichtung nach oben eingebaut werden.

UWS Umweltmanagement GmbHweiter.Frame öffnen