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// RESTDRUCKSICHERUNG

Das Bekanntwerden von Korrosionsschäden bei zwei Chlorgasflaschen 2013 und 2014 führte zu der Vermutung, dass die Ursache beim Eindringen von Fremdstoffen bzw. Feuchtigkeit liegen würde. Um dieses Eindringen zu verhindern hat man die Hoffnung auf die Restdrucksicherung gesetzt und diese in die Normen gebracht. Inzwischen ist man sich allerdings sicher, dass die Ursache der damaligen Korrosionsfälle naheliegenderweise bei der alle fünf Jahre anfallenden Dichtheitsprüfung der Chlorgasflaschen zu suchen ist.

Hergeleitet wurde die Begründung zur vermeindlichen Pflicht der Verwendung Restdrucksicherung von den Befürwortern letztlich aus der TRGS 745, in der DIN 19606 ist die Restdrucksicherung nur als Option dargestellt. Hier nachfolgend die relevanten Auszüge aus der TRGS 745:

„4.3.3 Maßnahmen zur Vermeidung von Gas- bzw. Stoffunverträglichkeiten

….

  1. Bei ortsbeweglichen Druckgasbehältern für oxidierende Gase … ist durch geeignete Maßnahmen (z. B. Aufheizen, Entleeren, Evakuieren, Wiegen) oder technische Einrichtungen (z. B. Restdruckventile) sicherzustellen, dass die ortsbeweglichen Druckgasbehälter vor dem Wiederbefüllen keine Flüssigkeitsmengen enthalten, die gefährliche Korrosion auslösen können. …“

Die Regel selbst beschreibt mit „Evakuieren“ (wie bei der in der Schwimmbadchlorung eingesetzten Voll-Vakuumtechnik) eine geeignete Maßnahme, die das Eindringen von korrosionsfördernden Flüssigkeitsmengen verhindert, das Vakuumregelventil mit seiner Membrane sowie die Sicherheitseinheit verhindern ein Eindringen von Fremdstoffen. Die Restdrucksicherung ist hierzu nur eine ergänzende und alternative technische Einrichtung und auch nur beispielhaft genannt.

Weiteres Zitat aus der TRGS 745:

„4.5 Entleeren von ortsbeweglichen Druckbehälter

….

(5) Druckgasbehälter dürfen nur so entleert werden, dass ein Rückströmen von Fremdstoffen in die Druckgasbehälter verhindert wird. Das Eindringen von Fremdstoffen kann z. B. dadurch verhindert werden, dass noch ein Überdruck (Restdruck) im entleerten Druckgasbehälter verbleibt. …“

Die Restdrucksicherung wird auch an dieser Stelle der TRGS als Beispiel genannt, nicht als die einzige Lösung für das Problem. Wie oben beim Punkt 4.3.3 der TRGS 745 bereits ausgeführt stellt die Vollvakuumtechnik schon hierfür die geeignete Lösung im Betrieb dar.

Wir halten fest: über die TRGS 745 kann aus dem Betrieb keine Verpflichtung für eine Restdrucksicherung abgeleitet werden, denn die technischen Einrichtungen bei der in Bädern (nach DIN19606) vorhandenen  Vollvakuumtechnik sorgen dafür, dass keine Fremdstoffe in die Chlorgasflasche eindringen.

Schauen wir uns nun aber noch den Vorgang des Flaschenwechsels genauer an:
Im betrieblichen Ablauf muss die Chlorgasflasche nach Entleerung geschlossen werden, BEVOR das Vakuumregelventil abgenommen wird. Wir meinen, dass diese Betriebsanweisung bereits eine sehr starke organisatorische Maßnahme zur Verhinderung des Eindringens von Feuchtigkeit darstellt. Auf diese Notwendigkeit wird bei jeder Schulung und in sicher jeder Betriebsanweisung auf deutlichste Weise hingewiesen. Was passiert nun, wenn dennoch der Fehler begangen wird, das Vakuumregelventil zu entfernen, während die Chlorgasflasche nach OFFEN ist?

Wenn ein Vakuumregelventil OHNE Restdrucksicherung abgenommen wird bevor die Chlorgasflasche geschlossen wurde, dann wird eine definierte Menge Umgebungsluft in die Flasche gezogen, es tritt jedoch kein Chlorgas aus! Die Auswirkungen des Eindringens von Umgebungsluft erörtern wir weiter unten. Hier das Ergebnis im Vorgriff: es sind keine korrosiven Auswirkungen auf die Chlorgasflasche zu erwarten.

Wenn ein Vakuumregelventil MIT Restdrucksicherung abgenommen wird bevor die Chlorgasflasche geschlossen wurde, dann schießt eine definierte Menge Chlorgas aus der Chlorgasflasche in den Lagerraum (wegen des Restdrucks). Es entsteht hier eine potentiell tödliche Gefahr für den Betreiber.

Hier die Gefahrmatrix für die Abnahme des Vakuumregelventils mit/ohne Restdrucksicherung VOR Verschluss der Chlorgasflasche:

 

Vorgang Betriebspersonal Chlorgasflasche
Ohne Restdrucksicherung:
die Umgebungsluft wird in die Flasche gezogen.
kein signifikanter Austritt von Chlorgas zu erwarten, keine Schädigung des Personals. ca. 44 Gew% Wasser werden eingezogen – kein Schaden zu erwarten (siehe weiter unten).
Mit Restdrucksicherung:
Chlorgas wird aus der Flasche in den Chlorgasraum gedrückt (wegen Restdruck).
Betreiber wird dem Chlorgas exponiert, Chlorgasalarm, die Sprinkleranlage springt an und Materialschädigung im Chlorgasraum sind zu erwarten. Keine Eintritt von Umgebungsluft; Folgegefahr der Schädigung des Flaschenventils durch Sprinklerwasser.

Wie man nun leicht erkennen kann, stellt die Verwendung der Restdrucksicherung eine signifikante Gefahrenerhöhung für das Betriebspersonal dar.

Die Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (Sachgebiet Bäder, Herausgeber der Regeln für den Betrieb von Bädern DGUV-Regel 107-001) hat sich ebenso mit der Frage beschäftigt und kommt ebenso zum Schluss, dass hier eine Risikoerhöhung stattfindet:

https://www.dguv.de/de/praevention/fachbereiche_dguv/gesund_wohlfahrt/sg-baeder/faq/index.jsp

 

„Frage: Welche Auswirkungen hat eine Restdrucksicherung auf das Betriebspersonal in Bädern? “

„Antwort: Bei Vorhandensein einer Restdrucksicherung an der Chlorgasdosieranlage ist die Exposition mit Chlorgas beim Wechsel des Chlorgasbehälters höher als ohne Restdrucksicherung.“

 

Wer eine Restdrucksicherung einsetzen möchte, muss eine Gefährdungsbeurteilung erstellen, in welcher der zusätzliche Chlorgasaustritt beim Flaschenwechsel berücksichtigt wird.

Der Satz „sollte bauartbedingt aus der Restdrucksicherung ein Chlorgasaustritt erfolgen, darf diese Bauart der Restdrucksicherung nicht zum Einsatz kommen.“ hat Sprengkraft. Warum?

In allen auf dem Markt befindlichen Vakuumregelventilen MIT Restdrucksicherung wurde ein zusätzliches Volumen für die konstruktive Einbringung der Restdrucksicherung geschaffen. Dieses Volumen befindet sich immer auf der Druckseite des Vakuumregelventils. Bei Verschluss der Chlorgasflasche befindet sich dann Chlorgas unter Druck in diesem – wegen der Restdrucksicherung geschaffenen – zusätzlichen Volumen. Trennt man nach Verschluss der Chlorgasflasche notwendigerweise dann das Vakuumregelventil von der Chlorgasflasche, tritt diese unter Druck stehende Chlorgasmenge unweigerlich aus. Somit spricht die DGUV ein faktisches Verbot aller auf dem Markt existierenden Restdrucksicherungen aus.

Mit folgendem Absatz…

„Im Idealfall wäre eine Restdrucksicherung in das Flaschenventil integriert. Hierdurch wird einerseits die austretende Chlorgasmenge verhindert und zum anderen ein Eintritt von Fremdstoffen in den Chlorgasbehälter vermieden.“

…fordert die DGUV letztlich die Hersteller dazu auf alternative Ansätze für eine Restdrucksicherung zu verfolgen und die Funktion Restdruck in das Flaschenventil zu integrieren.

Wir haben nun ermittelt, dass OHNE Restdrucksicherung der schlimmste eintretende Fall ist, dass bei einem Bedienfehler (Abnehmen des Vakuumregelventils VOR Verschluss der Chlorgasflasche) Umgebungsluft in die Flasche gezogen wird. Es kann aber durch das Ansaugen von Umgebungsluft nicht dazu kommen, dass eine so große Menge an (Luft-)Feuchtigkeit in die Flasche gezogen wird, dass daraufhin Korrosion in der Chlorgasflasche verursacht wird. Warum?

Die DIN 15363 beschreibt die Qualität von Chlorgas und definiert darin auch die maximale Menge an Wasser, nämlich 20mg/kg Chlor.


Auszug aus der DIN15363:

Produkte zur Aufbereitung von Schwimm- und Badebeckenwasser – Chlor; Deutsche Fassung EN 15363:2014

4.3 Verunreinigung und Nebenbestandteile

Das Produkt muss mit den in Tabellen 1 angegebenen Anforderungen übereinstimmen.

Tabelle 1 – Verunreinigung

Verunreinigung Grenzwert
mg/kg Produkt
Feuchtigkeit (H2O) 20
Stickstoffrichlorid (NCI3) 20

Dies entspricht einem Masse-Prozentanteil von 0,02%.

Bei einer Füllmenge in einer 65kg Chlorgasflasche darf sich also maximal 1,3 g H2O befinden (65kg * 20mg/kg = 1300mg = 1,3g).

Chlorgasflaschen müssen hinsichtlich ihrer Widerstandsfähigkeit auf Korrosion auf die maximalen Konzentrationswerte der DIN 15363 ausgelegt sein. Um weiterhin konform mit der DIN 15363 zu bleiben, dürfte bei einem Bedienfehler des Betreibers (Demontage des Vakuumregelventils bei offener Chlorgasflasche) durch das nach Leersaugen vorhandene Vakuum maximal nur ebenso viel Feuchtigkeit in die Flasche gezogen werden.

Annahmen:
– Raumtemperatur 20°C
– Luftfeuchtigkeit von 80%
– Vakuum in der Flasche 500 bis 800 mbar

  • Es strömen circa 0,44 Gew% Wasser über die Umgebungsluft in die Flasche zurück
  • Dieser Feuchtigkeitseintrag ist vergleichbar oder geringer als der Feuchtigkeitseintrag, der bei der Befüllung mit normgerechtem Chlorgas erfolgt.

Insofern stellt selbst der Bedienfehler des Betreibers (Abnahme des Vakuumregelventils VOR Verschluss der Chlorgasflasche) kein Korrosionsrisiko dar, welches den Einsatz einer Restdrucksicherung erforderlich macht.

Daher ist der Einsatz einer Restdrucksicherung in aktuell verfügbarer Bauform ein nicht notwendiges, sondern das Betreiber-Risiko erhöhendes technisches Bauteil, vor dessen Einsatz wir wie auch die DGUV dringend abraten.

 


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