Wichtig ist, dass wir aus Unfällen lernen. Wir müssen daraus die richtigen Lehren ziehen und uns fragen: Wie kam es zum Unfalll? Mit welchen Maßnahmen können gleiche oder ähnliche Ereignisse systematisch vermieden werden?
Die folgenden Unfälle wurden von Spezialisten der BG RCI abgeklärt und analysiert. Sie werden hier veröffentlicht, damit Unternehmer und Versicherte in den Betrieben ähnliche Unfälle systematisch vermeiden können.
- Explosion in einem explosionsgeschützten Elektromotor
- Keine „gute Idee“ – Benzin zur Bodenreinigung
- Explosion bei Wartungsarbeiten in einer Pyrolyseanlage
- Tödlicher Unfall beim Zertrennen eines Altölfasses
- Wenn Staub seine eigenen Wege geht
- Explosion bei Schweißarbeiten an einem entleerten Fass
- Explosion in einem Stromtrockner für ABS-Pulver
- Auswertung von Ereignissen in Biogasanlagen
- Explosionsunglück mit einem Sicherheitsschrank
- Explosion beim Erwärmen von tert.-Butanol im 200-Liter-Fass
- Kleine Ursache – große Wirkung
In einem Mitgliedsunternehmen hatte ein Produktionsmitarbeiter die Aufgabe, den Motor einer Kreiselpumpe zur Förderung von brennbaren Flüssigkeiten einzuschalten. Unerwarteterweise entzündete sich eine explosionsfähige Atmosphäre im Innern des explosionsgeschützten Getriebemotors, und nur glücklichen Umständen ist es zu verdanken, dass es zu keinem Personenschaden kam.
Bei der Untersuchung des Unfalls wurde festgestellt, dass die Ringschraube, die zu Transportzwecken dient, nicht am Motorgehäuse eingeschraubt war. Normalerweise dienen Sackbohrungen mit Gewinde zur Aufnahme der Ringschrauben, so dass auch bei Demontage der Ringschrauben kein direkter Zugang zum Innenbereich des Elektromotors gegeben ist. In diesem Fall lagen jedoch die Verhältnisse anders. Es wurde vom Hersteller keine Sackbohrung, sondern eine Durchgangsbohrung ausgeführt. Da nun ein direkter Zugang der Außenatmosphäre zum Innenraum des Elektromotors gegeben war, konnten auch Lösemitteldämpfe durch diese Bohrung in den Innenraum des Elektromotors gelangen, so dass die entstandene explosionsfähige Atmosphäre zur Zündung kam.
Im Bild 1 ist die Gewindedurchgangsbohrung erkennbar, so wie sie im konkreten Fall ungeschützt zur Atmosphäre einen Zutritt zum Innenraum des Motors ermöglichen konnte.
Im Bild 2 ist dagegen das System mit eingeschraubter Augenringschraube zu sehen. In diesem Fall können natürlich keine Lösemitteldämpfe in den Innenraum des Motors gelangen, so dass die Belange des Explosionsschutzes gewährleistet sind.
Bei Überprüfung anderer explosionsgeschützter Elektromotoren wurde festgestellt, dass ein Großteil ebenso Durchgangsbohrungen aufwiesen. Bei ihnen muss unbedingt darauf geachtet werden, dass die Ringschrauben installiert bleiben, da ansonsten ein ungefährdeter Betrieb im Ex-Bereich nicht mehr gewährleistet ist. Es wird von daher empfohlen, im Rahmen der Gefährdungsbeurteilung in allen Ex-Betrieben kritisch zu hinterfragen, ob die vorhandenen Motoren größerer Bauart entweder mit fest installierter Augenringschraube versehen sind oder ob bei fehlender Augenringschraube Sackbohrungen vorhanden sind, um zu verhindern, dass Lösemitteldämpfe in den Elektromotor gelangen können.
Jedes Unternehmen wünscht sich kreative Mitarbeiter, die sich Gedanken machen, wie sie ihre Arbeit gut und effektiv ausführen können. Unfälle wünscht sich dagegen kein Unternehmen.
Eine Mitarbeiterin des Reinigungspersonals hatte offenbar festgestellt, dass sich Lösemittel gut eignen, um ölige Verunreinigungen zu beseitigen. Als ein größerer Fettfleck am Boden zu beseitigen war, nahm sie daher ohne Rücksprache mit ihren Vorgesetzten nicht den vorgesehenen Reiniger, sondern holte sich stattdessen aus einem Lagerraum eine Sicherheitskanne mit Petrolether, hier sogenanntem „Wundbenzin“. Sie brachte eine „angemessene“ Menge des Benzins sowie einige Blätter Küchenpapier auf den Fleck auf und begann mit dem Aufwischen.
Dabei kam es zu einer Stichflamme, die ihr Verbrennungen im Gesicht, am Hals und an den Beinen zufügte und auch den Putzwagen in Brand setzte. Die Kollegen wurden durch den Knall der Explosion alarmiert und konnten die in Flammen stehende Mitarbeiterin schnell löschen und Erste Hilfe leisten. Von der alarmierten Notfallambulanz wurde die Verletzte zur weiteren Behandlung ins Krankenhaus gebracht.
Der Unfall ereignete sich in einem kleinen Waschraum. Der eingesetzte Petrolether hat einen hohen Dampfdruck. Deshalb „trocknet er schnell“ und wurde auch als „Reinigungsmittel“ missbraucht mit der Folge, dass gleich eine ziemlich große Menge Lösemitteldampf entstand. In diesem Arbeitsraum ist zwar eine technische Lüftung vorhanden, da aber beim regulären Betrieb keine Anforderungen an die Beseitigung von Gefahrstoffen zu stellen sind, war sie nicht auf die Unfallsituation ausgelegt und folglich keine wirksame Abführung bzw. Verdünnung der Lösemitteldämpfe gegeben. Möglicherweise hat die Lüftung in diesem Fall sogar dazu beigetragen, dass der Dampf besser mit Luft gemischt wurde und so in Bodennähe eine explosionsfähige Atmosphäre vorlag. Weil in diesem Raum regulär keine brennbaren Flüssigkeiten eingesetzt werden, liegt kein explosionsgefährdeter Bereich vor. Daher waren auch keine Explosionsschutzzonen ausgewiesen und entsprechend die elektrische Anlage nicht explosionsgeschützt ausgeführt. Die Verletzungen durch die brennende Hose und im Gesicht deuten aber darauf hin, dass die Zündung nicht durch den Ventilator oder die elektrische Anlage erfolgte, sondern während des Wischens.
Bei Arbeiten an einem Filtereinsatzes in einer Pyrolyseanlage entzündeten sich austretende Kohlenwasserstoffgase an pyrophoren Filterablagerungen und führten zu schweren Verbrennungen des Mitarbeiters.
Prozessbeschreibung :
In einer Pyrolyseanlage werden mitgeführte Feststoffe aus dem hergestellten Kohlenwasserstoffgemisch abfiltriert. Zur Filterreinigung wird jeweils ein Produktfilter von zwei parallel betriebenen Filtern durch Schließen von Wechselventilen aus dem Produktstrom genommen. Danach wird der aus dem Produktstrom genommene Filter über eine Entlüftung entspannt. Das im Filter befindliche Restprodukt wird ggf. über ein Ablassventil in einen entsprechenden Behälter abgelassen, der Filterbehälter geöffnet und gereinigt. Der Reinigungszyklus des Filters ist von der Produktqualität abhängig und muss im Extremfall mehrfach pro Schicht durchgeführt werden.
Der Füllgrad des Filters wurde indirekt über die Verfahrensparameter (Druckdifferenzen) erfasst. Im Ereignisfall waren im Filter verfahrensbedingt anfallende pyrophore Materialien (koksartiges Crackprodukt) abgelagert. Die Entlüftungs- und Ablassleitung des Filters waren anscheinend nicht freigängig. Beim Öffnen des Filtereinsatzes trat durch den Restdruck pyrophores Material in Verbindung mit Kohlenwasserstoffen, die relativ schnell verdampften, aus. Infolge des Austritts und der exothermen Reaktion des pyrophoren Produktes kam es zur Zündung des freigesetzten gasförmigen Kohlenwasserstoffes.
Der Mitarbeiter befand sich innerhalb der Produktwolke und erlitt nach deren Entzündung erhebliche Verbrennungen.
Es ist mit sehr großer Wahrscheinlichkeit davon auszugehen, dass das ausgetretene pyrophore Material aufgrund der erhöhten Temperatur und der Wasserfreiheit schnell für den Sauerstoffzutritt aus der Luft zur Verfügung stand und sich entzündete. Andere Zündquellen können nach gründlicher Überprüfung in diesem Fall ausgeschlossen werden.
Ein Folgebrand entstand nicht, da sofortige Löscharbeiten ein weiteres Ausbreiten des Feuers abwendeten und Glutnester umgehend gelöscht wurden.
Durch technische und organisatorische Maßnahmen kann künftig ein vergleichbares Ereignis ausgeschlossen werden.
Beim Zertrennen eines Altölfasses wurde eine Flex verwendet. Da sich Lösemittelrückstände in diesem Fass befanden, kam es zu einer Explosion. Ein Beschäftigter erlitt tödliche Verletzungen, ein weiterer erlitt Verbrennungen an den Beinen. Weiter...
(Quelle: Sichere Chemiearbeit 10/2005)
Bei der Herstellung von Methylcellulose ist ein Prozessschritt die Mahlung. Das Produkt wird dabei mit Hilfe von Luft, die über ein Heizregister vorgewärmt wird, zu zwei parallel angeordneten Mahlanlagen gefördert. Jede Anlage besitzt ein eigenes Heizregister. Die Luftansaugöffnung wird jedoch von beiden Anlagen gemeinsam benutzt.Am Unfalltag wurden in der Förderleitung einer der beiden Anlagen Funken bemerkt. Wenig später wurde ein Brand im dazugehörigen Heizregister entdeckt. Die Anlage wurde daraufhin heruntergefahren und die Feuerwehr gerufen. Nachdem das Feuer gelöscht war, öffnete ein Mitarbeiter eine Revisionsklappe am Zyklon. Dadurch wurde Produktstaub aufgewirbelt. Kurz danach kam es im Zyklon zu einer Staubexplosion. Ein Mitarbeiter, der in diesem Moment an der Revisionsöffnung stand, wurde zurückgeschleudert und erlitt schwere Verbrennungen.
Folgender Ablauf hat wahrscheinlich zu dem Ereignis geführt: Durch den Brand im Heizregister kam es zur Ablösung brennender Partikel, die durch die Förderluft in den Zyklon getragen wurden. Hier wurden sie von nachkommendem Produkt zugedeckt und bildeten Glimmnester. Diese wurden beim Öffnen der Revisionsluke aufgewirbelt. Dadurch entzündete sich das Staub/Luft-Gemisch.
Offen blieb zunächst die Frage, wieso es im Heizregister brennen konnte. Schließlich besteht es aus Stahl. Außerdem dürfte keine Methylcellulose vorhanden sein, da es sich nicht im Produktstrom befindet. Der Grund zeigte sich bei Inspektion der letzten Heizregisterstufe: Sie war in Luftförderrichtung auf der Rückseite mit Methylcellulosestaub belegt. Wie konnte das Material jedoch gegen die Strömungsrichtung der Luft dahin gelangen?
Die Erklärung: Beide Parallelanlagen wurden nicht immer gleichzeitig betrieben. Wird nur eine Anlage betrieben, saugt sie Luft über die stehende Anlage in Gegenrichtung zur normalen Strömungsrichtung ab. Tatsächlich fanden sich auch im Heizregister der nicht vom Brand betroffenen Anlage Ablagerungen an der gleichen Stelle.
Damit es deswegen nicht nochmals zu einem Brand und einem schweren Unfall kommen kann, wurde eine zweite Luftansaug
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Bei Schweißarbeiten an einem entleerten Fass kam es zu einer Explosion. Die Rückstände im Fass wurden durch die Explosion auf die Bekleidung des Arbeiters gespritzt und setzten diese großflächig in Brand. Dieser erlitt Verbrennungen 2. und 3. Grades und wurde per Rettungshubschrauber in eine Spezialklinik für Brandopfer gebracht.Ablauf des Unfalles
Um einen Ablaufhahn aus einem gebrauchten 60 l Fass zu entfernen, wollte der Arbeiter die Kontermutter am Fassdeckel mit einem Schutzgasschweißgerät anschweißen. Mit einem Schraubendreher wurden mehrere Löcher in den Deckel gebohrt, um das Fass zu entgasen. Ein Loch wurde auch unmittelbar am Hahn gesetzt, um die Kontermutter anschweißen zu können. Bei diesem Versuch kam es zu der folgenschweren Explosion.
Unfallursachen
In dem entleerten 60 l Behälter befand sich eine leichtentzündliche Universal-Waschverdünnung. Aufgrund der Reste im Behälter hatte sich eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre gebildet. Der Lichtbogen vom Schweißgerät zündete die Atmosphäre und es kam zu der Explosion.
Der Arbeiter hatte im Auftrag eines Kunden seines Arbeitgebers gehandelt, der den Ablasshahn wieder verwenden wollte. Eine Betriebsanweisung für solche Arbeiten lag nicht vor, da Schweißarbeiten an gebrauchten Gebinden untersagt waren.
Die Gefährlichkeit seiner Arbeitshandlung hat der Verunglückte falsch eingeschätzt. Mit der vorhandenen Gebindewaschanlage hätte der Behälter zuvor ausgewaschen werden können.
Maßnahmen
Bei schweißtechnische Arbeiten an entleerten Fässern müssen vor Beginn der Arbeiten die notwendigen Sicherheitsmaßnahmen festlegt werden.
Vor Aufnahme der schweißtechnischen Arbeiten sind die Gebinde - vollständig zu entleeren,
- gründlich zu reinigen,
- zuletzt mit einem nicht brennbaren Stoff, z. B. mit Wasser, Wasserdampf, oder einem inerten Gas, z. B. Stickstoff oder Kohlendioxid, zu füllen.
Für das Herunterfahren eines Stromtrockners für ABS-Pulver (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer) wurden in einer speziellen Betriebsanweisung die konkreten Handlungsschritte fixiert. Durch Nichteinhaltung dieser Betriebsanweisung kam es zu einem Brand, mit einem Schwer- und einem Leichtverletzten und der teilweisen Zerstörung des Stromtrockners.Verfahrens- und Anlagenbeschreibung
Der Stromtrockner besteht aus Stromrohr (1) mit vorgeschaltetem, dampfbeheiztem Heizregister (3), Produktzuführung (2) und nachgeschaltetem Abscheider (4). Da die Mindestzündenergie extrem niedrig und eine Selbstentzündung von ABS-Pulver (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer) bei Vorhandensein von Luftsauerstoff nicht auszuschließen ist, wird dieser in der Anlage durch Stickstoff verdrängt (5).
Zum Vermeiden von Selbstentzündungen sind in der Betriebsanweisung folgende Maßnahmen zum Herunterfahren der Anlage vorgeschrieben:
- Unterbrechen der Dampfzufuhr im Heizregister (3)
- Abkühlen der Anlage unter Beibehaltung des Stickstoffkreislaufes bis die Temperatur im Heizregister 60 °C oder weniger beträgt (Abkühlzeit erfahrungsgemäß 60 Minuten)
- Umstellen von Stickstoff- auf Luftbetrieb
- Öffnen der Reinigungsklappe (6) und Entfernen des abgelagerten Materials.
Schadenablauf- Die Anlage wurde zu Reinigungs
zwecken abgestellt und dabei die Dampfzufuhr unterbrochen. Entgegen der Betriebsanweisung wurde sofort von Stickstoff- auf Umluftbetrieb umgestellt und kurz danach die Reinigungsklappe (6) am Heizregister (3) geöffnet. - Wegen der langen Verweilzeit der Staubablagerungen im Bereich hoher Temperaturen hatte sich der abgelagerte Staub am Heizregister erhitzt (3). Durch den Wegfall der Stickstoffzufuhr stieg diese Hitze weiter an. Schließlich kam es zur Selbstentzündung und wegen der Luftzufuhr durch die geöffnete Reinigungsklappe (6) dann auch zum Brand.
- Zwei an der Nachbaranlage beschäftigte Mitarbeiter sahen Rauchwolken und versuchten sofort den Brand zu löschen. Dabei richteten sie das mit hohem Druck austretende Löschpulver direkt auf den abgelagerten ABS-Staub. Dieser wurde aufgewirbelt und bildete ein gefährliches explosionsfähiges Staub-Luft-Gemisch, das sich ebenfalls entzündete und explodierte. Dadurch schleuderte brennbares Material in Richtung der mit den Löscharbeiten Beschäftigten.
Schadenausmaß
- Ein Schwer- und ein Leichtverletzter
- Teilweise Zerstörung des Stromtrockners
- Nichteinhalten der Betriebsanweisung für das Herunterfahren der Anlage
- Aufwirbelung des abgelagerten Staubes durch Einsatz des Löschers
Zum Gewährleisten des sicheren Herunterfahrens werden folgende Maßnahmen durchgeführt:
- Verriegeln der Klappe zum Umstellen von Stickstoff auf Luftbetrieb bei T ≤ 60 °C im Heizregister
- Verriegeln der Reinigungsklappe; sie kann erst geöffnet werden bei T ≤ 60 °C im Heizregister
- Verbessern der Staubabscheidung und der Reinigungsmaßnahmen zum Vermeiden von gefährlichen Staubablagerungen, insbesondere im Bereich des Heizregisters.
Quelle: IVSS-Broschüre „Staubexplosionsereignisse – Analysen von Staubexplosionen in Industrie und Gewerbe – Ursachen, Lehren und Maßnahmen“
ISBN 92-843-7169-4
Leider treten jedoch in solchen Anlagen, insbesondere in landwirtschaftlichen, immer wieder Schadensereignisse auf.
Ursache hierfür sind die nicht immer ausreichende Berücksichtigung der brennbaren und giftigen Eigenschaften von Biogas sowie Konstruktionsmängel (Material, Statik, Dichtheit) an den Anlagen. Deshalb beschäftigen sich zur Zeit u. a. die Ausschüsse „Ereignisauswertung“ (AS-ER) und „Erfahrungsberichte“ (AS-EB) der Kommission für Anlagensicherheit (KAS) mit dieser Problematik. Schwerpunkt sind hier die Auswertung der Ereignisse und die Gegenüberstellung der rechtlichen und technischen Regelungen. Weiterhin hat der AS-EB die Ergebnisse der von Sachverständigen nach § 29a BImSchG geprüften Biogasanlagen zusammengestellt. Danach wiesen 80 % der geprüften Anlagen bedeutsame Mängel auf. Diese sind u. a.
- Unzureichende/fehlerhafte bzw. nicht dokumentierte Ex-Zoneneinteilung
- Unvollständige oder fehlende Ausrüstung der Anlagen mit explosionsgeschützten elektrischen Betriebsmitteln sowie fehlende Prüfungen
- Falsche Auslegung einzelner Komponenten, z. B. unzureichende Festigkeitsprüfungen von Rohrleitungen und Gasspeicherfolien, mangelhafte Dichtungen, unzulängliche Überdruckabsicherungen
- Nichteinhaltung des erforderlichen Schutzabstandes zwischen Gasspeicher und Blockheizkraftwerk (BHKW)
- Fehlende Ex-Schutz-Maßnahmen im Bereich Vorgrube
- Fehlende Blitzschutzanlage
- Fehlende bzw. nicht mit der zuständigen Behörde abgestimmte Feuerwehrpläne
- Unzureichende Unterweisung der Beschäftigten
- Verwendung ungeeigneter Einsatzstoffe, für die die Anlage nicht ausgelegt ist (z. B. Abfälle mit gefährlichen Eigenschaften)
Ablauf des Unfalls
Für Synthesen im Technikumsmaßstab werden unterschiedliche Mengen an tert.-Butanol benötigt. Das benötigte tert.-Butanol wird in 200-Liter-Fässern eingekauft. Da tert.-Butanol bei Raumtemperatur fest bis zähflüssig ist und dadurch nur schwierig aus dem Fass heraus zu bekommen ist, wird das Fass am Vortag auf eine Wärmeplatte gestellt und über Nacht auf ca. 40 °C erwärmt. Beim Umfüllen stellte man fest, dass die noch im Fass befindliche Menge nicht ganz ausreichte, es wurden weitere 2 Liter benötigt. Um die Synthese zeitnah durchführen zu können, entschloss sich der Beschäftigte, ein neues Fass aus dem Lager zu holen, und dieses im oberen Bereich mittels eines Heißluftgebläses zu erwärmen, um die fehlende Menge von 2 Litern entnehmen zu können. Nach Öffnen des Spundlochs und ca. 5-minütigem Erwärmen verspürte der Beschäftigte einen Nießreiz. Er schaltete das Heißluftgebläse aus und legte dieses auf dem Fassdeckel ab. Kurz danach kam es zur Explosion.
Unfallursachen
Die entstehenden und am Spundloch aus dem Fass entweichenden Dämpfe an tert.-Butanol bildeten mit Luft ein explosionsfähiges Dampf/Luft-Gemisch. Der Flammpunkt von tert.-Butanol liegt bei 11 °C, sodass davon auszugehen ist, dass sich Dämpfe in hinreichender Menge bildeten. Die Zündquelle war der Glühdraht des Heißluftgebläses, der beim Auflegen des Gebläses auf den Behälterdeckel sicher noch deutlich über 500 °C heiß war. Die Zündtemperatur von tert.-Butanol liegt bei 470 °C, also deutlich unterhalb der Temperatur des noch heißen Glühdrahts. Weiterhin hatte der Beschäftigte völlig unterschätzt, dass ein bei Raumtemperatur fester bis zäher Stoff überhaupt Dämpfe bilden kann, die sich im Gemisch mit Luft an einem Heißluftgebläse entzünden lassen. Die vorliegende Anweisung gab vor, die Fässer jeweils über Nacht auf der Wärmeplatte langsam auf ca. 40 °C aufzuwärmen. Ein schnelles Erwärmen mittels eines Heißluftgebläses war nicht vorgesehen.
Maßnahmen
Es wurde den Beschäftigten untersagt, tert.-Butanol in Fässern auf eine andere Art als mittels der Wärmeplatte aufzuwärmen. Weiterhin wurde festgelegt, Kleinmengen in Kleingebinden in Wasserbädern zu erwärmen.
Beim Umfüllen eines Gemisches hochentzündlicher Flüssigkeiten (Cyclohexan/
Um solche Ereignisse zukünftig zu verhindern, wurden folgende Maßnahmen festgelegt:
- Die Glasflaschen werden durch leitfähige Kunststoffbehälter ersetzt.
- Die Abfallbehälter sind in eine geeignete Wanne zu stellen.
- Statt Baumwolltücher sind geeignete Absorptionsmittel in ausreichender Menge vorzuhalten.
- Im Bereich der Anlagen, neben denen die Umfüllung erfolgt, wird eine Bodenabsaugung angebracht.
- Im Raum, in dem die Umfüllung erfolgt, wird eine Klimaanlage installiert.
- Die Spülmaschinen werden räumlich vom Laborbereich getrennt (separate Spülküche).
- Die Mitarbeiter sind speziell über Brand- und Explosions
gefährdung zu unterweisen.
