Ermittlung explosionsgefährdeter Bereiche bei Tankanlagen
Den Bereichen an und um Tankanlagen für brennbare Flüssigkeiten werden gemäß der Technischen Regeln für Gefahrstoffe 509 (TRGS 509) explosionsgefährdete Zonen (Ex-Zonen) zugeordnet. Die Ex-Zonen selbst sind allerdings über Häufigkeitsklassen zündfähiger Freisetzungen definiert, sodass die Zoneneinteilung durch die TRGS nicht der realen Häufigkeitsverteilung unter Betriebsbedingungen entsprechen muss und die zugeordnete Zoneneinteilung i.d.R. sehr konservativ ist. Zu den möglichen Zündquellen einer Ex-Zone sind Naturphänomene wie Blitze zu zählen, weswegen durch die TRBS 2152 und die DIN EN 62305 Ansprüche an Blitzschutzanlagen vorgegeben werden. Auf diesen Grundlagen müssten bei Beibehaltung der Zoneneinteilung an einer Vielzahl von Tankanlagen in Deutschland kostenintensive Erneuerungen und Erweiterungen hinsichtlich des Blitzschutzes durchgeführt werden. Im Rahmen dieses von der DGMK geförderten Forschungsvorhabens wurden reale Konzentrationsverteilungen.
Motiviert ist dies durch die Vermutung, dass die tatsächliche Häufigkeit und räumliche Ausdehnung von Ex-Zonen im Bereich von Tanklagern signifikant von der zugeordneten Häufigkeit und räumlichen Ausdehnung abweichen und bei neuer Zoneneinteilung Erweiterungen des Blitzschutzes neu bewertet werden können. Hierbei soll nicht die Sicherheit der Anlage verringert, sondern geprüft werden, ob sich mit einem hohen Maß an Sicherheitstoleranz der Bereich der Überkonservativität reduzieren lässt.
In dem Forschungsprojekt wurden Langzeitmessungen ausgewertet, in dem ein Schwimmdachtank für Ottokraftstoffe hinsichtlich seines Emissionsverhaltens im Rahmen einer Langzeitmessung durch ein geeignetes Messgerätenetz überwacht wurde. Der Schwimmdachtank hat ein Fassungsvermögen von 12 000 m3 und wird zur Lagerung von Ottokraftstoff der Sorte Super E5 verwendet. Da ein solcher Schwimmdachtank kein geschlossenes System darstellt, sind Emissionen flüchtiger organischer Kraftstoffkomponenten nicht ausgeschlossen. Daraus schlussfolgernd muss auch die Möglichkeit der Bildung einer gefährlichen explosionsfähigen Atmosphäre in Betracht gezogen werden. Der Schwimmdachtank und die angrenzenden Areale sind explosionsgefährdete Bereiche, denen Zonen unterschiedlicher Eintrittswahrscheinlichkeit für eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre zugeordnet sind. Diese Zuweisungen gemäß der TRGS 509 basieren auf dem Stand von Wissenschaft und Technik. Im Projekt sollte das Emissionsverhalten mittels der API 2517/2519 und der VDI 3479 theoretisch abgeschätzt werden. Es erfolgten Langzeitmessungen mit einem Detektornetz aus IR-Transmissionsdetektoren.
Hierfür wurde der Schwimmdachtank für Ottokraftstoff und dessen Umfeld mit Messsonden ausgestattet, die über einen Zeitraum von etwa einem halben Jahr bei allen denkbaren Betriebszuständen real auftretende Stoffkonzentrationen gemessen haben. Wetter und Betriebszustand wurden synchron erfasst, um Korrelationen zu Umgebungsbedingungen mit abbilden zu können. Sinn war die Schaffung einer statistisch signifikanten Datenbasis zur Definition einer messwertbasierten Ex-Zoneneinteilung.
Ziel des Projektes war die messtechnische Einschätzung, ob das tatsächliche Emissionsverhalten der Zonenzuordnung entspricht oder davon abweicht. Die Messergebnisse zeigen, dass aktuelle Zonenzuordnung durch die TRGS 509, insbesondere für die Bereiche im Auffangraum, an den Ableitflächen und am Tankwall (Zone 1) als übermäßig konservativ erscheinen.
Der detaillierte Forschungsbericht kann unter https://dgmk.de/publikationen/ermittlung-explosionsgefaehrdeter-bereiche-bei-tankanlagen/ gegebenenfalls kostenpflichtig bezogen werden.
FORSCHUNGSSTELLE: Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Institut für Apparate- und Umwelttechnik Prof. Dr.-Ing. habil. Ulrich Krause, Dr. rer. nat. Ronald Zinke, M.Sc. Florian Köhler
PROJEKTBEGLEITUNG: Mitglieder des DGMK-Fachausschusses Prozesssicherheit und Umwelt (tw.)
PROJEKTKOORDINATION: Jan Ludzay, DGMK
