Anforderung an Schutz- kleidung aus der TRGS 727 · 2019. 10. 1. · 01 TRGS 727 02 Normenreihe 1149 Teil 1 bis 5 und physikalische Grundlagen 03 Lösungen für den Anwender bei Erdgasnetzen

Anforderung an Schutz-kleidung aus der TRGS 72711. Rheinsberger Fachtagung „Arbeitssicherheit in der Energieversorgung“, 2019

Thilo Ponath, EWE Aktiengesellschaft

27.09.2019 Anforderung an Schutzkleidung aus der TRGS 727 | Thilo Ponath | Dokumentenstatus: Final | Klassifizierung: Öffentlich1

01 TRGS 72702 Normenreihe 1149 Teil 1 bis 5 und physikalische Grundlagen03 Lösungen für den Anwender bei Erdgasnetzen

Anforderung an Schutzkleidung


Bildquelle: BG ETEM, 2019

Arbeitsituation


DGUV Information 203-092, Kapitel 5 PSA:Hinweis: Zur Vermeidung von Verwechslungs-gefahr beim Tragen spezieller PSA (z. B. für Beschäftigte, die Instandhaltungsarbeiten in Gasanlagen ausführen) wird auch für Aufstellungsräume von Gasanlagen, die der Zone 2 zugeordnet sind, empfohlen, das Tragen der speziellen PSA hierbei als Standard für diese Beschäftigten festzulegen.Personen, die in explosionsgefährdeten Bereichen Instandhaltungsarbeiten ausführen und explosionsfähiger Atmosphäre ausgesetzt sind, dürfen sich nicht gefährlich elektrostatisch aufladen. Hierfür erforderliche Schutzkleidung darf nach TRGS 727 Abschnitt 7.3 nur einen spezifischen Oberflächenwiderstand R□ von kleiner 5 x 1010 W aufweisen.

Ausfertigung vom 29.07.2016TRGS 727: Vermeidung von Zündgefahren

27.09.20194 Anforderung an Schutzkleidung aus der TRGS 727 | Thilo Ponath | Dokumentenstatus: Final | Klassifizierung: Öffentlich

(1) Die Bewegung reiner Gase oder Gasgemische erzeugt keine elektrostatische Aufladung. Enthält ein Gasstrom jedoch Feststoffpartikel oder Flüssigkeitströpfchen (z.B. Eisen oder Kondensate), können diese sowie alle betroffenen Anlagenteile und Gegenstände aufgeladen werden.

(2) Solche Prozesse können zu zündwirksamen Funkenentladungen, Büschelentladungen, Gleitstielbüschelentladungen oder Schüttkegelentladungen führen.

Bildquelle: TRGS 727, BG RCI, 2016

5 Elektrostatische Aufladungen beim Umgang mit Gasen TRGS 727: Vermeidung von Zündgefahren


Bildquelle: Phoenix Contact, 2015

7 Elektrostatische Aufladung von Personen und persönlichen Schutzausrüstungen (PSA) TRGS 727: Vermeidung von Zündgefahren


(1) Personen, die in explosionsgefährdeten Bereichen tätig sind, dürfen nicht gefährlich aufgeladen werden. Hinweis: Personen können aufgeladen werden, z. B. beim Gehen, beim Aufstehen von einem Sitz, beim Kleiderwechsel, beim Umgang mit Kunststoffen, durch Schütt- oder Füllarbeiten oder durch Influenz beim Aufenthalt in der Nähe aufgeladener Gegenstände. Berührt eine aufgeladene Person einen leitfähigen Gegenstand, z. B. einen Türgriff, treten Funkenentladungen auf. Die Wahrnehmungsschwelle beträgt 0,5 mJund kann bereits zündwirksam sein. Der typische Wert für die gespeicherte Energie einer Person beträgt 10 mJ und der höchste zu erwartende Wert 15 mJ. Beim Entladungsvorgang wird i. d. R. nur ein Teil dieser Energie zündwirksam. (Mindestzündenergie Methan: 0,29 mJ, H2: 0,017 mJ)

(2) Personen, die ableitfähiges Schuhwerk auf ableitfähigen Fußböden tragen, laden sich nicht gefährlich auf, solange sie nicht einem stark ladungserzeugenden Prozess ausgesetzt sind. Haben Personen über den Fußboden keinen Erdkontakt, ist dafür zu sorgen, dass sie in explosionsgefährdeten Bereichen nicht gefährlich aufgeladen werden.

Hinweis 2: Handelsübliche Sicherheits-, Schutz- oder Berufsschuhe besitzen einen elektrischen Durchgangswiderstand zwischen 108 und 109 W. Liegt ihr Durchgangswiderstand zwischen 108 und 109 W, sind sie für den Einsatz in den oben genannten Bereichen nicht geeignet. Der Hersteller des Schuhs kann Auskunft über den elektrischen Durchgangswiderstand geben.

Hinweis 3: Schuheinlagen können die ableitfähige Eigenschaft von Schuhen beeinträchtigen. Die Forderung nach ableitfähigem Schuhwerk gilt auch für orthopädisch gefertigte oder veränderte Schuhe.

7.3 Kleidung

(1) Arbeitskleidung oder Schutzkleidung darf in explosionsgefährdeten Bereichen der Zonen 0 und 1 nicht gewechselt, nicht aus- und nicht angezogen werden. Hinweis: Handelsübliche Bekleidung sowie Schutzkleidung kann aufgeladen werden. Beim Tragen stellt sie im Allgemeinen keine Zündgefahr dar, sofern die Person z. B. durch geeignetes Schuhwerk und geeignete Fußböden geerdet ist. Trotzdem kann es im Einzelfall, z. B. bei PU-beschichteter Wetterschutzkleidung, zu gefährlichen Aufladungen kommen.

(2) In Bereichen der Zone 0 und in Bereichen, in denen mit einer Sauerstoffanreicherung oder mit dem Auftreten von Gefahrstoffen der Explosionsgruppe IIC zu rechnen ist, darf nur ableitfähige Kleidung getragen werden (Erdgas: IIA, H2: IIC).

(3) Die Ableitfähigkeit der Kleidung darf, z. B. durch Waschen, nicht beeinträchtigt werden; gegebenenfalls ist die Kleidung wieder neu zu behandeln. Hinweis 1: Ableitfähige Kleidung oder Textilien besitzen einen spezifischen Oberflächenwiderstand R□ < 5 · 1010 W (entspricht 1149-1)Hinweis 2: Die ableitfähige Eigenschaft der Kleidung kann durch spezielle nachträgliche Ausrüstung der Textilien erreicht werden.

(4) Wird die Ableitfähigkeit des Gewebes durch eingearbeitete leitfähige Fäden erreicht, ist sicherzustellen, dass diese Fäden während des Gebrauchs Erdkontakt haben und nicht brechen.

7 Elektrostatische Aufladung von Personen und persönlichen Schutzausrüstungen (PSA) TRGS 727: Vermeidung von Zündgefahren


27.09.20198

Normenreihe 1149 Teil 1 bis 502

Anforderung an Schutzkleidung aus der TRGS 727 | Thilo Ponath | Dokumentenstatus: Final | Klassifizierung: Öffentlich

Die DIN EN 1149 bewertet Materialien und daraus hergestellte elektrostatisch ableitfähige Schutzkleidung wie:

• Hemden, Hosen, Jacken, Overalls, textile Kopfbedeckung

Nicht im Fokus der DIN EN 1149 stehen:

• Ableitfähige Schutzhandschuhe (DIN EN 16350) • Ableitfähige Sicherheitsschuhe (EN ISO 20345)

Wichtiger Hinweis: Die ableitfähigen Eigenschaften der Schutzkleidung kommen nur beim Tragen und einer sicheren Personenerdung (Erdableitwiderstand < 108 Ω) zur Wirkung.

DIN EN 1149


Einleitung: Das in dieser Europäischen Norm festgelegte Verfahren eignet sich insbesondere für Materialien, bei denen die elektrostatische Ableitfähigkeit auf dem Oberflächenwiderstand basiert.

Anwendungsbereich: Diese Europäische Norm legt ein Prüfverfahren für Materialien zur Herstellung von elektrostatisch ableitfähiger Schutzkleidung (oder Handschuhen) zur Vermeidung von zündfähigen Entladungen fest. Dieses Prüfverfahren gilt nicht für Materialien für die Herstellung von Schutzkleidung oder Handschuhen gegen Netzspannung.

Nur anwendbar für Textilien mit: • integrierten oberflächenleitfähigen Fasern • einer außen aufgebrachten ableitfähigen Beschichtung • einer außen aufgebrachten ableitfähig wirkenden chemischen Ausrüstung (Einwegtextilien) 3.1 OberflächenwiderstandWiderstand in Ohm (Ω) längs der Materialoberfläche unter Verwendung einer definierten Elektrodenanordnung

3.2 Spezifischer Oberflächenwiderstand Widerstand des Materials in Ohm (Ω) zwischen den gegenüberliegenden Kanten eines Quadrates längs der Materialoberfläche. ANMERKUNG: Der spezifische Oberflächenwiderstand ist unabhängig von den Elektrodenabmessungen und wird bestimmt durch Multiplikation des gemessenen Oberflächenwiderstandes mit dem entsprechenden Umrechnungsfaktor.

Bildquelle: Dr. Vogel, STFI e.V. Chemnitz, 2018

Schutzkleidung — Elektrostatische Eigenschaften —Teil 1: Prüfverfahren für die Messung des Oberflächenwiderstandes

DIN EN 1149-1: 2006



Teil 1: Prüfverfahren für die Messung des Oberflächenwiderstandes: MessprinzipDIN EN 1149-1: 2006


Oberflächenwiderstand R: R < 2,5 x 109 Ω • mindestens auf einer Oberseite • Angabe des geometrischen Mittelwertes

(aus 5 Einzelwerten) • Angabe der Einzelwerte

spezifische Oberflächenwiderstand ρ• ρ = k × R• mit k für diese Elektrode: 19,8.

TRGS 727: spezifischen Oberflächenwiderstand R□ < 5 · 1010 W

Einleitung: Für die Messung des Abbaus der elektrostatischen Ladung von Bekleidungsmaterialien, d. h. des Ladungsabbaus, werden zwei Prüfverfahren beschrieben. Influenzaufladung erfordert eine Elektrode, die unter der Prüfoberfläche angebracht ist und bis zu einem festgelegten Potenzial aufgeladen werden kann. Die influenzierte Ladung des Prüfmaterials beeinflusst das resultierende Feld, das mit einer über der Prüfoberfläche angebrachten Feldmesssonde gemessen wird. Triboelektrische Aufladung (Prüfverfahren 1): Die Prüfmaterialien werden durch Reibung an zylindrischen Stäben aufgeladen, die an einem senkrecht laufenden Schlitten montiert sind.Anwendungsbereich: Diese Europäische Norm legt Verfahren für die Messung des Abbaus elektrostatischer Ladung von der Oberfläche von Kleidungsmaterialien fest. Die Prüfverfahren sind für alle Materialien anwendbar, einschließlich homogener und inhomogener Materialien, die oberflächenleitfähige Fasern und Fasern mit leitfähiger Seele enthalten.3.1 oberflächenleitfähige Fasern: Fasern, bei denen die leitfähige Komponente an der Oberfläche liegt. In Abhängigkeit vom Faserquerschnitt kann die Oberfläche ganz oder nur teilweise leitfähig sein3.2 Fasern mit leitfähiger Seele: Fasern, bei denen die leitfähige Komponente vollständig von nicht-leitendem Material umhüllt ist3.3 Ladungsabbau: die Wanderung von Ladungen über oder durch ein Material, wodurch die Ladungsdichte oder das Oberflächenpotenzial an dem Punkt, an dem sich die Ladung befand, verringert wird


Schutzkleidung - Elektrostatische Eigenschaften –Teil 3: Prüfverfahren für die Messung des Ladungsabbaus

DIN EN 1149-3: 2004


3.4.2 Prüfverfahren 2 (Influenzaufladung)Emax: elektrische Feldstärke, die ohne Anwesenheit von Proben auf dem Aufzeichnungsgerät angezeigt wird (kV/m)ER: maximale elektrische Feldstärke, die auf dem Aufzeichnungsgerät angezeigt wird, mit Proben in der Messposition

3.5 Halbwertszeit des Ladungsabbaues t50: gemessene Zeitdauer, in der die angezeigte Feldstärke auf �� abgebaut ist, t50 < 4 sec

3.6 Abschirmungsfaktor S: Verhältnis von Emax und ER, berechnet nach: �= 1 − �� > �,�


Schutzkleidung - Elektrostatische Eigenschaften –Teil 3: Prüfverfahren für die Messung des Ladungsabbaus

DIN EN 1149-3: 2004


Leitfaser

Basistextil

1. AnwendungsbereichDiese Europäische Norm legt Anforderungen an Materialien und Konstruktion für elektrostatisch ableitfähige Schutzkleidung, einschließlich Hauben und Kappen, die Bestandteil eines vollständig geerdeten Systems zur Vermeidung von zündfähigen Entladungenist, fest, wo die Mindestzündenergie einer explosionsfähigen Atmosphäre nicht weniger als 0,016 mJ beträgt (=> gilt nicht für sauerstoffangereicherte Atmosphären). Im Rahmen dieser Europäischen Norm ist ein vollständig geerdetes System definiert als ein System, in dem Personal und andere Leiter über einen Widerstand von weniger als 108 Ω mit der Erde verbunden sind.

4. Anforderungen• Ableitfähige Schutzkleidung muss sicherstellen, dass die darunter liegende Kleidung vollständig und dauerhaft bedeckt ist

=> Sie ist geschlossen zu tragen und darf in Ex-Bereichen nicht geöffnet werden.• Leitfähige Bestandteile (z.B. Reißverschlüsse, Knöpfe) müssen abgedeckt werden• Nicht ableitfähige Zusatzteile (z.B. Etiketten, Reflexstreifen) sind erlaubt, wenn sie eine Breite von 50 mm nicht überschreiten, sonst

darf die Gesamtfläche max. 10.000 mm² betragen. • Die kombinierte Dicke jeglicher nicht ableitfähiger Schichten im Material und der Zusatzteile muss kleiner 2 mm sein. • Kapuzen aus nicht ableitfähigem Material müssen entfernbar oder einlegbar (z.B. im Kragen) sein

=> Abdeckung durch leitfähiges Material.

Schutzkleidung - Elektrostatische Eigenschaften - Teil 5: Leistungsanforderungen an Material und Konstruktionsanforderungen

DIN EN 1149-5: 2018


4. Anforderungen• Vorbehandlung: 5 Waschbehandlungen vor der Prüfung gemäß herstellerangaben.

Hinweis: Durch Abnutzung, Waschen, Alterung, mögliche Verschmutzung können sich die antistatischen Eigenschaften verschlechtern• Materialanforderungen:

- Abschirmfaktor S (DIN EN 1149-3): S > 0,2 als arithmetischer Mittelwert oder - Halbwertszeit des Ladungsabbaus t50 (DIN EN 1149-3): t50 < 4 s oder- Oberflächenwiderstand R (DIN EN 1149-1): R < 2,5 x 109 Ω auf mindestens einer Oberfläche (Angabe des geometrischen

Mittelwertes)- Bei Material mit leitfähigen Fäden (leitfähige Fasern an der Oberfläche oder im Kern) in einem Streifen- oder Gittermuster darf der

Abstand zwischen den leitfähigen Fäden in einer Richtung nicht mehr als 10 mm für alle Bereiche des Materials betragen.

5. Kennzeichnung:

Hinweis: Lassen sie sich vom Kleidungshersteller die gesamte Zertifizierung vorlegen => 1149-5 plus 1149-1 oder 1149-3

Schutzkleidung - Elektrostatische Eigenschaften - Teil 5: Leistungsanforderungen an Material und Konstruktionsanforderungen

DIN EN 1149-5: 2018


Lösungen für den Anwender bei Erdgasnetzen03

Anforderung an Schutzkleidung aus der TRGS 727 | Thilo Ponath | Dokumentenstatus: Final | Klassifizierung: Öffentlich27.09.201916

DIN-Norm wirft Fragen auf

Schutzkleidung mit elektrostatisch ableitfähigen Eigenschaften wird heute nach DIN EN 1149-5 zertifiziert. In dieser Norm wird u.a. vorgegeben, dass die elektrostatisch ableitfähigen Eigenschaften des Schutzkleidungsmaterials, zum Beispiel des Gewebes, entweder nach DIN EN 1149-1 oder DIN EN 1149-3 (Prüfverfahren 2: Influenzaufladung) zu prüfen sind und die Anforderungen bzgl. der Messergebnisse aus 1149-5 (Kapitel 4.2.1 Materialanforderungen) eingehalten werden müssen.

Die in der derzeitigen Fassung der TRGS 727 geforderte Ableitfähigkeit der Schutzkleidung wird als unmittelbare Größe nur nach DIN EN 1149-5 in Verbindung mit 1149-1 geprüft. Die Prüfungen der DIN EN 1149-3 zielen dagegen auf den mittelbaren Nachweis ab, dass keine gefährliche Ladungsansammlung auftritt. Daher ist eine Schutzkleidung, die nach DIN EN 1149-5 in Verbindung mit DIN EN 1149-3 zertifiziert ist, formal nach TRGS 727 nicht geeignet.

Das DGUV-Sachgebiet Explosionsschutz, Themenfeld Elektrostatik, das die Fortschreibung der TRGS 727 betreut, hat sich mit der Frage befasst, ob für die zuvor angeführten Tätigkeiten an Gasleitungen/-anlagen eine Schutzkleidung, deren elektrostatisch ableitfähige Eigenschaften nach DIN EN 1149-5 in Verbindung mit der DIN EN 1149-3 geprüft wurde, die gleiche Sicherheit bietet wie eine ableitfähige Schutzkleidung, die entsprechend TRGS 727 nach DIN EN 1149-5 in Verbindung mit DIN EN 1149-1 geprüft wurde.

Lösungsversuch


Die Experten des Fachbereiches Rohstoffe und Chemie (BG RCI) kamen bei einem Treffen im Januar 2019 zu folgendem Ergebnis:Für die angefragten Tätigkeiten an Gasleitungen/-anlagen, bei denen die Mindestzündenergie von Methan eine wichtige Kenngröße ist, sieht der Expertenkreis die gleiche Sicherheit zur Vermeidung von gefährlichen Aufladungen (Vermeidung von zündfähigen Entladungen) für nach DIN EN 1149 Teil 5 in Verbindung mit Teil 3 Prüfverfahren 2 geprüfte Schutzkleidung wie bei Schutzkleidung, deren Ableitfähigkeit im Sinne der TRGS 727 nach DIN EN 1149 Teil 5 in Verbindung mit Teil 1 geprüft wurde.

Voraussetzung:Die Erdung ableitfähiger Schutzkleidung soll über den Körper der die Kleidung tragenden Person erfolgen. Dies ergibt sich bei körpernaher Kleidung durch direkten Hautkontakt. Aber je mehr Kleidungsschichten getragen werden, desto unwahrscheinlicher wird es, dass alle Schichten direkten Hautkontakt haben. Insbesondere bei Wetterschutzkleidung, die als äußerste Schicht getragen wird, ist ein Hautkontakt üblicherweise nicht gegeben. Außerdem werden für das normale Innenfutter und zusätzliche wärmeisolierende (üblicherweise herausnehmbare) Futter keine ableitfähigen Materialien verwendet, so dass ein Ableitpfad durch die Schichten entfallt. Die Kleidung sollte daher so konstruiert sein, dass sich ein definitiver Hautkontakt der äußeren ableitfähigen Schicht ergibt.Ein direkter Hautkontakt kann z. B. über folgende Maßnahmen erreicht werden:• ableitfähige Bündchen (Hautkontakt kann durch längere Unterkleidung oder Handschuhe verhindert werden)• ableitfähige Daumenschlaufen (Hautkontakt kann durch Handschuhe verhindert werden)• ableitfähige Handgelenkbänder (siehe ESD-Ausrüstung) mit Kontakt zu der äußersten Schicht.

Lösungsversuch


Für Arbeiten an Gasanlagen (Erdgas) kann zukünftig eine Kleidung, die nach 1149-5 in Verbindung mit 1149-1 oder 1149-3 (2. Prüfverfahren) getestet wurde, eingesetzt werden.Somit sind die bisher verwendeten ableitfähigen Arbeitskleidungen, aus Materialien wie z.B. Modacrylgemische oder Aramidgewebe(Nomex) …, die mittels einer ableitfähigen Gitterstruktur (z.B. Carbonfasern) die Anforderungen der DIN EN 1149-3 einhalten erlaubt. Auf den Hautkontakt der Kleidung zur geerdeten Person ist zu achten.Veröffentlichungen:

• BGETEM:

• BG RCI: Aufnahme in ihren FAQ zum Explosionsschutz (vgl.: https://www.bgrci.de/exinfode/ex-schutz-wissen/antworten-auf-haeufig-gestellte-fragen/elektrostatik/) und mittelfristig in die überarbeitete TRG 727.

Bildquelle: BG ETEM, 2019

Ergebnis


https://www.bgrci.de/exinfode/ex-schutz-wissen/antworten-auf-haeufig-gestellte-

Anforderung an Schutz-kleidung aus der TRGS 727

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