Brandschutz beim Schweissen und Schneiden sowie bei verwandten Verfahren

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1 Brandschutz beim Schweissen und Schneiden sowie bei verwandten Verfahren

2 Brandschutz beim Schweissen, Schneiden und bei verwandten Verfahren 1 Einleitung 2 Seite 2 Gesetzliche Bestimmungen 2.1 Brandschutz Arbeitssicherheit 3 3 Brandgefahren 3.1 Allgemeines Direkte Einwirkungen Indirekte Einwirkungen 5 4 Brandverhütungs- 4.1 Technische Brandverhütungsmassnahmen 7 massnahmen 4.2 Organisatorische Brandverhütungsmassnahmen Ausbildung 9 5 Hinweise auf Publikationen 10 6 Anhang Muster: Erlaubnis für Schweissen, Schneiden und verwandte Verfahren 11 1

3 Brandschutz beim Schweissen, Schneiden und bei verwandten Verfahren 1 Einleitung Schweissen und andere Arbeiten, die Wärme, Funken und Tropfen produzieren, gehören zu den brandgefährlichen Tätigkeiten, die nicht selten als Ursache von Bränden und Explosionen mit Schäden in Millionenhöhe in die Schlagzeilen geraten. Die meisten Ereignisse, die auf diese sogenannten «Feuerarbeiten» zurückzuführen sind, liessen sich indessen mit den nötigen Vorsichtsmassnahmen verhindern. Sicherheitstechnisch besteht ein wesentlicher Unterschied, ob diese Arbeiten in eigens dafür eingerichteten Werkstätten oder aber mehr oder weniger improvisiert auf Baustellen, bei Renovationen und Reparaturen in bestehenden Gebäuden sowie bei Montagen in Fabrikationsbetrieben ausgeführt werden. Während die Brandverhütungsmassnahmen in der Werkstatt relativ einfach zu treffen sind, ist das korrekte Einhalten der Vorschriften ausserhalb der Werkstatt oft mit recht grossen Schwierigkeiten verbunden. Die vorliegende Broschüre will auf die Brandgefahren hinweisen und aufzeigen, wie Schadenfälle zu verhüten sind. 2 Gesetzliche Bestimmungen Jede Arbeit mit Feuer stellt eine Gefahr dar. Wer mit Feuer umgeht, muss daher die Sicherheitsvorschriften befolgen, die in den eidgenössischen und kantonalen Gesetzen und Richtlinien festgehalten sind. Gemäss schweizerischem Recht hat die Polizei bei jedem Brand abzuklären, ob er auf höhere Gewalt, auf eine technische Ursache, auf vorsätzliches, grobfahrlässiges oder fahrlässiges Verhalten zurückzuführen ist (Brandursachenermittlung). Geahndet wird nicht nur vorsätzliches Handeln (Brandstiftung); auch wenn das Feuer aufgrund grobfahrlässigen oder fahrlässigen Verhaltens ausbrach, das heisst wenn die nötigen Vorsichtsmassnahmen missachtet wurden, drohen dem Verursacher Busse oder Gefängnis. Zur Haftung: Entsteht ein Brand beispielsweise durch unsachgemäss durchgeführte Schweissarbeiten, haftet der Schweisser oder sein Arbeitgeber für den Schaden. Vergütet der Versicherer den Schaden, kann er je nach Schwere des Verschuldens auf den Schweisser, seinen Arbeitgeber oder dessen Betriebs- Haftpflichtversicherung zurückgreifen (Regress). 2

4 Abb. 1 Durch Funken beschädigte Keramikplatte 2.1 Brandschutz Der Brandschutz ist in den kantonalen Feuerpolizeivorschriften geregelt, mit dem Ziel, Schäden an Personen, Sachen und Umwelt weitgehend zu verhindern. Grundlage bilden die Brandschutznorm und deren Richtlinien der Vereinigung Kantonaler Feuerversicherungen (VKF), die in der Regel von den kantonalen Behörden zu Gesetzen und Verordnungen erhoben werden. Sie schreiben Massnahmen zur Verhinderung von Bränden und Explosionen vor, zum Beispiel die besonderen Vorkehrungen für Feuerarbeiten (Schweissen, Schneiden, Schleifen, Wärmen, Trennen, Schmirgeln). 2.2 Arbeitssicherheit Das Bundesgesetz über die Unfallversicherung (UVG) und die ergänzende Verordnung über die Verhütung von Unfällen und Berufskrankheiten (VUV) enthalten unter anderem auch einschlägige Artikel über die Verhütung von Explosionen und Bränden. So ist der Arbeitgeber nach UVG Artikel 82 Absatz 1 und 2 beispielsweise verpflichtet, für die Sicherheit seiner Mitarbeiter zu sorgen. Diese grundsätzliche Forderung wird ergänzt durch die in Absatz 3 festgehaltene Verpflichtung der Arbeitnehmer, den Arbeitgeber in der Durchführung der Schutzmassnahmen zu unterstützen. Im weiteren gelten die Richtlinien der Eidgenössischen Koordinationskommission für Arbeitssicherheit (EKAS) für die jeweiligen Gebiete (beispielsweise Schweissen, brennbare Flüssigkeiten, Flüssiggas) sowie die Veröffentlichungen der Suva und die von den zuständigen Fachorganisationen herausgegebenen Regeln der Technik. 3

5 Abb. 2 Funken und Tropfen beim Brennschneiden 3 Brandgefahren 3.1 Allgemeines Holz, Kork, Kunststoffe, Papier, Textilien und alle anderen organischen Stoffe lassen sich in kompakter Form (Holzbalken, Kartonstapel, Stoffballen usw.) weniger leicht entzünden als in fein zerteiltem, lockerem Zustand (etwa Späne, Fasern, Staub). Die Zündtemperaturen der meisten in Frage kommenden Stoffe liegen zwischen 200 C und 300 o C. Für die Entzündbarkeit massgebend ist aber auch der Feuchtigkeitsgrad des Materials. So wird beispielsweise das dürre Gebälk eines jahrhundertealten Dachstuhls leichter in Brand geraten als frisch gesägte Balken gleicher Abmessung. Spezielle Vorsicht ist geboten, wenn unter Umständen unbemerkt brennbare Flüssigkeiten, Gase oder Dämpfe vorhanden sein könnten. Der Energiegehalt von Funken und Tropfen würde in diesem Fall ausreichen, um einen Brand zu entfachen. Bei Arbeiten an Rohrleitungen und Behältern, die brennbare Stoffe enthalten oder enthalten haben, besteht bei unsachgemässem Vorgehen Explosionsgefahr. Besonders tückisch sind durch Feuerarbeiten verursachte Schwelbrände, weil sie meist lange Zeit unentdeckt bleiben. Bis ein offenes Feuer entsteht, kann es unter ungünstigen Umständen Stunden dauern. 4

6 Abb. 3 Lassen sich die Brandverhütungsmassnahmen nicht durchführen, wird ein kaltes Alternativverfahren angewendet 3.2 Direkte Einwirkungen Brennerflammen beim Gasschweissen, Flammlöten, Flammwärmen und Brennschneiden weisen Temperaturen bis C auf. Beim Schweissen und Trennen mit Lichtbögen herrschen im Kern des Lichtbogens Temperaturen bis zu C. Brennbare Stoffe im Einwirkungsbereich dieser Temperaturen können rasch entzündet werden. 3.3 Indirekte Einwirkungen Funken Wirken Flammen und Lichtbögen auf den Werkstoff ein, verflüssigt sich das Metall nicht nur, sondern es verdampft zum Teil auch. Es entstehen kleine Metallpartikel von 0,01 bis 0,2 mm, die auf ihrem Flug erstarren. Diese Funken haben einen relativ geringen Wärmeinhalt, können aber trotzdem in der Nähe ihrer Entstehungsstelle leichtbrennbare Stoffe und brennbare Gasgemische entzünden und empfindliche Oberflächen wie Glas und Fliesen bleibend beschädigen (Abb. 1) Tropfen Beim Abknallen des Schweissbrenners und beim thermischen Trennen wird flüssiges Metall oder Metalloxid als Tropfen aus der Arbeitszone weggeblasen, beim Lichtbogenschweissen in Vertikal- oder Überkopfposition kann aus der Schmelze Metall und beim Schweissen mit umhüllten Elektroden auch Schlacke abtropfen. Solche Tropfen haben einen Durchmesser von 2 bis 5 mm und einen sehr grossen Wärmeinhalt. Fallen sie auf brennbares Material, besteht die Gefahr eines Schwelbrandes, der sich unter Umständen erst nach Stunden zu einem Vollbrand entwickelt (Abb. 2). 5

7 3.3.3 Wärmestrahlung, Verbrennungsgase Wärmestrahlung und aufsteigende Verbrennungsgase können bei längerer Einwirkungsdauer auch ausserhalb des direkten Flammen- oder Lichtbogenbereichs zu Bränden führen Sekundärflammen Das Brenngas, mit Luft oder Sauerstoff vermischt, verbrennt als Stichflamme des Schweissbrenners. Diese sogenannte Primärverbrennung setzt Kohlenmonoxid (CO) und Wasserstoff (H 2 ) frei. Diese zwei Brenngase mischen sich mit Umgebungsluft und verbrennen im Flammenbesen. Bei dieser sogenannten Sekundärverbrennung entstehen Kohlendioxid (CO 2 ) und Wasserdampf (H 2 O). Beim Eindringen der Flamme in Spalten, Fugen, Ritzen und Rohre verbrennen CO und H 2 nicht vollständig, sie bleiben als brennbare Gase erhalten. Mit Luft gemischt verbrennen sie mit blassblauer Flamme. Diese Flammen können zum Beispiel an offenen Enden von Rohrleitungsnetzen entstehen. Ist eine Zündquelle vorhanden, kann sich dieses Gasgemisch auch weit entfernt vom Schweissbrenner entzünden Wärmeleitung der Werkstücke Metalle sind gute Wärmeleiter, das heisst die durch Flammen und Lichtbögen zugeführte Wärme breitet sich im Werkstück rasch aus. Je länger das Werkstück erhitzt wird, desto grösser wird die Entfernung, in der sich brennbares Material entzünden kann Elektrischer Strom Unter gewissen Umständen fliesst der Schweissstrom unbemerkt ganz oder teilweise durch den Schutzleiter der Hausinstallation. Dieser «vagabundierende Strom» führt sehr schnell zur Überhitzung und zum Verschmelzen aller Leiter, da Schutzleiter, Pol- und Nullleiter im gleichen Kanal liegen. Die Überhitzung zerstört die Umhüllung und bewirkt damit einen Kurzschluss. Ursachen vagabundierender Ströme sind der schlechte Aufbau des Stromkreises, Isolationsschäden oder defekte Verbindungen. Zu klein dimensionierte Schweisskabel, gebrochene Litzen oder nicht abgerollte Kabel, die einem wechselnden magnetischen Feld ausgesetzt sind, können sich abnormal aufheizen. Das gleiche gilt für schlechte Verbindungen an Werkstückanschlüssen. 4 Brandverhütungsmassnahmen Lassen sich die nachfolgend beschriebenen Brandverhütungsmassnahmen nicht durchführen, ist auf Feuerarbeiten zu verzichten. An ihre Stelle treten kalte Alternativverfahren wie Schrauben, Kleben oder Sägen (Abb. 3). 6

8 4.1 Technische Brandverhütungsmassnahmen Flammen und Lichtbögen Brennbare Materialien (auch Stäube) sind aus dem Gefahrenbereich von Flammen oder Lichtbögen zu entfernen. Ist dies nicht möglich, sind sie mit nichtbrennbaren und wärmeisolierenden Abdeckungen zu schützen oder dauernd mit Wasser benetzt zu halten Funken und Tropfen Brennbare Materialien sind aus dem Gefahrenbereich von Funken und Tropfen zu entfernen oder, wenn das nicht möglich ist, mit nichtbrennbarem Material abzudecken. Tropfen sollten in wasser- oder sandgefüllten Wannen aufgefangen werden. Hohlräume, Ritzen und Durchbrüche sind gegen das Eindringen von Funken und Tropfen mit nichtbrennbarem Material abzudichten Sekundärflammen Hohlräume, Ritzen und Durchbrüche sind im Arbeitsbereich sorgfältig mit nichtbrennbarem Material gegen das Eindringen der Schweiss- und Verbrennungsgase abzudichten. Ausmündungen von Rohren, an denen geschweisst wird, müssen verschlossen oder die austretenden Gase gefahrlos abgeführt werden Wärmeleitung Metallische Teile, an denen oder in deren unmittelbarer Nähe Feuerarbeiten ausgeführt werden, sind dauernd zu kühlen (Abb. 4) Elektrische Einrichtungen Elektrische Anlagen und Geräte sind vorschriftsgemäss zu betreiben. Defekte an Kabeln, Steckern und Apparaten sind sofort fachmännisch zu beheben. Der vorsorgliche Unterhalt aller elektrischen Schweisseinrichtungen ist unabdingbar. Zu beachten: Werkstückanschlussvorrichtungen sind direkt an das Werkstück oder möglichst nahe der Schweissstelle anzuschliessen. Kabel, Kabelverbindungen und Anschlüsse müssen einen ausreichenden Querschnitt aufweisen, durchgehend isoliert und gut leitend sein. Schweisskabel dürfen keine Litzenbrüche oder andere Beschädigungen aufweisen. Netzzuleitungs- und Schweisskabel sind vor dem Schweissen über die ganze Länge auszulegen. Elektrodenhalter dürfen nur auf elektrisch isolierende Unterlagen abgelegt werden. Lüftungsschlitze an Schweissstromquellen sind freizuhalten. 4.2 Organisatorische Brandverhütungs- Massnahmen Feuerarbeiten bleiben zuverlässigen, sachkundigen und instruierten Personen vorbehalten und müssen gemäss den gesetzlichen Bestimmungen ausgeführt werden. 7

9 Abb. 4 Dauernde Kühlung der wärmeleitenden Metallteile Weisungen, Abklärungen Geschehen Feuerarbeiten an nicht speziell ausgestatteten Arbeitsplätzen, sind für betriebseigenes und betriebsfremdes Personal verbindliche Weisungen zu erlassen (Weisung für Feuerarbeiten, Erlaubnis für Schweissen, Schneiden und verwandte Verfahren usw.). Erlaubnis und Weisungen werden durch den Betrieb erteilt und den jeweiligen Gegebenheiten angepasst. Für Arbeiten in feuer- und explosionsgefährdeten Räumen oder in Rauchverbotszonen ist eine schriftliche Genehmigung unter Festlegung der Sicherheitsmassnahmen einzuholen. Vor Arbeitsbeginn besprechen der Ausführende oder sein Vorgesetzter und die für die Arbeitsstelle zuständige Person die vorhandenen Gefahren und vereinbaren gemeinsam die nötigen Schutzmassnahmen. Sprachliche Schwierigkeiten sind kein Grund, diese Schutzmassnahmen zu unterlassen! Erlaubnis für Schweissen, Schneiden und verwandte Verfahren Sofern spezielle Firmenweisungen, Vorschriften für heikle Zonen usw. es erfordern, bedürfen Feuerarbeiten der schriftlichen «Erlaubnis für Schweissen, Schneiden und verwandte Verfahren». Auf diesem Formular werden Arbeitsstelle, Gül-tigkeitsdauer, technische und organisatorische Massnahmen sowie die Verantwortlichkeiten aller an der Schweissarbeit beteiligten Personen festgehalten. Das im Anhang (Kapitel 6) aufgeführte Beispiel dient als Vorlage. 8

10 Diese Bewilligungsformulare sind gedruckt als Block zu 50 Blatt beim SVS erhältlich (solange Vorrat) Vorbereitung und Überwachung des Arbeitsplatzes Die für Feuerarbeiten freigegebene Zone ist durch Weisungen festzulegen. Wenn nötig, sind die Zone oder die eigentliche Schweissstelle zu markieren. Es sind genügend geeignete Löschmittel bereitzustellen. Gegebenenfalls muss zur Überwachung der Feuerarbeiten eine zusätzliche Person beigezogen werden. Flammen, Funkenwurf und Wärmefluss sind zu überwachen. Zur Beseitigung der Elektrodenstummel sind Wasser oder Sand bereitzustellen. Während und nach der Arbeit ist die Wirksamkeit der getroffenen Brandverhütungsmassnahmen zu kontrollieren. Ist mit Schwelbränden zu rechnen, sind diese Kontrollen während mehrerer Stunden, allenfalls sogar über die Nacht, durchzuführen. Die Gasflaschen müssen immer zugänglich sein, damit sie bei einem Brand sofort entfernt oder gekühlt werden können. Vor dem Beginn der Feuerarbeiten sollten die ausführenden Personen das Faltblatt «Brandschutz beim Schweissen» erhalten (zu beziehen bei der Swissi AG oder bei der Suva [siehe Kapitel 5]). 4.3 Ausbildung Der Kurs «Brandverhütung beim Schweissen», den der SVS und die Swissi AG gemeinsam durchführen, vermittelt die nötigen Kenntnisse über die Brandverhütung beim Schweissen, Schneiden und bei verwandten Verfahren. Nach bestandener Prüfung erhält der Teilnehmer einen Ausweis. 9

11 5 Publikationen Die vorliegende Broschüre basiert auf folgenden Vorschriften, Richtlinien, Empfehlungen und Publikationen: Publikationen der VKF Brandschutzvorschriften der VKF Brandschutz-Norm der VKF speziell: - Artikel 17: Sorgfaltspflicht - Artikel 72: Brandschutz auf Baustellen Brandschutz-Richtlinie «Brandverhütung, Sicherheit in Betrieben und auf Baustellen» Brandschutz-Richtlinie «Löscheinrichtungen» Aktuelle Ausgaben im Internet unter Vereinigung Kantonaler Feuerversicherungen Bundesgasse 20, Postfach, 3001 Bern Tel , Fax Publikation des SVS Regeln der Technik über Sicherheit beim Schweissen und im Umgang mit Gasen Schweizerischer Verein für Schweisstechnik St. Alban-Rheinweg 222, 4006 Basel Tel , Fax info@svsxass.ch Ausbildungshilfe der Swissi AG Brandverhütung beim Schweissen (CD, 14 ) Swissi AG Nüschelerstrase 45, 8001 Zürich Tel , Fax Publikation der EKAS bzw. der Suva EKAS-Richtlinie Nr «Schweissen, Schneiden und verwandte Gefahren zum Bearbeiten metallischer Werkstoffe» Suva-Bestellnummer «Vorsicht, in leeren Behältern lauert der Tod!» Suva-Bestellnummer «Schweissen und Schneiden. Schutz vor Rauchen, Stäuben, Gasen und Dämpfen» Suva-Bestellnummer «Das Wichtigste für Ihre Sicherheit. Schweissen in Behältern und engen Räumen» Suva-Bestellnummer «Brandschutz beim Schweissen. Das Wichtigste für Ihre Sicherheit und den Schutz der Umgebung» SBA 128 «Brenngas-Sauerstoff-Anlagen. Schweissen, Schneiden und verwandte Gefahren» Suva-Bestellnummer «Checkliste Schweissen, Schneiden, Löten und Wärmen (Flammenverfahren)» Suva-Bestellnummer «Checkliste Schweissen und Schneiden (Lichtbogenverfahren)» Suva Postfach, 6002 Luzern Bestellungen und Download: Fax Tel

12 6 Anhang Erlaubnis für Schweissen, Schneiden und verwandte Verfahren Arbeitsstelle:... Es darf am: in der Zeit von: Uhr durch: bis: Uhr folgende Arbeit ausgeführt werden: Für die Arbeitsstelle verantwortliche Person:... Für die Ausführung verantwortliche Person:... Ausführende Person:... Überwachende Person:... Bei Brand oder Unfall alarmieren: Name: Telefon: Ort, Datum:... Für die Arbeitsstelle verantwortliche Person Unterschrift: Für die Ausführung verantwortliche Person Unterschrift: Muster «Bewilligung für Schweissen, Schneiden und verwandte Verfahren» 11

13 Folgende Massnahmen* wurden durchgeführt kontrolliert durch* Für die Arbeitsstelle verantwortliche Person Für die Ausführung verantwortliche Person Flammen, Lichtbogen Brennbare Stoffe Benetzen entfernen Hohlräume beachten Abstauben Durchbrüche verstopfen Funken, Tropfen Brennbare Stoffe aus Funkenbereich entfernen Abdecken Tropfen auffangen Sekundärflamme Rohröffnungen Brennbare Gase ins verschliessen Freie abströmen lassen Wärmeleitung Wärmeleitende Teile kühlen Arbeitsobjekt Kennzeichnen Abschalten oder von der Energie trennen Abblinden Inertisieren Entleeren Reinigen Überwachung durch... Absperrung Orientierung Nachtwächter Portier Feuerwehr SiBe Feuerlöscher bereitgestellt Nachkontrolle Sondermassnahmen Meldergruppe resp. Melder ausschalten (falls erforderlich)... *Bitte Zutreffendes ankreuzen 12

14 Swissi AG Nüschelerstrasse Zürich Telefon +41 (0) Schweizerischer Verein für Schweisstechnik SVS St. Alban-Rheinweg Basel Telefon +41 (0) Vereingung Kantonaler Feuerversicherungen VKF Bundesgasse Bern Telefon +41 (0) /3500 d ncs