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    AMMONIAK, K√§ltemittel, Grundlagen, Schaden- u. Unfallverh√ľtung mit NH3



    1. Grundlagen Kältemittel Ammoniak
    2. Schaden- und Unfallverh√ľtung mit NH3


    1. Grundlagen Kältemittel Ammoniak

    1.1 Verwendung
    1.2 Chem., physikal. und sicherheitstechn. Kennzahlen bzw. Eigenschaften
    1.3 Gesundheitsgefahren H 6 1.4 Feuer- und Explosionsgefahr
    1.4 Feuer- und Explosionsgefahr
    1.5 Angaben zur Toxikologie
    1.6 Angaben zur √Ėkologie
    1.7 Schutzmassnahmen
    1.8 Erste Hilfe
    1.9 Vernichten von Ammoniak
    1.10 Massnahmen im Brandfall
    1.11 Betriebsverhalten
    2. Schaden- und Unfallverh√ľtung mit NH3

    2.1 Allgemein
    2.1.1 Druck-Temperatur-Verhalten
    2.1.2 Gewicht, Wasserlöslichkeit
    2.1.3 Brennbarkeit
    2.1.4 Gesundheitsgefahren
    2.1.5 Schutzmassnahmen
    2.1.6 Persönliche Schutzmassnahmen
    2.1.7 Erste Hilfe
    2.2 Erfahrungsverlust vermeiden
    2.3 Anmerkungen zu Ammoniak
    2.4 Gef√§hrdung durch √úberdr√ľcke
    2.5 Sicherheitstechnische Ausr√ľstung von K√§lteanlagen
    2.6 Zusammenfassung

    1. Grundlagen Kältemittel Ammoniak


    Ammoniak ist unter normalen Bedingungen ein farbloses Gas mit einem intensiv stechenden Geruch (Salmiakgeist) und l√§sst sich unter erh√∂htem Druck verfl√ľssigen. Verfl√ľssigtes Ammoniak, konzentrierte w√§sserige Ammoniakl√∂sungen sowie gasf√∂rmiges Ammoniak in h√∂heren Konzentrationen wirken auf Haut, Schleimh√§ute und Augen stark √§tzend. Verfl√ľssigtes Ammoniak kann ausserdem bei Hautkontakt Erfrierungen verursachen.

    1.1 Verwendung


    Ammoniak ist eines der wichtigsten Kältemittel; es wird mit Vorteil dort angewendet, wo seine toxischen Eigenschaften in Kauf genommen werden können. Seine hohe Verdampfungswärme beschränkt die Anwendung auf grössere Kälteanlagen.

    1.2 Chemische, physikalische und sicherheitstechnische Kennzahlen bzw. Eigenschaften

    Chemische Formel NH3

    Molekulargewicht 17,03 g/mol

    Molvolumen (0 ¬įC; 1,013 bar) 22,08 l/mol

    Dichte (Gas; 0 ¬įC; 1,013 bar) 0,77138 kg/m3

    Dichte (Fl; 20 ¬įC; 8,500 bar) 610 kg/m3

    Schmelzpunkt - Temperatur - 77,74 ¬įC - Druck 6,077*10E-2 bar - Schmelzw√§rme 331,6 kJ/kg

    Siedepunkt - Temperatur - 33,41 ¬įC - Druck 1,013 bar - Verdampfungsw√§rme 1371,2 kJ/kg - spez. Gewicht Gas 0,86 kg/m3 - spez. Gewicht Fl 682 kg/m3

    Kritischer Punkt - Temperatur 132,4 ¬įC - Druck 114,8 bar - spez. Gewicht 0,61 kg/dm3 Flammpunkt -

    Untere Explosionsgrenze in Luft 15 Vol.% (bezogen auf 20 ¬įC; 1,013 bar) bzw. 105 g/m3

    Obere Explosionsgrenze in Luft 30,2 Vol.% (bezogen auf 20 ¬įC; 1,013 bar) bzw. 215,7 g/m3

    Z√ľndtemperatur 630 ¬įC

    Temperaturklasse T 1

    Explosionsgruppe II A

    Brandklasse C

    MAK-Wert (1988) 25 ppm bzw. 17,5 mg/m3 Luft

    Geruchsschwellenwert ca. 5 ppm bzw. 3,5 mg/m3 Luft

    Hautresorption

    Löslichkeit

    Ammoniak ist leichtl√∂slich in Wasser, Alkohol, Aceton und Chloroform. Die L√∂sungen von Ammoniak in Wasser bezeichnet man als Ammoniakwasser, Salmiakgeist, Liquor ammonii caustici oder Ammoniumhydroxid. Fl√ľssiges NH3 darf wegen starker Verdampfung nicht ohne weiteres mit Wasser gemischt werden.

    Gefährliche Reaktionen

    Ammoniak kann mit vielen Stoffen explosible Gemische bilden.

    Kältetechnische Eigenschaften

    Der G√ľtegrad von Ammoniak ist verh√§ltnism√§ssig hoch. Schon bei m√§ssigen Druckverh√§ltnissen erh√§lt der Verdichter relativ hohe √úberhitzungstemperaturen, die jedoch durch mehrstufige Kompression mit Zwischenk√ľhlung vermieden werden k√∂nnen.

    Chemische Eigenschaften

    Der Stickstoff ist drei- oder f√ľnfwertig. Im NH3 ist er dreiwertig:

    In w√§sseriger Ammoniakl√∂sung ist er f√ľnfwertig:

    wobei der Übergang der einen Bindung in die andere vollständig reversibel ist. Infolgedessen lässt sich Ammoniak aus Wasser restlos austreiben. Der grösste Teil des Ammoniaks ist im Wasser einfach gelöst und nur ein kleiner Teil als Ammoniumhydroxyd an das Wasser gebunden.

    Verunreinigungen

    Ammoniak f√ľr K√§ltemaschinen soll im fl√ľssigem Zustand farblos sein. Die Hauptverunreinigung von Ammoniak ist Wasser.

    Ammoniak mit nicht √ľber 0,1 % Wasser wird als gen√ľgend wasserfrei zum F√ľllen von K√§ltemaschinen angesehen. Die Wasserbestimmung im NH3 erfolgte fr√ľher nach DREWS in verh√§ltnism√§ssig grober Weise durch Verdampfen von fl√ľssigem NH3 in einem Glasrohr von 100 cm3, in dem das Wasser nach Abdampfen des NH3 als R√ľckstand bestimmt wurde. Um den Eintritt von Luftfeuchtigkeit zu verhindern, wird zweckm√§ssig ein Stopfen mit abgebogenem Glasrohr aufgesetzt.

    Glasrohr zur Wasserbestimmung in fl√ľssigem Ammoniak (nach DREWS) F√ľr eine exakte Wasserbestimmung im fl√ľssigem NH3 kann die Phosphorpentoxydmethode ben√ľtzt werden. (Bei NH3 wird jedoch nicht Phosphorpentoxyd ben√ľtzt, sondern sondern Natriumhydoxyd oder Kaliumhydoxyd!) Diese Methode kann auch f√ľr die Wasserbestimmung von K√§ltemaschinen√∂len ben√ľtzt werden. R√ľckst√§nde, die meist aus √Ėlen vom Verfl√ľssigungsprozess bestehen, sollen im Ammoniak nicht mehr als 0,5 % betragen. Der R√ľckstand wird durch Verdampfen einer gewogenen Menge NH3 bestimmt; er soll nach LANGE und HERTZ zum Austreiben des restlichen Ammoniaks mit Luft gesp√ľlt und bei 40 ¬įC getrocknet werden. Durch Trocknen bei 105 ¬įC erfasst man nur die nicht fl√ľchtigen Verunreinigungen. Fremdgase k√∂nnen in Ammoniakmaschinen, sofern es sich um die Spaltprodukte (Wasserstoff und Stickstoff) handelt, besonders dann gef√§hrlich werden, wenn gleichzeitig Luft im K√§ltekreislauf vorhanden ist. Nach THOMPSON k√∂nnen dann Detonationen auftreten. Fremdgase im NH3 werden zweckm√§ssig mit dem Analysenrohr nach POLLITZER mit Wasser als Absorptionsfl√ľssigkeit bestimmt.

    Verhalten gegen Trockenmittel

    Als Trockenmittel kommen f√ľr Ammoniakdampf nur die alkalischen Stoffe Kaliumhydroxyd, Natriumhydoxyd, Bariumhydroxyd und die basischen Oxyde Bariumoxyd und Kalziumoxyd sowie die adsorptiv wirksamen Stoffe aktive Tonerde und Kiesgel in Frage. Alle sauren Produkte, wie z.B. Phosphorpentoxyd und Schwefels√§ure, k√∂nnen nicht verwendet werden, da das alkalische NH3 unter Salzbindung mit ihnen reagiert. Fl√ľssiges Ammoniak kann durch Stehen √ľber metallischen Natrium oder Kalium in Schnitzel- oder Drahtform sehr weitgehend bis auf etwa 30 mg H2O/kg NH3 getrocknet werden. Die Anwendung der Trockenmittel ist bei Ammoniak auf die Aufbereitung vor dem Einf√ľllen in die K√§ltemaschine beschr√§nkt. Im K√§ltekreislauf ist der Einbau von Trocknern nicht erforderlich und auch nicht √ľblich.

    Verhalten gegen Werkstoffe

    Der haupts√§chlich verwendete Baustoff f√ľr NH3-Anlagen ist Eisen mit seinen Legierungen, die selbst durch feuchtes Ammoniak praktisch nicht angegriffen werden, solang eine Elementbildung durch Kombination mit anderen Metallen vermieden wird. Galvanische Oberfl√§chen auf Eisen, Zink und seine Legierungen, Kupfer und Messing werden durch NH3 angegriffen und sollen deshalb nicht angewendet werden.

    Ammoniak kann mit Quecksilber explosive Gemische bilden. Es muss daher vermieden werden, Quecksilber mit NH3 in K√§lteanlagen in Ber√ľhrung zu bringen. Die nichtmetallischen Werkstoffe, vor allem die f√ľr Dichtungszwecke verwendeten Elastomeren, werden durch Ammoniak weder angegriffen noch gequollen oder gel√∂st. Diese Stoffe m√ľssen zur Verwendung in NH3-Anlagen nur nach dem Gesichtspunkt der mechanischen Eigenschaften und der √∂lbest√§ndigkeit ausgesucht werden.

    Verhalten gegen Schmiermittel

    F√ľr NH3-Anlagen k√∂nnen auch verh√§ltnism√§ssig schwach raffinierte und billige √Ėle verwendet werden (Mineral√∂le); NH3 neutralisiert alle sauren Bestandteile und Alterungsprodukte. Mit Vorteil wird f√ľr hochbelastete K√§lteanlagen reine synthetische √Ėle mit hoher thermischer und chemischer Stabilit√§t verwendet. Die √Ėlsorte wird in der Regel vom Verdichterhersteller in Abh√§ngigkeit der Betriebstemperatur vorgeschrieben. Diese sollte beim Nachf√ľllen stets beibehalten werden. Ammoniak und √Ėl sind nicht mischbar. Das schwerere √Ėl setzt sich deshalb immer an den tiefsten Stellen der Anlage ab. Beim Einsatz von √Ėlen, die bei den gew√§hlten Verdampfungstemperaturen nicht mehr fliessf√§hig sind, muss eine Erw√§rmungsm√∂glichkeit auf der kalten Seite vorgesehen werden.

    Zersetzung

    Ammoniak beginnt nach CALCOTT und KESHOE ab 260 ¬įC in Stickstoff und Wasserstoff zu zerfallen.

    1.3 Gesundheitsgefahren

    Ammoniak wirkt als Gas auf die Atmungsorgane und als Fl√ľssigkeit auf die Gewebe ein. Ausserdem treten Augenentz√ľndungen und Kopfschmerzen auf, die von Ver√§tzungen der Stirnh√∂hle ausgehen. Alle √Ątzungen der Schleimh√§ute f√ľhren zu recht tiefgehenden Ver√§nderungen, ebenso wie sich an den H√§nden Risse und Schrunden durch Austrocknung infolge der Verseifung des Fettes in den Talgdr√ľsen bilden.

    .1 Verfl√ľssigtes Ammoniak, konzentrierte w√§sserige Ammoniakl√∂sungen (Salmiakgeist) sowie gasf√∂rmiges Ammoniak in h√∂heren Konzentrationen wirken auf Haut, Schleimh√§ute stark √§tzend und kann in den Augen zu Erblindung f√ľhren.

    .2 Ammoniak wirkt als Reizgas vorwiegend auf die Atmungsorgane und kann zu einem lebensbedrohlichen Erstickungszustand durch Kehlkopfschwellung und Lungen√∂dem f√ľhren. Noch Stunden nach der Aufnahme k√∂nnen diese lebensgef√§hrlichen Beschwerden auftreten.

    .3 Verfl√ľssigtes Ammoniak kann bei Hautkontakt ausserdem Erfrierungen verursachen.

    1.4 Feuer- und Explosionsgefahr

    Ammoniak geh√∂rt zu den leicht entz√ľndlichen Gasen, da Ammoniak im gasf√∂rmigen Zustand mit Luft einen Explosionsbereich hat. Wegen der zur Z√ľndung erforderlichen hohen Energie und Konzentration ist jedoch die Explosionsgefahr verh√§ltnism√§ssig gering. Gasf√∂rmiges Ammoniak ist nur schwierig entflammbar. Explosionen treten nur in abgeschlossenen R√§umen auf.

    Die Underwriters Laboratories stellen als niedrigste Z√ľndtemperatur f√ľr NH3-Luft-Gemische 651 ¬įC fest. Die gleiche Temperatur nennt FORBES bei Gegenwart von Eisen das katalytisch auf die Verbrennung wirkt. Bei Abwesenheit von Katalysatoren stellt er eine Z√ľndtemperatur von 850 ¬įC fest; sie h√§ngt zweifellos von der W√§rmeableitung durch die Umgebung ab. Die untere Z√ľndgrenze f√ľr Ammoniak in Luft wird mit 15,3 bis 16 Vol.% angegeben. Unter dieser Grenze verbrennt NH3 langsam mit gelber, weicher Flamme zu Wasser und Stickstoff. Mit Flammen von benzingetr√§nkten Lappen oder von Kerzen l√§sst sich, wie BRIZZOLARA mitteilt, Ammoniak unter Atmosph√§rendruck nicht entz√ľnden. Im Gegenteil wird die Flamme beim Ann√§hern an das fl√ľssige, verdampfende NH3 ausgel√∂scht.

    Zu der verh√§ltnism√§ssig hohen Z√ľndtemperatur des Ammoniaks kommt noch die grosse Diffusionsgeschwindigkeit von NH3 in Luft, die zu einer schnellen Verteilung f√ľhrt. Ausstr√∂mendes fl√ľssiges Ammoniak nimmt dazu noch die Verdampfungsw√§rme aus der Umgebung auf. Die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Flammen ist unter der Explosionsgrenze sehr gering. Selbst das L√∂ten an offenen Rohren, aus denen Ammoniak und √Ėl ausstr√∂mten, f√ľhrte nur zu einem ruhigen Verbrennen des √Ėls, w√§hrend das Ammoniak gleichzeitig die Verbrennung d√§mpfte.

    Dagegen ist bei Schweissarbeiten an NH3-Anlagen oder Beh√§ltern gr√∂sste Vorsicht zu beachten, da in ihnen explosionsf√§hige Gemische mit Luft vorhanden sein k√∂nnen. Sie sollen deshalb vor Beginn der Schweissarbeiten gr√ľndlich mit Luft oder einem nicht brennbaren Gas gesp√ľlt werden, um Reste von Ammoniak zu entfernen. Offene Flammen und Feuer sind in Maschinenr√§umen f√ľr NH3 auf jeden Fall unzul√§ssig. Ebenso sollen elektrische Leitungen mit mehr als 600 Volt Spannung nur dicht verschlossen mit explosionssicheren Armaturen verlegt werden.

    HUGHES beschreibt eine Reihe von Unf√§llen durch Ammoniak aus K√§lteanlagen, wobei heftige Explosionen zu schwersten Zerst√∂rungen f√ľhrten, oft aber nur eine kurze Flammenentwicklung auftrat, die unter Holz und Lacke verbrannte. Dabei war die Art der Z√ľndquelle bei mitunter sehr verschiedener Auswirkung vielfach gleich oder √§hnlich mit Temperaturen von nur etwa 540 ¬įC. In einem Falle einer besonders schweren Explosion konnte als Z√ľndquelle eindeutig eine 150 W-Gl√ľhlampe festgestellt werden, deren Glas durch einen Spritzer fl√ľssigen Ammoniaks gesprungen war und ein Loch hatte. Das nach der ersten Explosion weiterhin austretende NH3 f√ľhrte nicht zu weiteren Explosionen. Ferner wurde festgestellt, dass nach Entflammung des Ammoniaks die R√§ume ohne jede Spur einer Reizwirkung betreten werden konnten, da alles NH3 verbrannt war.

    Im Gegensatz zu den Entflammungen tritt bei Explosionen von Ammoniak selten eine Entz√ľndung brennbarer Gegenst√§nde ein. Nach BRIZZOLARA wurde eine schwere Explosion in New York nicht durch NH3, sondern prim√§r durch Schweissen an einem mit √Ėl gef√ľllten Beh√§lter ausgel√∂st. Oft wird auch fein verteiltes, zun√§chst entz√ľndetes √Ėl als Z√ľndquelle f√ľr solche NH3-Explosionen verantwortlich gemacht, die ohne das Vorhandensein einer anderen Z√ľndquelle von h√∂heren Temperaturen entstehen. √Ėl ist aber schwerer entz√ľndbar als Ammoniak, so dass heute als Ursache von Explosionen Wasserstoff f√ľr wahrscheinlich angesehen wird, der sich in NH3-Anlagen stets in kleiner Menge als Fremdgas bildet. Daf√ľr sprechen auch die F√§lle, in denen reines NH3 in gr√∂sserer Menge ausgetreten ist, ohne dass eine Entz√ľndung trotz vorhandenseins einer ausreichenden Z√ľndquelle eingetreten ist. Auch deutet die Entz√ľndung von ausstr√∂mendem Ammoniak ohne Vorhandensein einer Z√ľndquelle bei pl√∂tzlichen Rohrbr√ľchen auf Wasserstoff hin. F√ľr das Vorhandensein von Wasserstoff spricht auch die Tatsache, dass in manchen F√§llen beim Suchen von Undichtheiten mit brennenden Schwefelfaden sich die ausstr√∂menden Gase trotz der sehr niedrigen Temperaturen entz√ľnden.

    Unklar sind noch die Bedingungen, unter denen es zu einer Spaltung von NH3 in der Maschine kommt. Unter Ber√ľcksichtigung der M√∂glichkeit der Zersetzung von Ammoniak, vor allem unter Einfluss von Wasser und katalytisch wirksamen Metallen, ist die Wahrscheinlichkeit der Wasserstoffentwicklung in einzelnen ung√ľnstigen F√§llen schon gegeben.

    BRIZZOLARA empfiehlt folgende Vorkehrungen gegen Brände und Explosionen bei NH3-Kälteanlagen:

    - Gute Ventilation der R√§ume bis zur Decke - Fernhaltung von Feuchtigkeit aus dem K√§ltemittelkreislauf - Vermeidung von Vakuum auf der Saugseite und dauernde Kontrolle des Verfl√ľssigungsdruckes, um eingesaugte Luft sofort festzustellen - Sofortige Entfernung von Fremdgas nach dessen Feststellung und Entfernung von √Ėl aus dem Verdampfer

    Explosionsgrenzen von Ammoniak in Mischungen mit Methan, √Ąthan, Propan, √Ąthen, Propen und Luft

    Explosionen von brennbaren Gasen, D√§mpfen oder St√§uben sind nur m√∂glich, wenn die Brennstoffkonzentration in einem bestimmten Bereich liegt der durch die untere und obere Explosionsgrenze eingeschlossen wird. W√§hrend f√ľr Mischungen aus reinen brennbaren Komponeten mit Luft experimentelle Daten in grosser Zahl vorliegen, sind Nischungen aus mehreren brennbaren Komponenten mit Luft bisher weit weniger untersucht worden. Eine M√∂glichkeit zur n√§herungsweisen Absch√§tzung der gemeinsamen Explosionsgrenzen von Gemischen aus chemisch √§hnlichen Gasen liefert die Regel von LE CHATELIER. F√ľr die Untersuchten f√ľnf Brenngasmischungen zeigt sich, dass die Regel von LE CHATELIER nur eine grobe N√§herung darstellt, von der im Einzelfall sowohl zur sicheren als auch zur unsicheren Seite hin abgewichen wird. Die untere Explosionsgrenze wird f√ľr die Mehrzahl der Systeme besser angen√§hert als die obere Explosionsgrenze. Systematische Versuche sind also f√ľr jedes System mit mehreren brennbaren Komponeten unerl√§sslich.

    1.5 Angaben zur Toxikologie


    Ammoniak ist sehr giftig, hat aber gleichzeitig auch eine charakteristische Warnwirkung, wobei der Schwellenwert weit unterhalb jeder Gefahrenwirkung liegt. Hohe Konzentrationen machen den Menschen sofort vollkommen handlungsunfahig.

    0,0005 Vol.% NH3 in Luft: bereits durch Geruchssinn feststellbar

    0,005 Vol.% N~ in Luft: sind f√ľr l√§ngere Zeit nur nach Gew√∂hnung ertr√§glich

    0,03 Vol.% NH3 in Luft: kaum erträglich, bei Einwirkung unter 1 Std. keine ernsthafte Wirkung

    0,07 0,1 Vol.% NH3 in Luft: unerträglich, bei längerer Einwirkung treten Schädigungen der Atmungsorgane ein

    0,2 0,3 Vol.% NH3 in Luft: wirken nach 1/2 bis 1 Std. oder sp√§ter t√∂dlich, an Augen treten Hornhautentz√ľndung auf

    0,5 0,6 Vol.% NH3 in Luft: f√ľhrt in 1/2 Std. zur Erblindung und zum Tod

    0,6 1,0 Vol.% NH3 in Luft: f√ľhrt innerhalb weniger Minuten zum Tod

    Als Anzeichen f√ľr Ammoniakvergiftungen treten zuerst Erstickungsgef√ľhl und Atembeklemmungen, Schwindelgef√ľhl, Brennen im Hals, erh√∂hter Speichelfluss, Schmerzen im Magen und Erbrechen auf. L√§nger andauernde St√∂rungen an Atmungs- und Verdauungsorganen sind die √ľblichen Folgen einer st√§rkeren NH3-Vergiftung.

    1.6 Angaben zur √Ėkologie

    Ammoniak ist stark phytotoxisch.

    NH3 ist auch ein in der Natur vorkommender Stoff, und ist biologisch abbaubar. Umweltschäden sind nur zu erwarten, wenn es in höherer Konzentration auftritt.

    Wassergefährdungsklasse 2 (wassergefährdend)

    Emmisionsgrenzwert 30 mg/m3 H20 (bei einem Massenstrom von 300 g/h oder mehr) 1.7 Schutzmassnahmen

    .1 Raumschutz

    R√§ume in denen Ammoniak-K√§lteanlagen oder -Leitungen vorhanden sind, sind gut zu be- und entl√ľften. Zur schnellen Beseitigung von Ammoniakschwaden bzw. fl√ľssigem oder gel√∂stem Ammoniak sollten Wasseranschl√ľsse mit Spr√ľhstrahlrohren betriebsbereit gehalten werden. Fl√ľssiges Ammoniak ist jedoch nicht mit Wasser direkt zu bespr√ľhen. In den ammoniakgef√§hrdeten Arbeitsbereichen m√ľssen ausserdem Augenduschen vorhanden sein.

    F√ľr den Betrieb von Ammoniak-K√§lteanlagen gelten die einschl√§gigen SN- bzw. VBG-Vorschriften. Offene Flammen und Feuer sind in Maschinenr√§umen f√ľr Ammoniakk√§lteanlagen auf jeden Fall unzul√§ssig. Ebenso sollen elektrische Leitungen mit mehr als 600 Volt Spannung nur dicht verschlossen mit explosionssicheren Armaturen verlegt werden.

    .2 Personenschutz Wesentlich ist vor allem, dass die Augen und Atmungsorgane gegen Ammoniak gesch√ľtzt werden; die Haut ist weniger empfindlich.

    1.7 Schutzmassnahmen

    .1 Augenschutz Bei Gef√§hrdung der Augen durch flussiges Ammoniak oder konzentrierte Ammoniakl√∂sungen sind dicht am Gesicht anliegende Schutzbrillen zu ben√ľtzen. Werden andere Brillen getragen, ist zus√§tzlich ein Gesichtsschutzschild anzulegen.

    .2 Atemschutz Filterger√§te mit Atemfilter (Schutzstufe 1; Kennbuchstabe K; Kennfarbe gr√ľn) k√∂nnen kurzzeitig verwendet werden, wenn die gesamte Schadstoffkonzentration einschliesslich Ammoniak in der Raumluft nicht mehr als 2 Vol.% und der Sauerstoffgehalt in der Luft mehr als 15 Vol.% betragen. Andernfalls sind Isolierger√§te, z.B. Schlauchger√§te, Pressluftatmer oder Sauerstoffschutzger√§te erforderlich. Arbeiten in ammoniakvergasten R√§umen, Gruben, usw. d√ľrfen nur unter Einsatz von Isolierger√§ten durchgef√ľhrt werden.

    Der stets erforderliche Augenschutz, der auch bei gasförmigem NH3 angewandt werden muss, wird durch eine dicht schliessende Maske ebenfalls gewährleistet. Erschöpfung der Filtereinsätze macht sich durch langsames Durchdringen des Kältemittels bemerkbar, ohne dass die toxische Grenze schnell erreicht wird.

    .3 K√∂rperschutz Eine Ber√ľhrung der Haut und der Kleidung mit fl√ľssigem Ammoniak oder konzentrierter w√§sseriger Ammoniakl√∂sungen muss vermieden werden. Es sind daher ggf. ammoniakbest√§ndige und undurchl√§ssige Handschuhe, Stiefel sowie Sch√ľrzen bzw. Anz√ľge aus Gummi oder Kunststoff zu benutzen. Ammoniakvergaste R√§ume d√ľrfen nur mit einem Gasschutzanzug betreten werden.

    .4 Vorbereitende Massnahmen Es wird empfohlen folgende Arzneimittel in der Nähe von Ammoniak-Anlagen leicht zugänglich und mit Hinweisschild vorrätig zu halten:

    1 Flasche 1 %ige Bors√§urel√∂sung 1 Flasche Essig (bei Gebrauch mit etwa 5-facher Menge Wasser zu verd√ľnnen) 1 kleinen Topf reine, weisse Vaseline (zum Einstreichen unter die Augenlider) 1 Topf reine, gelbe Vaseline (zum Aufstreichen auf ver√§tzte Hautstellen) 1 P√§ckchen Mull und Mullbinden 1 P√§ckchen Verbandwatte

    Ebenfalls sollten vorrätig sein:

    - Geeignete Filtergeräte - Schutzbrillen - Kunststoff- oder Gummihandschuhe und -Stiefel, evtl. Schutzanzug

    .3 Wasserschutz

    Auszug aus Verordnung Gewässerschutz

    K√ľhlwasser: Die Staffelung der Schutzmassnahmen bei W√§rmeentzug oder -abgabe:

    Oberflächenwasser Grundwasser Gewässer-schutzbereich KältemittelNH3 KältemittelNH3 AB V, E, ZV, E, Z V, E, ZV, E

    Legende: V = Schutzmassnahmen, die Fl√ľssigkeitsverluste verhindern. E = Schutzmassnahmen, die Fl√ľssigkeitsverluste leicht erkennbar machen. Z = Schutzmassnahmen, die auslaufende Fl√ľssigkeiten zur√ľckhalten. Verhindern lassen sich Fl√ľssigkeitsverluste durch fachgerechte Konstruktion, geordneten Betrieb und ausreichende Wartung sowie Sicherung gegen die Ben√ľtzung durch Unbefugte. Leicht erkennen lassen sich Fl√ľssigkeitsverluste nur durch spezielle W√§chterorgane. Im K√§ltemittelkreislauf werden daf√ľr sogenannte Medienw√§chter (auch Leckwarnger√§te oder Gassp√ľrsonden) verlangt. F√ľr FKW sind derartige Ger√§te vorhanden und erprobt; nicht jedoch f√ľr NH3. Hier muss auf eine Leitf√§higkeitsmessung (oder pH-Wert-Messung) ausgewichen werden .

    Zur√ľckhalten von auslaufenden Fl√ľssigkeiten kann bewerkstelligt werden durch:

    - Einbau eines Motorventiles - R√ľckhaltung in einem Sammelbecken - Abstellen der F√∂rder bzw. Zirkulationspumpe (ausgel√∂st durch W√§chterorgan)

    Auszug aus Verordnung √ľber Abwassereinleitungen

    Allgemeines Als Abwasser werden im weitesten Sinne s√§mmtliche W√§sser bezeichnet die aus .. K√ľhlwasser .. gleichg√ľltig ob sie verschmutzt oder unverschmutzt sind. Abw√§sser im Sinne der Verordnung sind solche, die wegen ihrer Beschaffenheit, ihrer Menge oder wegen des Anfallortes gesammelt, abgeleitet und behandelt werden m√ľssen, damit sie den Anforderungen f√ľr die Einleitung in ein Gew√§sser entsprechen.

    Abwasserverd√ľnnung Wenig verschmutztes Niedrigschlagwasser, Sickerwasser, Quellwasser, Bachwasser und √§hnliche unverschmutzte W√§sser sind mit R√ľcksicht auf die unerw√ľnschte Verd√ľnnung in der Mischwasserkanalisation direkt in ein Oberfl√§chengew√§sser einzuleiten oder unter Ber√ľcksichtigung der √∂rtlichen hydrogeologischen und technischen Verh√§ltnisse versickern zu lassen.

    1.8 Erste Hilfe

    Alle Personen, die durch Ammoniak gef√§hrdet sind, m√ľssen √ľber die Gesundheitsgefahren und die Erste-Hilfe-Massnahmen belehrt werden. Ausserdem ist nach Einatmen von Ammoniak in gr√∂sseren Mengen und bei Ammoniakver√§tzungen - besonders bei den Augen - unverz√ľglich eine √§rztliche Behandlung erforderlich.

    .1 Atmungsorgane Frische Luft, gegebenenfalls Sauerstoffinhalationsgerät - wenn möglich im Wechsel mit Wasserdampf-Einatmung - anwenden! Bei Kreislauf- und Atemstillstand Einleitung von Wiederbelebungsmassnahmen. Sofortiger liegender Transport zum nächsten Arzt.

    .2 Augen Ver√§tzte Augen im Liegen ausgiebig unter Schutz des unverletzten Auges mit Wasser sp√ľlen. Augenlider weit spreizen, das Auge nach allen Seiten bewegen lassen. Anschliessend Verletzten sofort in augen√§rztliche Behandlung bringen. √Ątzstoff angeben!

    .3 Haut Bei Benetzung der Haut mit fl√ľssigem oder konzentriertem w√§sserigem Ammoniak ist die benetzte Kleidung sofort auszuziehen und danach die Haut mit viel Wasser abzuwaschen.

    .4 Verschlucken Einige Tassen Wasser in kleinsten Schlucken trinken lassen. Erbrechen nicht anregen! Schneller schonender Transport ins Krankenhaus!

    Als erste Hilfe nach der Einwirkung von NH3 sind folgende Massnahmen zu empfehlen, wobei zu ber√ľcksichtigen ist, dass bei st√§rkeren Sch√§digungen in jedem Falle ein Arzt zuzuziehen ist: Der Patient ist unverz√ľglich in einen Raum mit frischer Luft und mit einer Temperatur von mindestens 20 ¬įC zu bringen.

    Der Kopf soll durch Schr√§glage des K√∂rpers leicht erh√∂ht liegen. Gegen Erstickungserscheinungen ist Sauerstoff mit einem Gehalt von h√∂chstens 5 % C02 in zweimin√ľtigen Perioden, jedoch nicht l√§nger als insgesamt 15 Minuten, anzuwenden. K√ľnstliche Beatmung soll nur bei Bewusstlosen oder beim Aussetzen der Atmung vorgenommen werden.

    Gegen quälende Hustenanfälle kann vom Sanitätspersonal eine Codein-Tablette (0,03) verabreicht werden.

    Zur Neutralisation von Mund und Rachen wird das Trinken einer 1 %igen Essigsäure- oder Weinsäurelösung mit Zucker empfohlen. In schweren Fällen mit starken Schluckbeschwerden wird das Einatmen von 1 %iger, zerstäubter Essigsäurelösung empfohlen.

    Vom Körper wird Ammoniak als Harnstoff ausgeschieden. In schweren Fällen kann die Ausscheidung von NH3 durch Injektion von Lobelin gefördert werden. Die Ausscheidung durch die Haut wird durch erhöhte Schweissabsonderung (warme Bäder) beschleunigt.

    Nach st√§rkerer Einwirkung von fl√ľssigem Ammoniak auf die Haut sind die Kleider m√∂glichst auszuziehen, wenn sie mit NH3 getr√§nkt und daher kalt sind. Die Haut wird durch fl√ľssiges Ammoniak ver√§tzt, wobei ausserdem Erfrierungserscheinungen auftreten. Auch hier verschafft eine 1 %ige Essigs√§urel√∂sung oder eine 2 %ige Bors√§urel√∂sung Linderung.

    Das Auge ist nach Einwirkung von fl√ľssigem NH3 und auch nach st√§rkeren Einwirkung von NH3-Gas mit 2 - 4 %iger Bors√§urel√∂sung oder mit einer 10 %igen Argyrol-L√∂sung zu behandeln, wobei die Sp√ľlwirkung durch √Ėffnen und Schliessen der Lider gef√∂rdert werden kann.

    1.9 Vernichten von Ammoniak

    Fl√ľssiges oder gel√∂stes Ammoniak wird am besten mit viel Wasser beseitigt. Bei Ammoniakschwaden hat sich der Einsatz von Spr√ľhstrahlrohren bew√§hrt. Wegen zu heftiger Reaktion darf Wasser nicht in Beh√§lter mit fl√ľssigem Ammoniak gebracht werden.

    1.10 Massnahmen im Brandfall

    Im Brandfall ist der Brandherd stets in Windrichtung zu bek√§mpfen. Bei L√∂scharbeiten in R√§umen m√ľssen Pressluftatmer oder Sauerstoffschutzger√§te und Gasschutzanz√ľge getragen werden. Als L√∂schmittel eignen sich Wasser oder Trockenl√∂schpulver. Ammoniak-Beh√§lter mit Wasserspr√ľhstrahl k√ľhlen.

    1.11 Betriebsverhalten

    Die Betriebseigenschaften von Ammoniak als K√§ltemittel sind sehr gut f√ľr den Betrieb von gr√∂sseren K√§ltemaschinen, w√§hrend es infolge seiner hohen spezifischen K√§lteleistung f√ľr Kleink√§lteanlagen ungeeignet ist. Infolge der geringen Dampfdichte k√∂nnen hohe Str√∂mungsgeschwindigkeiten in Ventilen und Leitungen angewandt werden. Bei tiefen Verdampfungstemperaturen (to < -40 ¬įC) bereitet die R√ľckf√ľhrung des in den Verdampfer gelangten √Ėles wegen seiner hohen Viskosit√§t Schwierigkeiten, so dass besondere Massnahmen getroffen werden m√ľssen.

    Reinigen Das Reinigen von Ammoniak kann in einfacher Weise durch Umdestillieren unter Druck oder beim normalen Siedepunkt erfolgen. Dadurch wird es von allen festen und fl√ľssigen R√ľckst√§nden befreit und auch weitgehend getrocknet, da sich Wasser in dem verbleibenden Rest der Fl√ľssigkeit anreichert.

    Entleeren Das Entleeren von Ammoniak-Anlagen bei Reparaturen soll stets durch Einleiten von Ammoniakdampf in Wasser erfolgen, um das NH3 zu binden. In der w√§sserigen L√∂sung l√§sst es sich dann leicht neutralisieren. In gr√∂sseren Mengen in die Atmosph√§re abgelassen ist es nicht nur giftig f√ľr Menschen und Tiere, sondern auch sch√§dlich f√ľr Pflanzen und f√ľhrt zu Korrosionen an Metallen, besonders wenn diese feucht sind. Zur Absorption von NH3 sind ca. 5,5 Liter Wasser je kg K√§ltemittel erforderlich. Da die Absorption sehr heftig vor sich geht, soll zwischen Maschinen oder den Ammoniak-Beh√§ltern und dem Wassergef√§ss stets ein Auffanggef√§ss eingeschaltet werden, um das Einsaugen von Wasser in die Anlage zu verhindern.

    Undichtigkeiten Undichtigkeiten an Ammoniakk√§ltemaschinen lassen sich einfach nachweisen, da NH3 eines der wenigen K√§ltemittel ist, die sich durch chemische Umsetzungen direkt nachweisen lassen, und da es auch einen charakteristischen Geruch hat. Zur Feststellung von Ammoniak wird gern ein brennender Schwefelfaden oder eine Schwefelschnitte verwendet, die in zweckm√§ssiger Weise so gehalten wird, dass die Verbrennungsgase die vermutlich undicht Stelle umstr√∂men (die brennende Schwefelschnitte wird z.B. am besten auf eine schmale Holzleiste gelegt). In feuchter Atmosph√§re bilden sich dann weisse Nebel von Ammoniumsulfit (NH4)2S03. Zum gleichen Zweck kann auch eine Schwefeldioxydgas S02 verwendet werden. Vorteilhaft wird dieses in handliche, tragbare Stahlflaschen abgef√ľllt. Diese Stahlflaschen sollen f√ľr Probedr√ľcke von mindestens 15 bar absolut hergestellt sein. Zu einer Stahlflasche geh√∂rt ein Druckreduzierventil, ein Schlauch und ein festes, ca 1 m langes Handst√ľck. Mit einer solchen Absucheinrichtung k√∂nnen auch meistens unzug√§ngliche Stellen leicht abgesucht werden. Schwefeldioxyd ist aber sowohl bei direkter Anwendudg als Gas wie auch bei Erzeugung aus brennenden Schwefelf√§den resp. -schnitten wegen der Geruch- und Reizwirkung unangenehm. Es ist deshalb eventuell zweckm√§ssiger, einen Wattenbausch an einem Glasstab in eine ges√§ttigte L√∂sung von S02 in Wasser zu tauchen und diesen der undichten Stelle zu n√§hern. In gleicher Weise kann auch mit Salzs√§ure gearbeitet werdem, mit der Ammoniak in feuchter Luft unter Entstehung von Ammoniumchlorid reagiert, das ebenfalls sofort weisse Nebel bildet.

    Eine weitere Möglichkeit ist das Abtasten der verdächtigen Stellen mit Fliesspapier, das mit Phenolphtalein getränkt ist, oder mit rotem, angefeuchtetem Lackmuspapier. Phenolphtalein färbt sich schon durch Spuren von Ammoniak rot, Lackmus färbt sich durch das alkalische NH3 blau.

    Ammoniakundichtheiten können aber auch mit Seifenwasser festgestellt werden. Durch die Blasenbildung werden so feine Undichtheiten ermittelt.

    Zersetzung Die Zersetzung von kleinen Mengen Ammoniaks w√§hrend des Betriebs der K√§ltemaschinen kann heute als erwiesen angesehen werden, wobei Katalysatoren, wie Wasserdampf, √Ėldampf und Metalle, eine wesentliche Rolle spielen. Nickel, das auf die Spaltung besonders stark katalytisch einwirkt, soll nach BRIZZOLARA in K√§ltemaschinen f√ľr NH3 nicht als Baustoff oder Oberfl√§che verwendet werden. Die Zersetzung von Ammoniak in Gegenwart von Eisen und Wasser unter Bildung von Wasserstoff ist bei den Ammoniakabsorptionsmaschinen hinreichend bekannt; auch in Eisenbeh√§ltern mit w√§sseriger NH3-L√∂sung wird die Bildung von Fremdgas beobachtet. Die bei Ammoniak durch den hohen Exponenten der Adiabate und die relativ hohen Druckverh√§ltnisse bedingten hohen Temperaturen am Druckventil f√∂rdern ebenfalls die Fremdgasbildung. Wasserstoff l√∂st sich unter Druck in fl√ľssigem NH3 in mehr als doppelter Menge im Vergleich mit Stickstoff. Auch im √Ėl l√∂st er sich in h√∂herem Masse als Stickstoff. Beim Druckabfall am Regelventil und im Verdampfer werden die gel√∂sten Gase frei und m√ľssen vom Verdichter mit komprimiert werden. Ein Teil des gebildeten Wasserstoffs entweicht infolge der Diffusion durch Wandungen der Maschine. Alle diese Umst√§nde deuten darauf hin, dass dem Trocknen der Teile von Ammoniakanlagen mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden sollte.

    Verhalten bei allf√§lligem Ausstr√∂men von Ammoniak Sollte aus irgendeinem Grunde NH3 ausstr√∂men, so sind die Abschliessungen, zwischen denen die Verluststelle liegt, zu schliessen. N√∂tigenfalls muss dies unter Ben√ľtzung einer Gasmaske oder eines Sauerstoffschutzger√§tes geschehen. Vorteilhaft sind auch Gummihandschuhe mit langen anliegenden Stulpen zu tragen.

    Einsteigende Personen sind zu √ľberwachen und n√∂tigenfalls mit einem Seil zu sichern (Feuerwehr resp. Gasschutz aufbieten).

    Austretende D√§mpfe sollen durch nat√ľrlichen Luftzug entfernt werden. Die defekte Stelle kann mit nassen T√ľchern umwickelt werden, oder bei starkem NH3-Austritt ist die Stelle mit starkem Wasserstrahl zu bespritzen. Es ist gewiss, dass Wasser Ammoniak absorbiert und dass es somit zur Entgasung verwendet werden kann.

    Ammoniak als solches ist nicht explosiv. Es kann aber bei einer bestimmten Mischung von ca. 16 bis 30 Volumen-% NH3 in Luft, die in der Praxis selten vorkommt, zu einer Explosion f√ľhren. Es d√ľrfen daher bei Ammoniakaustritt vorsichtshalber keine offenen Lichter, L√∂tlampen, funkengebende elektrische Apparate usw. verwendet werden.

    Ammoniak hat einen charakteristischen und derart stechenden Geruch, dass man beim Vorhandensein einer Undichtheit eine Warnung schon lange vor Erreichen einer gefährlichen Konzentration erhält und den Raum verlassen und das Nötigste vorkehren kann.

    Bei einer Konzentration von ca. 0,035 Vol.% und einem Aufenthalt w√§hrend ca. 1,5 Stunden treten heftige Beschwerden auf. Bei dieser Konzentration entsteht eine Heftige Reizung in Augen und Nase. Als Folge davon Niesanf√§lle, Speichelabsonderung, Kopfschmerzen, Gesichtsr√∂tung und Schweissbildung. Die ersten f√ľnf Minuten sind besonders unangenehm, wonach eine gewisse Anpassung eintritt. Die Beschwerden verschwinden recht bald in frischer Luft. Bei h√∂heren Konzentrationen werden die Schleimh√§ute und die Hornhaut der Augen angegriffen, Hustenanf√§lle und Erstickungsgef√ľhl treten auf, danach Schwindelanf√§lle und Erbrechen. Man wird somit automatisch gewarnt durch ausstr√∂mendes NH3 und zwar schon bei geringer Menge, lange bevor eine Gesundheitssch√§digung eintritt.

    Massnahmen bei Unf√§llen durch Ammoniak und dessen D√§mpfe Wegen der Einwirkung von Ammoniak auf den menschlichen Organismus sind bei Industrieanlagen gewisse Sicherheitsmassnahmen erforderlich. Die D√§mpfe des NH3 sind leichter als Luft, sie streben in die H√∂he und werden vom Wasser leicht absorbiert. Wer daher einen Verungl√ľckten aus einer Ammoniakatmosph√§re befreien will, halte sich m√∂glichst am Boden auf, sofern nicht in unmittelbarer N√§he NH3 austritt oder versch√ľttet wurde und presse ein nasses Tuch oder einen Schwamm vor Mund und Nase.

    2. SCHADEN- UND UNFALLVERH√úTUNG BEIM UMGANG MIT NH3

    2.1 Allgemein

    2.1.1 Druck-Temperatur-Verhalten

    Wenn reines Ammoniak aus einem unter Druck stehenden Beh√§lter oder einer Leitung fl√ľssig ausfliesst, wird es bei Atmosph√§rendruck sich auf -33 ¬įC abk√ľhlen, indem ein Teil sehr schnell in den gasf√ľrmigen Zustand √ľbergeht. Der Rest bleibt fl√ľssig und verdampft nur insoweit, als W√§rme mit Temperaturen √ľber - 33 ¬įC aus der Umgebung zugef√ľhrt wird. Befindet sich das Leck eines Beh√§lters im Gasraum, so tritt nur Gas aus und der fl√ľssige Beh√§lterinhalt k√ľhlt sich auf -33 ¬įC ab. Durch Absaugen des Gases, z.B. beim Leerpumpen von Leitungen, kann sich das fl√ľssige K√§ltemittel bei Unterdruck weiter unterk√ľhlen. Bei langsamer W√§rmezufuhr zum fl√ľssigem Ammoniak kann die Siedetemperatur von -33 ¬įC √ľberschritten werden (Siedeverzug), was dann zu einem schlagartigen Verdampfen eines Teils der √ľberhitzen Fl√ľssigkeit f√ľhren kann.

    2.1.2 Gewicht, Wasserlöslichkeit

    Das Molekulargewicht von Ammoniak ist 17. Es ist also gegen√ľber Luft (Stickstoff-Sauerstoff-Gemisch, Molekulargewicht ca. 28,5) ein leichtes Gas. Ein Kubikmeter hat ein Gewicht von 770 g. Das Dichteverh√§ltnis zur Luft (Luft: l,2 kg/m3) ist 0,6. Trockenes Ammoniakgas entweicht also nach oben.

    Wegen seiner grossen Affinit√§t zu Wasser bildet sich mit dem in der Luft vorhandenen Wasserdampf Salmiakgeist, der als Nebel sichtbar wird, sich am Boden ausbreitet und dort niederschl√§gt. 1 m3 feuchte Luft kann auf diese Art 5 - 7 g Ammoniak binden. 1 l Wasser von 0 ¬įC kann ca. 1 m3 bzw. 800 g Ammoniakgas aufnehmen. Dabei tritt eine Erw√§rmung des Gemisches ein. Bei 20 ¬įC sind es noch 520 g Ammoniak, die von 1 l Wasser aufgenommen werden k√∂nnen. Die L√∂sungen von Ammoniak in Wasser sind mit 10 %, 20 % oder 25 % als Salmiakgeist, Ammoniakwasser oder Ammoniumhydroxid handels√ľblich.

    2.1.3 Brennbarkeit

    Ammoniak geh√∂rt zu den brennbaren Gasen. Die Z√ľndtemperatur ist relativ hoch, bei 630 ¬įC. Die Z√ľndgrenzen in trockener Luft sind:

    - 15 Vol.% bzw. 105 g/m3

    und

    - 30 Vol.% bzw. 215 g/m3

    Die Anwesenheit von Feruchtigkeit schr√§nkt den Z√ľndbereich noch weiter ein. Die Verbrennungsgeschwindigkeit ist 50 mal geringer als die von Leuchtgas. Die "Brisanz", das ist die zur Auswirkung kommende Kraft, ist etwa 1/7 von der des Leuchtgases. Die Explosionsgefahr von Ammoniak ist wegen seiner Eigenschaften, z.B. hohe Z√ľndtemperatur, enger Z√ľndbereich, geringe Brisanz und hohe Affinit√§t zur Luftfeuchtigkeit, als sehr gering anzusehen.

    2.1.4 Gesundheitsqefahren

    Ammoniak ist ein stechend riechendes Gas. Der Geruchsschwellenwert liegt bei 5 ppm bzw. 3,5 mg/m3. Der MAK-Wert liegt bei 25 ppm bzw. 17,5 g/m3. Die beginnende gesundheitssch√§dliche Wirkung liegt also weit √ľber der Geruchsschwelle. Als MAK-Wert wird die h√∂chstzul√§ssige Konzentration eines Arbeitsstoffes in der Luft am Arbeitsplatz bezeichnet, die w√§hrend t√§glich 8-st√ľndiger Einwirkungszeit die Gesundheit der Besch√§ftigten nicht beeintr√§chtigt.

    Gesundheitssch√§dlich ist Ammoniak durch seine √§tzende Wirkung in Verbindung mit Feuchtigkeit. Betroffen sind vor allem Augen, Schleimh√§ute und andere feuchte Stellen an der Haut. In geinger Konzentration eingeatmet, wirkt es als Reizgas und erzeugt Unruhe, Schwindel, Erbrechen und Kr√§mpfe. Bei starker Einwirkung kommt es zu Erstickungserscheinungen durch Kehlkopfschwellung und zu Lungen√∂dem in lebensbedrohendem Zustand. Ein Aufenthalt von 30 Min. in einer Atmosph√§re mit 0,2 Vol.% Ammioniak ist lebensgef√§hrlich. Bei Konzentrationen √ľber 1 Vol.% wirken wenige Atemz√ľge t√∂dlich.

    Lebensgef√§hrliche Beschwerden k√∂nnen sich auch erst einige Stunden nach dem Einatmen √§ussern. Ab 0,01 Vol.% (4-facher MAK-Wert) k√∂nnen sich bei mehrst√ľndigem Einatmen schwache Beschwerden einstellen. Bei einem Anteil von 0,5 Vol.% (das sind 3,5 g Ammoniak pro Kubikmeter Luft) ist mit dem Tod innerhalb k√ľrzester Zeit zu rechnen.

    Kommt Ammoniakgas an die Augen, so können diese wegen des Brennens nicht mehr offengehalten werden. Die Reizung der Atemwege bewirkt oft ein Aussetzen der Atmung.

    Gelangt fl√ľssiges Ammoniak (-33 ¬įC) auf die Haut, so treten zus√§tzlich zu den Ver√§tzungen Erfrierungserscheinungen auf.

    2.1.5 Schutzmassnahmen

    Bei der Anwendung von Ammoniak in Kälteanlagen sind die erforderlichen Schutzmassnahmen in den einschlägigen Vorschriften beschrieben (VBG, resp. SN).

    Da Ammoniak leichter als Luft ist, m√ľssen f√ľr eine L√ľftungsanlage die Zuluft√∂ffnungen unten und die Abluft√∂ffnungen oben angebracht werden. L√ľftungseinrichtungen m√ľssen von ungef√§hrdeten Bereichen aus in Funktion gesetzt werden k√∂nnen. Zur Beseitigung von Ammoniakschwaden oder zur Verhinderung der Ausbreitung in andere Bereiche k√∂nnen Wasserschleier oder Wasserspr√ľhanlagen dienen. Bei Temperaturen unter 0 ¬įC kann auch Sole oder ein Glyzerin-Wasser-Gemisch als Absorptionsmittel angewandt werden. Auch in Alkoholen ist Ammoniak l√∂slich.

    Besondere Aufmerksamkeit ist auf die Errichtung leicht begehbarer und hindernisfreier Fluchtwege (auch mit geschlossen Augen) zu legen.

    2.1.6 Persönliche Schutzmassnahmen

    Bei Arbeiten, bei denen mit dem Ausbruch oder Freiwerden von Ammoniak zu rechnen ist, z.B. √∂ffnen des K√§ltemittelkreislaufes von K√§lteanlagen, m√ľssen geeignete K√∂rperschutzausr√ľstungen getragen werden. In der einfachsten Form sind dies Atemschutz-Filterger√§te mit einem Filter f√ľr NH3 (Kennfarbe gr√ľn, Kennbuchstabe K) und integriertem Augenschutz und Schutzhandschuhe. Bei Bedarf z.B. beim √Ėlablassen zus√§tzlich Schutzstiefel und Schutzsch√ľrze.

    Diese Filterger√§te sind nur bei Schadstoffkonzentrationen bis 2% und einem Luftsauerstoffgehalt von mehr als 15 Vol.% geeignet. Bei h√∂heren Schadstoffkonzentrationen kommen von der Umluft unabh√§ngige Atemschutzger√§te und dichte Schutzanz√ľge zum Einsatz.

    Vollmasken, mindestens 2 St√ľck pro Betrieb, m√ľssen ausserhalb des gef√§hrdeten Bereiches aufbewahrt werden und f√ľr alle Personen, die sich im gef√§hrdeten Bereich aufhalten, zur Verf√ľgung stehen. Die Masken m√ľssen der Kopfform des Tr√§gers angepasst sein.

    W√§hrend der Arbeiten, bei denen ein freiwerden von Ammoniak zu erwarten ist, haben die im Gef√§hrdungsbereich Besch√§ftigten die Atemger√§te zu tragen. Bei problematischen Fluchtwegen k√∂nnen im gef√§hrdetem Bereich auch Vollmasken als Flucht- und Rettungsmasken in leicht erkenn- und √∂ffenbaren Beh√§ltnissen aufbewahrt werden. W√§hrend der Instandsetzungsarbeiten von K√§lteanlagen mit F√ľllgewichten von mehr als 100 kg Ammoniak m√ľssen f√ľr Rettungszwecke mindestens zwei von der Umgebungsluft unabh√§ngige Atemschutzger√§te, gasdichte Schutzanz√ľge und Rettungspersonal bereit sein. Diese k√∂nnen f√ľr diese Zeit auch auf dem Wege der Dienstleistung von aussenstehenden Organisationen (Wartungsfirmen, Technische Hilfsorganisationen, Feuerwehr) besorgt werden.

    Die pers√∂nlichen Schutzausr√ľstungen m√ľssen st√§ndig gewartet werden, damit sie auch nach l√§ngerem Nichtbenutzen betriebssicher sind.

    Die in der Gebrauchsanleitung gegebenen Hinweise sind zu beachten.

    Noch nicht benutzte und fabrikmässig verschlossene Ammoniakfilter sind nach der vom Hersteller garantierten Zeit der Funktionsfähigkeit von 3 Jahren zu ersetzen.

    Ist der Verschluss geöffnet, bleibt die Funktionsfähigkeit noch 1/2 Jahr lang sicher erhalten.

    Das √Ėffnungsdatum ist deshalb auf dem Filter zu notieren.

    Reservefilter sollten stets vorrätig sein.

    Bei unerwarteten Ausbr√ľchen von Ammoniak empfiehlt es sich immer als erstes zu fl√ľchten und dabei Mund, Nase und Augen mit dem Arm zu bedecken, wenn m√∂glich mit angefeuchtetem √Ąrmel. Versuche ohne Atemschutzger√§t im gef√§hrdeten Bereich irgendwelche Handgriffe zur Abwendung von Sch√§den auszuf√ľhren, sind lebensgef√§hrlich. Die vom Unternehmer aufgestellten Betriebsanweisungen und die Unfallverh√ľtungsvorschriften sind zu beachten. Dies ist auch f√ľr das Bereithalten der von der Umluft unabh√§ngigen Atemschutzger√§te, Schutzanz√ľge und Rettungsleute f√ľr den Fall eines Ausbruchs bei Instandsetzungsarbeiten notwendig.

    Kommt es zu einem starken Ausbruch von Ammoniak, so kann nur mit erfahrenen geschulten Rettern, die Schutzanz√ľge und Atemschutzger√§te tragen, sofort geholfen werden. Durch Bespr√ľhen von Wasser kann Ammoniak niedergeschlagen werden. Sind die vorgenannten Schutzausr√ľstungen nicht erreichbar, muss abgewartet werden, bis sich die gasf√∂rmig werdende Ammoniakmenge verfl√ľchtigt hat. Vorsicht ist jedoch auch dennoch geboten, da unter Siedeverzug stehendes fl√ľssiges Ammoniak spontan verdampfen kann.

    2.1.7 Erste Hilfe

    Alle Personen, die durch Ammoniak gef√§hrdet sind, m√ľssen √ľber die Gesundheitsgefahren, √ľber das Verhalten im Schadensfall und √ľber Erste-Hilfe-Massnahmen regelm√§ssig belehrt werden.

    Nach Einatmen von Ammoniak in reichlichen Mengen und bei Ammoniak-Ver√§tzungen - besonders der Augen - ist unverz√ľglich √§rtzliche Behandlung erforderlich. Bis dahin sollte der Gesch√§digte aus der verseuchten Atmosph√§re herausgebracht und seiner verseuchten Kleider entledigt werden.

    Frische, feuchte Luft - angesäuert - einatmen lassen, ggf. Sauerstoff durch eine 7 %ige Essigsäurelösung leiten. Nicht tief einatmen lassen, wenig Bewegung. Bei Atemstillstand sofort Atemspende (Mund-zu-Mund- oder Mund-zu-Nase-Beatmung).

    Ver√§tzte K√∂rperstellen - auch Mund - mit reichlich Wasser, wenn m√∂glich anges√§uert mit Essig- oder Zitronens√§ure, sp√ľlen.

    2.2 Erfahrungsverlust vermeiden

    Solange K√§lteanlagen von Hand geregelt wurden, waren bei jeder Anlage Personen vorhanden, die √ľber den Aufbau, die Eigent√ľmlichkeiten der Anlage und das Verhalten gegen√ľber dem K√§ltemittel NH3 Bescheid wussten.

    Im Zuge der Automatisierung, waren diese Personen f√ľr die K√§lteanlagen allein nicht mehr erforderlich. Und so schwand die Zahl der in Ammoniak-K√§lteanlagen ausgebildeten Personen. Nur noch das notwendigste Wissen wurde vermittelt und Wartung und Reparatur den nur noch wenigen Spezialfirmen √ľbertragen.

    Diese Unkenntnis f√ľhrt zwangsl√§ufig zu falschen Einsch√§tzungen der Gefahr und zu falschen Handlungen an Ammoniakanlagen.

    Mögliche Schadensereignisse:

    - Unkenntnis - Eingeschlossene Fl√ľssigkeit - Nichteinhaltung der Tragung von Gasmasken - Nicht vorhandene Servicehilfen - Falsches Verhalten - Ungen√ľgende Sicherheitsvorkehrungen - Anpassung Anlage auf neue Apparate

    2.3 Anmerkungen zu Ammoniak

    Mit dem Geruchsinn ist Ammoniak schon bei 0,0005 Vol.%, also bei 5 ppm oder 3,5 mg/m3, wahrnehmbar.

    Das Ammoniak ist nur dann ätzend, wenn es mit feuchter Haut, z.B. in den Achselhöhlen, in den Augen oder im Atmungstrakt mit Wasser zusammen kommt. Trockenes Gas ist nicht ätzend.

    Wird man von der kalten Fl√ľssigkeit bei Atmosph√§rendruck getroffen, so treten an der Haut Erfierungserscheinungen auf.

    Der hohen gesundheitsschädlichen Wirkung stehen andere Eigenschaften entgegen, welche die Gefährlichkeit mindern:

    - Das leichte spezifische Gewicht des Gases; etwa halb so schwer wie Luft. Es geht also nach oben weg, und zwar wie ein Rauchgas von etwa 210 ¬įC. 0,75 kg NH3 nehmen gasf√∂rmig etwa 1 m3 ein.

    - Hohe L√∂slichkeit im Wasser z.B. bei 20 ¬įC: 0,50 kg/l bei 5 ¬įC: 0,75 kg/l

    Zu vermerken ist, dass beim L√∂sen von Ammoniak im Wasser sich die L√∂sung stark erw√§rmt, d.h. im Endeffekt nimmt die L√∂sung weniger Ammoniak auf als urspr√ľnglich m√∂glich gewesen w√§re. Ammoniak und die Luftfeuchtigkeit ergeben Salmiakgeist, der als Nebel zu Boden sinkt.

    - Die Wahrnehmbarkeit bei 0,0005 Vol.% und seine Reizwirkung lange vor Erreichen der gefährlichen Konzentration bei 0 005 Vol.%.

    - Die M√∂glichkeit, sich mittels pers√∂nlicher Schutzausr√ľstung gegen gesundheitssch√§digende Einwirkung zu sch√ľtzen (Gasmaske, Atemger√§t und Schutzanzug).

    - Die Brennbarkeit die sich nicht selbst unterh√§lt und die hohen Explosionsgrenzwerte von 15 - 30 Vol.% sowie die hohe Z√ľndtemperatur von 630 ¬įC. Bei K√§lteanlagen mit dem K√§ltemittel NH3 ist eine explosionsgesch√ľtzte Ausr√ľstung der elektrischen Einrichtung nicht unbedingt erforderlich.

    - Die Umweltvertr√§glichkeit; Ammoniak kommt in der Natur vor und wird von der Natur als D√ľngmittel ben√∂tigt.

    - Die guten thermodynamischen Eigenschaften.

    2.4 Gef√§hrdung durch √úberdr√ľcke

    Die Anwendung von K√§ltemitteln mit niedrigen Siedetemperaturen bei Atmosph√§rendruck in einem geschlossenen K√§ltesystem bedingt, dass selbst im Stillstand dort h√∂here Dr√ľcke auftreten als der Umgebungsdruck. Mit dem Druckanstieg wird auch der Energieinhalt des komprimierten Gases h√∂her. Wird durch ein Bersten diese Energie frei, k√∂nnen erhebliche Sch√§den oder Unf√§lle eintreten. Aus diesem Grund m√ľssen alle druckbeanspruchten Teile der K√§lteanlage so beschaffen sein, dass sie den beim Betrieb und im Stillstand auftretenden Dr√ľcken unter Ber√ľcksichtigung der zu erwartenden Temperaturen widerstehen.

    Die √úberdr√ľcke im K√§ltekreislauf resultieren vorwiegend aus den Dampfdr√ľcken bei den Temperaturen des fl√ľssigen K√§ltemittes. Die Dr√ľcke steigen mit den Temperaturen im Verfl√ľssiger oder im Verdampfer. Die im Verdichter erzeugten h√∂heren Dr√ľcke fallen schnell auf den Kondensationsdruck ab. Wenn sich aber Fremdgase, z.B. Luft oder Zersetzungsprodukte, mit im Kreislauf befinden, erh√∂ht sich entsprechend deren Partialdr√ľcke der Gesamtdruck im System. Im Stillstand ist das schw√§chste Glied im allgemeinen auf der Verdampferseite, da die Hochdruckseite w√§hrend des Betriebes durch den Verfl√ľssiger st√§rker beansprucht wird.

    Auslegung druckbeanspruchte Teile (Standardtemperaturen):

    - 32 ¬įC f√ľr ND-Seite - 43 ¬įC f√ľr HD-Seite (Fl√ľssigkeitsgek√ľhlt) - 55 ¬įC f√ľr HD-Seite (Luftgek√ľhlt) - 63 ¬įC f√ľr HD-Seite (Luftgek√ľhlt unter erschwerten Bedingungen)

    F√ľr W√§rmepumpen, bei denen mit Heisswassereinbruch zu rechnen ist, sind auch die ND-Seite f√ľr h√∂here Temperaturen auszulegen, z.B. 55 ¬įC und 85 ¬įC auf der HD-Seite.

    Eine Bemessung der Druckbehälter nach diesen Temperaturen ist jedoch nur dann eine Garantie gegen Bersten, solange noch ein Gasanteil, der sich komprimieren lässt, in einem nicht abgetrennten Teil einer Anlage vorhanden ist.

    Ist ein Teil voll mit fl√ľssigem K√§ltemittel angef√ľllt und abgesperrt und ist die Erw√§rmung des Kaltemittels m√∂glich, so erf√§hrt die Fl√ľssigkeit eine W√§rmeausdehnung, die sich als Druckanstieg √§ussert. Dieser Druckanstieg bei steigender Temperatur ist weitaus schneller und h√∂her als der Dampfdruckanstieg, so dass es leicht zum Bersten kommt. Eingesperrte Fl√ľssigkeit in Sammlern, Trocknern, Ventilen, zwischen oder in Leitungsabschnitten hat schon oft zu deren Bruch gef√ľhrt, insbesondere auch bei Anlagen mit Heissgasabtauung.

    2.5 Sicherheitstechnische Ausr√ľstunq von K√§lteanlaqen

    - Druckanzeigeeinrichtungen (Manometer)

    - Sicherheitsschalter (Pressostat)

    - Sicherheitsventile

    - Berstsicherungen

    - Überströmventile

    - Ablaseleitungen

    - Auffangbehälter

    - Pr√ľfung durch Sachkundige

    - Pr√ľfung Druckbeh√§lter (Wiederkehrende Pr√ľfung)

    - Kennzeichnung der Kälteanlage

    - Bedienungsanleitung

    - gesetzliche Bestimmungen

    - Gaswarnger√§te in Raum und evtl. W√§rme√ľbertragungsmedium

    2.6 Zusammenfassung

    Wenn jedoch Sch√§den auftreten, so sind diese meist unvorhergesehen Umst√§nde bzw. nicht beachtete Sicherheitsregeln. Oft werden Handlungen vorgenommen, ohne die Gef√§hrdung die daraus resultiert abgesch√§tzt und Vorbereitungen f√ľr Gegenmassnahmen getroffen zu haben.

    Das wichtigste:

    1.) Man muss wissen, dass Ammoniak in der K√§lteanlage nicht nur als Gas vorhanden ist, sondern auch in Form von Fl√ľssigkeit. Jeder Temperatur ist ein bestimmter Druck zugeordnet (Dampfdruck).

    2.) Ammoniak kann auch fl√ľssig austreten, mit einer Temperatur von -33,4 ¬įC.

    3.) Ammoniak kann im System trotz Absaugung noch fl√ľssig unter Siedeverzug vorhanden sein.

    4.) Trotz innerem √úberdruck k√∂nnen Deckel, z.B. von Ventiloberteilen in ihren Dichtungen festkleben und erst dann sich l√∂sen, nachdem alle Schrauben entfernt sind. Deshalb Schrauben nur soweit l√∂sen, dass der Deckel angel√ľftet werden kann.

    5.) Eingesperrte Fl√ľpssigkeit erzeugt wegen seiner Inkompressibilit√§t bei Erw√§rmung immense Dr√ľcke, die alles sprengen k√∂nnen.

    6.) Fl√ľssigkeitsschl√§ge bzw. Fl√ľssigkeitspfropfen k√∂nnen durch spontane Verdampfung an andere Stelle so beschleunigt werden, dass geschlossene Ventile oder Blenden zerst√∂rt werden k√∂nnen.

    7.) Nur mit Gasmaske und Handschuhen an der Anlage arbeiten.

    8.) Bei NH3-Austritt:

    - gasf√∂rmig: nach oben weg (Verteilung mit Luft wie C02 von 250 ¬įC) lassen Wasserspr√ľhung (Meldung an Kl√§ranlage) - fl√ľssig: Ausdampfung gasf√∂rmig, Rest Fl√ľssigkeit von - 33 ¬įC auf Boden, mit Trockenschaum abdecken

    Sie als K√§ltemeister, K√§ltemonteur oder Verantwortlicher f√ľr die K√§lteanlage sind am meisten der Gefahr ausgesetzt und werden dar√ľberhinaus noch belangt, wenn Ammoniak austritt; als Gas in die Umgebung, ins Erdreich oder Kanalisation oder in ein Produkt.

    Bitte achten Sie auf die Hinweise und geben Sie nur nach reichlicher √úberlegung daran, wenn Sie Eingriffe in die K√§lteanlage machen. Auch dann, wenn irgendwo ein Schaden aufgetreten ist und Sie irgendwelche Ventile auch nur f√ľr kurze Zeit schliessen m√ľssen, um verheerende Auswirkungen zu vermeiden.

    Denken Sie an die Atemschutzger√§te und die Retter die bereitstehen, aber niemals ihre Notwendigkeit beweisen m√ľssen sollen. K√ľmmern Sie sich um ihren eigenen Fluchtweg.