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Nutzerpfad: Chemische Belastungen und Beanspruchungen > Gefährdungen > Gefährdungen durch bestimmte Stoffe / Zubereitungen

Frage:

Was ist bei der spanenden Bearbeitung von Zirkonium auf einer Drehbank zu beachten?

Antwort :

Zirconium ist ein silbrig-glänzendes Schwermetall, es ähnelt äußerlich Stahl. Wegen der dichten Oxidschicht ist kompaktes Zirconium nicht brennbar. In Pulverform kann es dagegen beim Erhitzen an der Luft anfangen zu brennen. Der Werkstoff lässt sich gut mechanisch bearbeiten, es ist jedoch darauf zu achten, dass feine Späne und Stäube leicht entflammbar sind. Zirconiumbrände sind sehr gefährlich, da zum Löschen weder Wasser (heftige Reaktion unter Wasserstoffbildung), noch Kohlenstoffdioxid oder Halon verwendet werden dürfen. Zirconiumbrände müssen mit Metallbrandlöschern (Klasse D) oder trockenem Sand gelöscht werden.
In Pulverform können mit diversen Stoffen wie folgt Reaktionen ausgelöst werden:
· Mit Alkalicarbonaten; Alkalihydroxiden; Alkalimetallen; Phosphor; konzentrierter Schwefelsaeure findet eine stark exotherme Reaktion und Hitzeentwicklung statt,
· Mit Nitrylfluorid; Wasser (selten) besteht Entzündungsgefahr bzw. bilden sich entzündliche Gase oder Dämpfe,
· Mit Fluorwasserstoff entwickeln sich gefährliche Gase oder Dämpfe,
· Mit Lithiumchromat; Sauerstoff; Tetrachlorkohlenstoff besteht Explosionsgefahr,
· Mit Bleioxiden (selten); Kaliumchlorat (selten); Kaliumchromat (selten); Kaliumdichromat (selten); Kaliumnitrat (selten); Kaliumsulfat (selten); Kupferoxid (selten) entwickelt sich eine stark exotherme Reaktion, es kommt zu Hitzeentwicklung und es besteht Explosionsgefahr,
· Mit Kohlendioxid (mit Zirkonstaub) aus der Luft besteht Endzündungsgefahr, bzw. die Gefahr der Entstehung entzündlicher Gase oder Dämpfe und Explosionsgefahr. Es besteht die Gefahr der Selbstentzündung.

Der Stoff kann sich in pulverförmiger Form bei Raumtemperatur an der Luft ohne Energiezufuhr erhitzen und schließlich selbst entzünden. Bei Kontakt mit Wasser oder feuchter Luft bilden sich hochentzündliche Gase in gefährlicher Menge.

Folgende Schutzmaßnahmen werden empfohlen:
1. Technische Schutzmaßnahmen: Möglichst geschlossene Apparaturen verwenden. Ist das Austreten des Stoffes nicht zu verhindern, ist dieser an der Austrittsstelle gefahrlos abzusaugen. Geeignete Werkstoffe: Stahl, Edelstahl, Aluminium. Ungeeignete Werkstoffe: Glas, Keramik, Kunststoff.
2. Sachgerechter Umgang: Auf Sauberkeit und Trockenheit am Arbeitsplatz achten. Keine Vorräte am Arbeitsplatz halten. Gefäße nicht offen stehenlassen. Zutritt von Luft und Feuchtigkeit verhindern. Für das Ab- und Umfüllen möglichst dichtschließende Anlagen mit Absaugung einsetzen. Verschütten vermeiden. Freien Fall vermeiden bzw. Fallhöhen minimieren. Nur in gekennzeichnete Gebinde abfüllen. Nur Hilfsgeräte aus Aluminium zulässig, keine aus Kunststoff oder Porzellan. Bei offenem Hantieren Staubentwicklung vermeiden.
3. Atemschutz: In Ausnahmesituationen (z.B. unbeabsichtigte Stofffreisetzung, Luftgrenzwertüberschreitung) ist das Tragen von Atemschutz erforderlich. Tragezeitbegrenzungen beachten. Atemschutzgerät: Partikelfilter P2 oder P3 Kennfarbe: weiß Max. Einsatzkonzentration für Stoffe mit Grenzwert (GW): 15-facher GW (P2) / 400-facher GW (P3) in Kombination mit Vollmaske/Mundstückgarnitur 10-facher GW (P2) / 30-facher GW (P3) in Kombination mit Halb-/Viertelmaske oder bei partikelfiltrierender Halbmaske (FFP2/FFP3). Die Anwendung von Filtergeräten setzt voraus, daß die Umgebungsatmosphäre min. 17 Vol.% Sauerstoff enthält.
Atemschutzgerät: Isoliergerät. Bei Konzentrationen über der Anwendungsgrenze von Filtergeräten und bei unklaren Bedingungen müssen Isoliergeräte verwendet werden. Hier können Druckluftschlauchgeräte und Behältergeräte mit Vollmaske oder Mundstückgarnitur und Lungenautomat sowie Sauerstoffregenerationsgeräte mit Vollmaske oder Mundstückgarnitur generell eingesetzt werden.
4. Hautschutz: Schutzhandschuhe verwenden. Das Handschuhmaterial muß gegen den verwendeten Stoff ausreichend undurchlässig und beständig sein. Vor Gebrauch Dichtheit prüfen. Hautschutz beachten. Angezogene Handschuhe vor dem Ausziehen vorreinigen, danach gut belüftet aufbewahren. Informationen über geeignete Handschuhmaterialien liegen zur Zeit nicht vor. Erfahrungsgemäß sind jedoch die Handschuhmaterialien Polychloropren, Nitrilkautschuk, Butylkautschuk, Fluorkautschuk und Polyvinylchlorid geeignet zum Schutz gegenüber nicht gelösten Feststoffen.

Reinigung und Instandhaltung
Tägliche Reinigung durchführen. Beim Reinigen ggf. persönliche Schutzausrüstung benutzen. Staubbildung vermeiden. Staubablagerungen, die sich nicht vermeiden lassen sind regelmäßig aufzunehmen. Geprüfte explosionsgeschütze Industriestaubsauger der Klasse H verwenden. Bei Reinigungsarbeiten den Staub nicht unnötig aufwirbeln. Das Abblasen zu Reinigungszwecken ist nicht zulässig. Nicht feucht reinigen! Verschmutze Geräte dürfen nur nach Reinigung in anderen Arbetisbereichen verwendet werden.

Zum Brand- und Explosionsschutz:
Das Staub-Luft-Gemisch ist explosionsfähig. Explosionsgefährdeter Bereich. Durch Sonnenlicht kann sich der Stoff so stark erwärmen, daß die Zündtemperatur erreicht wird. Feuchtes Pulver kann bei Zündung explosionsartig verbrennen. Von Zündquellen (z.B. elektrischen Geräten, offenen Flammen, Wärmequellen und Funken) fernhalten. Rauchverbot beachten! Schweißverbot im Arbeitsraum. Auf die Verbote ist deutlich erkennbar und dauerhaft hinzuweisen. Feuerarbeiten dürfen nur mit schriftlicher Erlaubnis durchgeführt werden, wenn sich Feuer- und Explosionsgefahren nicht restlos beseitigen lassen. Schlag und Reibung vermeiden. Keine funkenreißenden Werkzeuge verwenden.

Technische Maßnahmen:
Stoff ist brennbar. Feuerlöscheinrichtungen sind bereitzustellen. Fußböden dürfen nicht aus brennbarem Material bestehen. Besteht aufgrund der staubförmigen Verteilung und der verwendeten Mengen die Möglichkeit einer Staubexplosion, sind Maßnahmen nach "Explosionsschutz-Richtlinie" erforderlich:
· Verhinderung der Bildung einer explosionsfähigen Atmosphäre (Konzentrationsbegrenzung und -überwachung, Inertisierung, Dichtheit, Lüftung, Warnanlagen u.a.)
· Verhinderung der Entzündung einer explosionsfähigen Atmosphäre (Zoneneinteilung, Beseitigung von Zündquellen, explosionssichere Elektroinstallation, Erdung u.a.)
· Konstruktive Maßnahmen zur Beschränkung der Auswirkung einer Explosion (Explosionsdruckfeste Bauweise, Explosionsdruckentlastung, Explosionsunterdrückung u.a.) Maßnahmen gegen elektrostatische Aufladung treffen. Erden aller Teile, die sich gefährlich aufladen können. Leitfähigen Fußboden vorsehen. Der Ableitwiderstand darf den Wert von 100 MegaOhm nicht überschreiten. Fußboden keinesfalls mit nichtleitendem Material abdecken.

Unfälle/ Freisetzung: Maßnahmen beim Unfall/ Brandfall
Ruhig liegendes Zirkonpulver brennt langsam ab. Bei unsachgemäßem Hineinblasen mit Feuerlöscher tritt plötzliche Verbrennung unter Entwicklung einer Stichflamme ein. Beim Löschen mit Wasser, Explosionsgefahr! Behälter wenn möglich aus der Gefahrenzone bringen. Drucksteigerung, Berst- und Explosionsgefahr beim Erhitzen. Auf Rückzündung achten. Zündquellen beseitigen. Aufgewirbeltes Pulver führt bei Zündung zu verheerender Staubexplosion. Keine unangebrachten Löschversuche durch Auflockerung. Auf Zement reagiert es unter Verspritzen. Kohlensäure unterhält die Verbrennung ebenso wie Stickstoff. Durch Sand abgedeckten Brandherd noch Stunden danach beobachten, da Zirkon darunter sehr lange glüht. Nur explosionsgeschützte und funkenfreie Geräte verwenden.

Arbeitsplatzgrenzwert:
Nach TRGS 900 besteht ein Arbeitsplatzgrenzwert für Zirkonium. Er liegt bei 1 mg/m3 einatembarer Fraktion.
Der Arbeitsplatzgrenzwert bezieht sich auf den Elementgehalt des entsprechenden Metalls Senatskommission zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe der DFG (MAK-Kommission) atemwegs- und hautsensibilisierend.

Quellen:
http://www.seilnacht.com/Lexikon/40Zirkon.htm
http://www.dguv.de/bgia/de/gestis/stoffdb/index.jsp


Dialognummer: 8778
Stand: 17.08.2009

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