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Verfahrenstechnik 10/2015

Verfahrenstechnik 10/2015

MESSE-SPECIAL I

MESSE-SPECIAL I SCHÜTTGUT Drum prüfe … Mehr Sicherheit durch ein professionelles Explosionsschutzdokument Klaus Rabenstein Anlagenerweiterungen im Bereich explosionsfähiger Stäube erfordern eine erneute Gefährdungsbeurteilung des Gesamtsystems. Ein professionell erstelltes Explosionsschutzdokument identifiziert sicher alle Gefährdungspotenziale und zeigt wirksame Gegenmaßnahmen auf. Im Vordergrund steht hierbei die vorbeugende sowie konstruktive Reduzierung von Explosionsrisiken. Autor: Dipl.-Ing. Klaus Rabenstein; Sicherheitstechnik, Schulung, Dokumentation; Herding GmbH Filtertechnik, Amberg Die sichere Handhabung von Thermoplasten in Form von Schüttgut war die Aufgabenstellung in einem Betrieb zur Herstellung von speziellen Starrkörper-Filterelementen. Die beim Lagern, Transportieren und vor allem beim Mischen, Ein- und Umfüllen entstehenden Stäube sollten mit modernen zentralen Entstaubungsanlagen sicher und zuverlässig aus dem Prozess entfernt werden. Aufgrund der Einordnung des Schüttgutes als brenn barer, im aufgewirbelten Zustand explosions fähiger organischer Staub sowie einer Erweiterung in der Produktion wurde die Aktualisierung der vorhandenen Explosionsschutzdokumente für alle Prozessschritte notwendig. „Wir haben den Umgang mit den Schüttgütern aus der Sicht des Arbeitsschutzes schon immer mit größter Sorgfalt durchgeführt. Zur sicheren Handhabung in Hinblick auf den Explosionsschutz ließen wir die maßgeblichen Kenngrößen extern bestimmen“, so der verantwortliche Produktionsleiter. Entsprechend dem Gefahrendreieck ist die Voraussetzung für ein Explosionsereignis das Vorhandensein einer explosionsfähigen Atmosphäre mit einem brennbaren, aufgewirbelten Staub und von Luftsauerstoff. Im vorliegenden Anwendungsfall wurden an den einzelnen Arbeitsplätzen und der zentralen Entstaubungsanlage repräsentative Staubproben genommen. Für eine aussagekräftige Kenngrößenermittlung wurden die Staubproben in verschraubbare Glasbehältnisse gefüllt. Hierfür wurden die Gefäße zuvor mit dem inerten Gas Argon gespült und anschließend die einzelnen Staubproben als kompakte Schüttungen eingefüllt. Damit wurde ein Zerstäuben und somit ein verstärkter Lufteintrag vermieden. Nach abschließender Überlagerung jeder Probe mit einem Inertgaspolster wurden sie an ein Institut zur Bestimmung der sicherheitstechnischen Kenngrößen gesendet. Das Explosionsschutzdokument Auf Grundlage der EU-Richtlinie 1999/92/ EG, des Arbeitsschutzgesetzes sowie dessen Verordnungen zur Betriebssicherheit und zu den Gefahrstoffen ist beim Umgang mit explosionsfähigen Stäuben die Gefährdungsbeurteilung für jeden Arbeitsplatz und jede Maschine im Explosionsschutzdokument einzeln abzubilden. Die Aufgabenstellung ist im zu erstellenden Sicherheitsdokument mit folgenden Punkten zu beschreiben: n Beschreibung des zu betrachtenden Arbeitsplatzes bzw. der Maschine n Angabe der sicherheitstechnischen Kenngrößen n Erfassung der explosionsfähigen Atmosphären als Zonen mit Erstellung eines Zonenplans Ziel ist hierbei die fachmännische Auseinandersetzung mit den Risiken einer Explosion zur Minimierung der Eintrittswahrscheinlichkeit bzw. zur Reduzierung möglicher Auswirkungen für Mensch, Maschine, Betriebswirtschaft und Umwelt. Für jeden explosionsgefährdeten Bereich und damit für jede ausgewiesene Zone sind vorbeugende und gegebenenfalls konstruktive Schutzmaßnahmen zu erarbeiten und im Explosionsschutzdokument zu beschreiben. Deren Wirksamkeit ist sowohl für den Normalbetrieb, als auch beim Auftreten von häufigen und sogar seltenen Störungen einzeln zu überprüfen. „Auch in der Entstaubungsanlage für die Absaugung der entstehenden Stäube im Fertigungsprozess wurden die Zonen sekti- 22 VERFAHRENSTECHNIK 10/2015

onsweise identifiziert“, so der verantwortliche Betriebstechniker für den Maschinenpark. Sinterlamellenfilter Gemäß der VDI 2263 Blatt 6 weisen die Filtergeräte bei zeitgesteuerten Abreinigungsintervallen die Zone 20 auf, da der abgereinigte Staub ständig aufgewirbelt im Rohgasraum vorliegt. Bei verlängerten Abreinigungsintervallen z. B. in Verbindung mit der Differenzdrucküberwachung der Filterelemente liegt eine explosionsfähige Atmosphäre im Rohgasraum nur gelegentlich vor, was mit Zone 21 deklariert wird. Auf der Reingasseite der Herding Filteranlage liegt in jedem Fall durch die Verwendung des absolut stabilen Herding Sinterlamellenfilters kein explosionsgefährdeter Bereich vor. Ein Staubdurchtritt ist hier nicht möglich. Der Starrkörper aus gesintertem Polyethylen mit seiner filteraktiven Oberflächenbeschichtung wirkt als reine Oberflächenfiltration und ist stabil gegenüber jeglichen mechanischen Belastungen. Selbst beim Abreinigungsimpuls mittels Druckluft bleibt der Starrkörper mitsamt der Filteroberfläche absolut formstabil. Keinerlei Walkarbeit, wie sie bei konventionellen Filtermedien der Fall ist, kann zur Beschädigung der Filterstruktur führen. Damit wirkt der Herding Sinterlamellenfilter als Staub-Ex-Zonen-Sperre und die gesamte Reingasseite der Herding Filteranlage ist somit zonenfrei. Ein entscheidender Vorteil durch Hinfälligkeit sämtlicher vorbeugender und konstruktiver Schutzmaßnahmen aufgrund der Vermeidung einer explosionsfähigen Atmosphäre auf der gesamten Reingasseite. Schutzmaßnahmen Sinterlamellenfilter Aufgrund der im Explosionsschutzdokument aufgezeigten Gefährdungspotenziale sind nun vorbeugende Schutzmaßnahmen in Betracht zu ziehen. Eine Möglichkeit hierbei ist die Feststoffinertisierung zur Reduzierung der Explo sionsfähigkeit des Staub/Luft-Gemisches, insbesondere in Maschinen und Anlagen teilen. Eine weiterführende vorbeugende, sekundäre Maßnahme ist gemäß dem Gefahrendreieck das „Vermeiden wirksamer Zündquellen“. Hier sind zunächst in einer Zündquellenanalyse alle potenziellen Zündquellen gemäß der EN 1127 zu identifizieren. Anschließend ist der Energieinhalt dieser möglichen Zündquellen mit der Mindest zündenergie des Staub/Luft-Gemisches zu vergleichen und im Rahmen einer Zünd gefahrenanalyse werden die wirksamen Zündquellen bestimmt. Eine Zündquelle ist dann zündwirksam, wenn sie eine höhere Energie besitzt, als die minimale Energie, die zum (Ent-)Zünden eines Staub/Luft-Gemisches (Mindestzündenergie) benötigt wird. Die daraus abgeleiteten Schutzmaßnahmen müssen dann wiederum sowohl beim Normalbetrieb wie auch bei möglichen Störungen eine zündquellenfreie Ausführung bzw. Betriebsweise der Maschine jederzeit gewährleisten. Die detaillierte und professionell durchgeführte Probennahme an allen relevanten Stellen erbrachte ein sehr vorteilhaftes Ergebnis für den Betreiber. „Aufgrund der Mindestzündenergie aller untersuchten Staubproben von größer 10 mJ konnten wir mit der damit dokumentierten und realisierten Zündquellenvermeidung unsere Fertigung nachhaltig sicher gestalten“, so der Sicherheitsingenieur des Betreibers. Konstruktive Schutzmaßnahmen der Explosionsdruckentlastung, Explosionsunterdrückung oder Volumenbegrenzung an der Entstaubungsanlage mit zugehöriger explosionstechnischer Entkopplung mussten somit nicht in das Sicherheitskonzept einbezogen werden. Eine wesentliche Vereinfachung des Prozesses und eine deutliche Einsparung an Investitionskosten. Über 20 Jahre Erfahrung Die sicherheitstechnische Analyse der Anlagenerweiterung zur Herstellung thermoplastischer Komponenten für die eigene Fertigung des Sinterlamellenfilters wurde von Herding selbst durchgeführt. Als Spezialist in der Entstaubungstechnik von explosionsfähigen Stäuben mittels eigenentwickelten und patentierten Starrkörperfilterelementen zur Staub-Ex- Zonen-Sperre besitzt Herding im Bereich des Staubexplosionsschutzes eine über 20-jährige Erfahrung. Zahlreiche Praxisversuche bei verschiedensten Insti tutionen sowohl am Filterelement wie auch an den Filteranlagen stehen für eine praxis orientierte und pragmatische Sicherheitstechnik für den Betreiber – auch im Bereich des Gasexplosionsschutzes. Halle 5, Stand K17 Fotos: Fotolia, Herding www.herding.de Anspruchsvolle GradwanderunGen Neue Modelle mit verstärkter Druckpumpe Unistat ® Temperiersysteme • Arbeitstemperaturen: -125°C bis +425°C • Kälteleistungen: 0,7 kW bis 130 kW • Hohe Temperaturkonstanz: 0,01 K • Einzigartige Thermodynamik • Extrem schnelle Temperaturänderungen • Brillanter 5,7“ Touchscreen-Regler • Temperieren ohne Fluidwechsel • Über 60 Serienmodelle verfügbar -125...+425°C Unistate sind die ideale Lösung für anspruchsvolle Temperieraufgaben in der Prozess- und Verfahrenstechnik wie zum Beispiel für die Temperierung von Reaktoren, Autoklaven, Miniplant- und Pilotanlagen, Reaktionsblöcken oder Kalorimetern. Peter Huber Kältemaschinenbau GmbH Werner-von-Siemens-Straße 1 • 77656 Offenburg Telefon +49 (0)781 9603-0 • info@huber-online.com www.huber-online.com

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