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Verfahrenstechnik 6/2015

Verfahrenstechnik 6/2015

BETRIEBSTECHNIK I ACHEMA

BETRIEBSTECHNIK I ACHEMA Aktive Sicherheit Erdungssystem für Big-Bags Michael O’Brien Ein Erdungssystem kann nicht nur den Zustand der elektrostatisch ableitfähigen Gewebefäden überprüfen, sondern auch sicherstellen, dass der Erdungskreis über eine unmittelbare, überwachte Verbindung zu einem verifizierten Erdungspunkt mit Erdkontakt verfügt. Autor: Michael O’Brien, Marketing- und Produktmanager, Newson Gale, Nottingham, Großbritannien Schüttgutbehälter des Typs C (auch bekannt als Super-Sacks und Big-Bags) sind dafür ausgelegt, elektrostatische Ladungen über ableitfähige Fäden, die in das Behältergewebe eingewebt sind, abzuleiten. An die Erdungslaschen der Schüttgutbehälter können Erdungssysteme angeschlossen werden, um sicherzustellen, dass sich am Behälter keine elektrostatischen Ladungen aufbauen können. Um zu gewährleisten, dass Behälter für den Einsatz in Gefahrenbereichen kein gefährlich hohes Maß an elektrostatischer Ladung entwickeln, gibt es einige Schlüsselparameter, denen Schüttgutbehälter des Typs C entsprechen müssen und die in mehreren Normen beschrieben sind. Die wichtigste Norm ist dabei IEC 61340- 4-4 „Electrostatics – Part 4-4: Standard test methods for specific applications – electrostatic classification of flexible intermediate bulk containers (FIBC)“ (Elektrostatik – Teil 4-4: Standard-Prüfverfahren für spezielle Anwendungen – Einordnung flexibler Schüttgutbehälter (FIBC) in elektrostatischer Hinsicht). Diese Norm wurde Anfang 2012 herausgegeben. Sie legt alle wesentlichen Anforderungen für Schüttgutbehälter des Typs C in Bezug auf die Vermeidung einer elektrostatischen Aufladung der Schüttgutbehälter fest. In der Norm wird ausgesagt, dass der Widerstand durch den Schüttgutbehälter weniger als 1 × 10 7 Ω (10 MΩ) betragen sollte. Entsprechend sollte der Widerstand zwischen einer beliebigen Stelle am Behälter und einer Erdungslasche niemals über 10 MΩ liegen. In der aktuellsten Ausgabe der Norm NFPA 77 „recommended practice on static electricity“ (Empfehlungen für den Umgang mit statischer Elektrizität) wird dieser Widerstandswert ebenfalls empfohlen. Diese Norm soll die Empfehlungen des technischen Cenelec-Berichts aus dem Jahr 2003, der unter dem Namen CLC/TR 50404 bekannt ist und in dem ein Maximalwert von 1 × 10 8 Ω (100 MΩ) angegeben ist, ersetzen. In der aktuellsten Ausgabe von TRBS 2153:2009 wird derselbe Widerstandswert empfohlen. Überprüfung und Erdung Wenn ein Unternehmen Schüttgutbehälter des Typs C verwenden möchte, muss für die 84 VERFAHRENSTECHNIK 6/2015

ACHEMA I BETRIEBSTECHNIK Erdung des Behälters gesorgt werden. Dies kann entweder passiv (einpolige Klammer und Kabel) oder aktiv (Überwachungssystem) realisiert werden. Betrachtet man jedoch das Ausmaß der Ladung, die sich an den Behältern aufbauen kann sowie die sich daraus ergebenden Energiemengen möglicher elektrostatischer Funken kombiniert mit einer brennbaren Staubwolke, so ist ein aktives Erdungssystem die bessere Wahl. Der Grund hierfür ist, dass das System registriert, ob der Schüttgutbehälter von seinem Aufbau her den Empfehlungen der oben genannten Normen entspricht, und darüber hinaus gewährleisten kann, dass der Behälter für die gesamte Dauer des Befüll-/Entleerprozesses geerdet bleibt. Der Hauptnutzen der Widerstandsprüfung des Behälters besteht darin, dass auch nach wiederholter Behälternutzung sichergestellt werden kann, dass die elektrostatisch ableitfähigen Gewebefäden korrekt funktionieren und dass Schüttgutbehälter, die nicht zum Typ C gehören, keine Freigabe für den Einsatz in Gefahrenbereichen erhalten. Ein weiterer Vorteil der Erdungssysteme ist, dass sie den Pulverstrom mittels Ausgangskontakten, die mit Ventilen oder SPS-Steuerungen gekoppelt sind, steuern können. Nach dem Anschluss zweier schnell zu lösender Klammern kann das Earth-Rite FIBC-System feststellen, ob der Schüttgutbehälter die Anforderungen der einschlägigen Normen erfüllt. Realisiert wird dies, indem ein eigensicheres Signal (mit Hazloc-Zulassung) durch den Behälter geschickt wird. Wenn die grünen LEDs der Erdungsstatusanzeige kontinuierlich blinken, weiß das Bedienpersonal, dass der Behälter geerdet ist. Das System überprüft die Erdung des Behälters, indem es sicherstellt, dass das Sig nal über einen verifizierten Erdungspunkt mit Erdkontakt zurückgespeist wird. Wenn der Behälter elektrostatisch aufgeladen ist, wird diese Ladung über die ableitfähigen Gewebefäden zum verifizierten Erdungspunkt abgeleitet. Wenn die Ausgangskontakte mit dem Prozess verriegelt sind, kann das Material ohne Freigabe durch das Bedienpersonal nicht fließen. 10 MΩ oder 100 MΩ Die wichtigste Frage bei der Auswahl eines Erdungssystems für FIBCs des Typs C ist, nach welcher Norm die Schüttgutbehälter gefertigt wurden. Obwohl es immer mehr Schüttgutbehälter gibt, die im Einklang mit der Forderung nach 10 MΩ gefertigt wurden, gibt es dennoch eine nicht unwesentliche Anzahl von FIBCs des Typs C, die der Forderung nach 100 MΩ entsprechen. Wenn ein Unternehmen Schüttgutbehälter des Typs C nutzen möchten, die im Einklang mit der Cenelec-Vorgabe von 100 MΩ hergestellt wurden, sollte das Erdungssystem in der Lage sein, den gesamten Widerstandsbereich zu überwachen. Entsprechend sollte der Widerstandsüberwachungsbereich eines Erdungssystems im Falle eines Unternehmens, das im Einklang mit IEC / NFPA 77 Schüttgutbehälter mit einem Maximalwiderstand von 10 MΩ einsetzen möchte, den Bereich von 0 Ω bis 10 MΩ umfassen. Geeignete Behälter auswählen Wenn ein Erdungssystem ausgewählt wird, das nur einen eng gefassten Widerstandsbereich überwacht, z. B. von 0 Ω bis 50 MΩ, entsteht ein Problem, das wiederum zwei mögliche Konsequenzen hat: Die erste besteht darin, dass das System, wenn für den Standort 10-MΩ-Behälter vorgeschrieben sind, möglicherweise fehlerhafte Schüttgutbehälter passieren lässt, da jeder Behälter mit einem Widerstand von 10 bis 50 MΩ die Prüfung besteht. Als unmittelbare Folge hieraus könnte das System Schüttgutbehälter freigeben, die nicht im Einklang mit den Anforderungen von IEC-61340-4-4 und den Empfehlungen von NFPA 77 hergestellt wurden. Die zweite Konsequenz ergibt sich, wenn 100-MΩ-Behälter für den Standort vorgeschrieben sind. Da der Widerstandsbereich des Erdungssystems nicht über 50 MΩ hinausgeht, wird jeder Behälter mit einem Betriebsbereich zwischen 50 bis 100 MΩ vom System zurückgewiesen. Als unmittelbare Folge dieses Problems könnte das System einen Schüttgutbehälter zurückweisen, der absolut geeignet ist. Dies wiederum würde zu Verzögerungen führen, da das Bedienpersonal den Behälter austauschen müsste. Es ist daher außerordentlich wichtig festzustellen, welche Art von Schüttgutbehältern des Typs C am Standort verwendet wird. Auf dieser Grundlage kann für den Standort ein System ausgewählt werden, das den kompletten Widerstandsbereich von 10-MΩ-Behältern oder aber den kompletten Widerstandsbereich von 100-MΩ- Behältern überwacht. Halle 9.2, Stand D11 Foto: Fotolia www.newson-gale.com 15.06. - 19.06.2015 Halle 5.0, Stand A88 Emde.indd 1 06.05.2015 11:51:33 VERFAHRENSTECHNIK 6/2015 85