Staubexplosionen durch Überdruckkapselung vermeiden
Schätzungen zufolge kommt es in Europa jährlich zu etwa 2.200 Staubexplosionen. Auch die US-amerikanische Occupational Health and Safety Administration (OSHA), die Vorschriften zum Arbeitnehmerschutz durchsetzt, machte US-weit etwa 30.000 Anlagen aus, bei denen Probleme aufgrund der Gefährdung durch Staub auftreten können. Da sich die Branche dieses potenziell verheerenden Problems immer bewusster wird, werden Lösungen benötigt, um Mitarbeiter, Anlagen und Umgebungen zu schützen. Erfahren Sie in diesem Blogbeitrag, wo explosionsfähige Staubatmosphären entstehen und wie diese durch Überdruckkapselung vermieden werden können.
Wo gefährliche Staubatmosphären lauern
Im Februar 2008 führte eine Explosion in der Raffinerie der Imperial Sugar Company im US-Bundesstaat Georgia zu 13 Todesopfern und 42 Verletzten, wobei der Großteil der Anlage zerstört wurde. Während die Untersuchung ergab, dass die eigentliche Explosion in der Anlage nur minimal war, wurde festgestellt, dass durch die Erschütterung und den kleinen Brand in Folge der Explosion Zuckerstaub in die Luft freigesetzt wurde. Der Staub geriet in Brand und breitete sich in der gesamten Anlage aus.
Fünf Jahre zuvor ereignete sich in North Carolina in einer Anlage, in der Gummistopfen und Pillenboxen aus Kunststoff für die Pharmaindustrie hergestellt wurden, eine ähnliche Katastrophe. Der Kunststoffstaub, welcher bei der Herstellung der Pillenboxen entstanden war, hatte sich an den Maschinen und I-Trägern in der Anlage angesammelt. Bei der Durchführung von Routinearbeiten wurde der Staub auf den Maschinen in die Luft freigesetzt, wo er in Brand geriet und explodierte. Der entzündete Kunststoff war nicht als explosives Material aufgeführt, da nur die Pillenboxen als Ganzes geprüft wurden. Doch das bei der Herstellung der Pillenboxen entstandene feine Pulver war explosiv.
Vermeidung von Explosionen innerhalb und außerhalb von Gehäusen
Eine der besten Methoden zum Vermeiden von Staubexplosionen ist, die Arbeitsumgebung gründlich von brennbarem Staub zu reinigen, um die Sicherheit der Anlage und der Arbeiter zu gewährleisten. Doch auch die Betriebsmittel, die in Gehäusen in der Anlage betrieben werden, sind zu schützen. Während des Betriebs darf kein brennbarer Staub in die Gehäuse eindringen, was durch Überdruckkapselung erreicht werden kann.
Bei der Überdruckkapselung kommt Druckluft oder Inertgas zum Schutz der Betriebsmittel in einem Gehäuse zum Einsatz. Das Drucksteuersystem regelt und überwacht einen Überdruck im Gehäuse, um zu verhindern, dass Staub in das Gehäuse eindringt. Durch die Trennung der Zündquelle von der brennbaren Staubatmosphäre kann die Gefahr minimiert werden.
Anwendung der Überdruckkapselung
Planen Sie für Ihre Anwendung eine Überdruckkapselungsmethode, ist zunächst zu berücksichtigen, dass sich die Anforderungen an explosionsfähige Staubatmosphären von denen für explosionsfähige Gasatmosphären unterscheiden:
- In staubigen Bereichen ist keine Spülung erforderlich und muss sogar vermieden werden. Staubansammlungen im Gehäuse können aufgrund von Luftströmungen wie Gas oder Dampf nicht ordnungsgemäß durch den Druckwächter aus dem Gehäuse austreten. Dies kann auf eine Reihe von Faktoren zurückzuführen sein, darunter eine Entlüftung mit Funkenfänger. Der Nutzer muss geeignete Maßnahmen ergreifen, um jeglichen Staub aus dem Gehäuse zu entfernen – einschließlich des Staubs im Betriebsmittel in dem zu schützenden Gehäuse. Danach wird das Gehäuse geschlossen und anschließend unter Druck gesetzt, um zu verhindern, dass Staub eindringt, bevor das Betriebsmittel im überdruckgekapselten Gehäuse unter Strom gesetzt wird.
- Der Druck, der erforderlich ist, um den Staub fernzuhalten, ist höher als der Druck für Gas, je nachdem, welche Norm befolgt wird und wie groß die Staubpartikel sind.
- Das verwendete Überdruckkapselungssystem muss für Staubanwendungen zertifiziert sein. Ein nur für Gasatmosphären zertifiziertes Überdruckkapselungssystem darf in einer Umgebung mit brennbarem Staub nicht verwendet werden.
Weitere Informationen zu dieser Schutzmethode finden Sie in der Norm NFPA 496 für Class/Division-Anwendungen. Für Zone-basierte Anwendungen ist die Norm IEC 60079-2 oder die entsprechende nationale Abwandlung dieser Norm heranzuziehen. Beachten Sie auch die örtlichen Gesetze, die dieses Schutzkonzept und die Installation von druckgekapselten Betriebsmitteln regeln.
Überdruckkapselungssysteme von Pepperl+Fuchs
Pepperl+Fuchs schafft mit einem umfassenden Sortiment an Überdruckkapselungssystemen, die die Anforderungen zum Schutz vor gefährlichem Staub erfüllen, sichere Bedingungen in Ihren Bedienungsräumen. Die Technologie in unseren Systemen bietet mehr als nur Überdruckkapselung: Sie überwacht auch fortlaufend die Bedingungen im Gehäuse, nimmt automatische Anpassungen vor und gibt Output-Alarme aus, um einen zuverlässigen Schutz zu gewährleisten.
Die folgende Tabelle zeigt die neuesten Produkte zur Überdruckkapselung, die für den Einsatz in Anwendungen mit gefährlichem Gas oder Staub entwickelt wurden:
Alle Produkte sind vollständig für Class/Divisions und Zonen zertifiziert. Beispielsweise kann das Überdruckkapselungssystem der Serie 6000 entweder in Umgebungen mit explosionsgefährdeten Gasen (Class I, Div 1 oder Zone 1) oder explosivem Staub (Class II, Div 1 oder Zone 21) verwendet werden und verfügt über Zertifizierungen für USA, Kanada, ATEX und IECEx sowie einige andere lokale Zertifizierungen.
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