Fachforum für Explosionsschutz, ATEX und Pulvertransport

Explosionsschutztechnisch steht das „mysteriöse“ Fachgebiet der Elektrostatik im Mittelpunkt. Auflade-Mechanismen, Ladungsanhäufungen, deren mögliche Ableitung oder Entladung und deren Zündwirksamkeit führen zum Grundschema der Elektrostatik. Neben der recht bekannten und im praktischen Versuch gezeigten Funkenentladung kann mit einem lautem Knall und stark sichtbarem Funken eindrucksvoll eine Gleitstielbüschelentladung demonstriert werden. Elektronische Geräte wurden sicherheitshalber vorher aus der Umgebung entfernt. Diese auch für Stäube zündfähige Entladungsart muss unbedingt in pneumatischen Fördersystemen vermieden werden und führen unmittelbar zu den häufig diskutierten Anforderungen an die Förderschläuche. Dazu Dr. Glor, Senior Expert, SWISSI Process Safety:

„Umfangreiche Vakuum-Förderversuche und Messungen bei der Firma Volkmann haben gezeigt, dass der spezifische Widerstand des Materials, in welches die Metallwendel eines Förderschlauches eingebettet ist, weniger als 109 Ohm betragen muss, damit zündfähige Gleitstielbüschelentladungen ausgeschlossen werden können. Weitere Details dieser Forschungsergebnisse werden auch ihren Niederschlag in der geplanten Neuausgabe der TRBS 2153 finden.“

Weiterhin hat die Erkenntnis, dass Büschelentladungen für reine Stäube (in Abwesenheit von brennbaren Gasen) nicht zündfähig sind, mittlerweile auch in den einschlägigen Regelwerken wie der TRBS 2153 Berücksichtigung gefunden.

Als Schutzmaßnahme steht sicherlich die Erdung im Mittelpunkt, aber es sollte nicht vergessen werden, dass „good housekeeping“, also ein sauberer Betrieb ohne großflächig verteilte Staubablagerungen, maßgeblich zur Vermeidung von Sekundärexplosionen durch Aufwirbelungen beiträgt. Unsere Vakuumförderer leisten hier einen wertvollen Beitrag, da sie nicht nur Stäube sicher transportieren, sondern durch das verwendete Vakuum – quasi automatisch – für eine saubere Umgebung sorgen.

Solange keine brennbaren Gase vorhanden sind und die Stoffe nicht selbstentzündlich sind, können unsere Standard-Vakuumförderer für alle Arten von Stäuben eingesetzt werden. Selbst für solche mit niedrigen Mindestzündenergien. Dazu Dr. Glor:

„Für große und komplexe Systeme soll bei Stäuben mit geringen Mindestzündenergien nicht das „Vermeiden von wirksamen Zündquellen“ als alleinige Schutzmaßnahme angewendet werden. Volkmann Vakuumförderer sind jedoch kompakt, einfach, klein (d < 450 mm) und gut überblickbar konstruiert, so dass die „Vermeidung von wirksamen Zündquellen“ als wirksame Schutzmaßnahme eingesetzt werden kann.“

Da mittels Vakuumförderer unter anderem auch Big-Bags befüllt und entleert werden, wurden die besonderen Anforderungen an diese und andere Packmittel in Abhängigkeit der vorhandenen Zone und Mindestzündenergie näher betrachtet.

Zum Abschluss des Vortragsteils werden die gesammelten Erkenntnisse zusammengefasst und auf unsere Vakuumförderer bezogen. Für die rein pneumatischen Standard-Vakuumförderer bleibt von den 13 möglichen Zündquellen letztlich nur die der „Elektrostatischen Aufladung“ über. Und diese tritt letztlich nur dann auf, wenn unserer Kunde mit dem Gerät Stoffe transportieren. Wir lassen unsere Kunden jedoch nicht allein mit der Bewertung dieser Zündquelle, und haben uns schon 2002 entschieden, die Geräte und Risikoanalysen einer benannten Stelle zur Prüfung vorzulegen. Somit kann jeder Standard-Vakuumförderer mit einer EG-Baumusterprüfbescheinigung („ATEX-Zertifikat“) ausgeliefert werden und erlaubt den Einsatz in allen praktikablen Staub-EX-Zonen, ohne, dass ein Inertgas als weitere Schutzmaßnahme benötigt wird.

Erst wenn brennbare Gase hinzukommen, wird aus einem Standard-Vakuumförderer ein INEX-System und die Entleerung oder Förderung findet unter inerten Bedingungen statt. Typische Anwendung ist das Beschicken von Rührkesseln oder Reaktoren, in denen brennbare Lösemittel vorgelegt werden oder brennbare Gase vorhanden sind. Verbrieft ist das Ganze in einer weiteren EG-Baumusterprüfbescheinigung (ATEX- Zertifikat für INEX). Da dort explizit die Erlaubnis zum Beschicken einer Zone 0 (Kat. 1) gegeben wird, ergeben sich zwangsläufig höchste Anforderungen an die Eigensicherheit der besonderen INEX-Steuerung.

Festzuhalten ist, dass eine druckfeste Bauweise allein keine Schutzmaßnahme darstellt, da im Betrieb eines jeden Vakuumförderers immer mehrere Armaturen geöffnet sind, und sich eine Explosion ungehindert ausbreiten und beschleunigen könnte (Detonation). Hier müssten zusätzlich sämtliche Anschlüsse aufwändig explosionsschutztechnisch entkoppelt werden. Deswegen gehen wir bei Volkmann den oben beschriebenen Weg des „Vermeidens von wirksamen Zündquellen“, so dass die druckfeste Bauweise nur dann wirtschaftlich angewendet wird, wenn gegen einen bestehenden Überdruck in einen Behälter eingeschleust werden muss.

Bevor das Seminar in den praktischen Teil übergeht, bietet sich noch die Gelegenheit, einige Beispiele für die zahlreichen weiteren Lösungen für das Pulver-Handling vorzustellen. Aufgabestationen, Sack-, Fass- & Big-Bag Entleersysteme, Saugwaagen & Dosierer, Klumpenbrecher, mobile Förderer und natürlich individuell konstruierte Zuführ- und Fördersysteme führen zu perfekt abgestimmten Lösungen aus einer Hand.