Verringerung der Brandgefahr und Schutz vor Staubexplosionen

Explosionsschutz für Entstaubungsanlagen

Bei fast allen industriellen Herstellungs-, Verarbeitungs- oder Verpackungsprozessen entsteht Staub. Viele dieser Stäube sind sowohl entflammbar als auch explosiv. Die Beseitigung dieser Stäube aus der Umgebungsluft kann das Risiko schwerer Unfälle erheblich verringern. Schätzungen zufolge kommt es in Europa jährlich zu etwa 2.000 Staubexplosionen. Die meisten davon sind geringfügig, einige jedoch haben verheerende Folgen. Durch die Abscheidung des Staubs aus der Luft wird das Risiko in der Produktion verringert. Ist jedoch das Entstaubungssystem schlecht gewartet, nicht sicher oder unzureichend konzipiert, dann wird das Risiko nur verlagert.

Was versteht man unter einer Staubexplosion?

Um die Risiken entzündlicher Stäube zu verstehen, werfen Sie einen Blick auf das "Staubexplosionspentagon" auf der rechten Seite. Alle fünf Elemente müssen in einer Produktion gleichzeitig vorhanden sein, um einen Zwischenfall zu verursachen:

  1. Entzündlicher Staub 
  2. Zündquelle
  3. Oxidationsmittel - Sauerstoff in der Luft
  4. Verteilung des Staubes in ausreichender Konzentration, um explosiv zu sein
  5. Eindämmung der Staubwolke in einem geschlossenen Raum oder Bereich
Staubexplosion

Ein geschlossener Behälter, wie eine Entstaubungsanlage, kann das perfekte Szenario für eine Explosion schaffen, wenn eine Zündquelle in die Anlage gelangt. Bei einer Impulsabreinigung ist eine Schwebewolke aus brennbaren Staub in hoher Konzentration in der Entstaubungsanlage vorhanden. Die Zündquelle löst die Explosion aus. 

Bei einigen Vorfällen handelt es sich zwar um eine einzelne Explosion, doch kommt es häufiger zu einer Reihe von Verpuffungen. Die erste Explosion kann zündfähigen Staub, der sich auf den umgebenden Oberflächen angesammelt hat, über einen großen Bereich hinweg aufwirbeln. Eine sekundäre Explosion wird ausgelöst, die durch die erste Explosion oder andere Zündquellen entzündet wird. Sekundäre Explosionen haben in der Vergangenheit die meisten Verletzungen und Sachschäden verursacht. 

Staubexplosion

Potenzielle Zündquellen sind Funken, Elektrostatik, Abrieb oder Staubablagerungen in Rohren aufgrund falscher Strömungsgeschwindigkeiten der Luft. 

Analysieren Sie Ihren Staub und führen Sie eine Risikoanalyse durch

Woher wissen Sie, ob der Staub in Ihrer Produktion brennbar und/oder explosiv ist? Wenn es keine Testergebnisse gibt, die belegen, dass der Staub einen Kst-Wert von 0 hat, dann geht man davon aus, dass der Staub entflammbar und explosiv ist. Wenn Sie es mit gewöhnlichen Stäuben zu tun haben, wie Mehl, Zucker, usw., und die Partikelgröße und der Feuchtigkeitsgehalt vergleichbar sind, so können Sie dokumentierte historische Daten aus anderen Analysen heranziehen. Andere Stäube müssen von einem qualifizierten Labor getestet und analysiert werden.

Fällt die Analyse ergeben, dass Ihr Staub brennbar ist, sollten der Kst-Wert und Pmax des Staubs bestimmt werden. Tatsache ist, dass jeder Staub über einem Kst-Wert von 0 als explosiv gilt. Die meisten Stäube fallen in diese Kategorie. 

Staubanalyse und Risikoanalyse

Je feiner die Staubpartikel sind, desto gefährlicher sind sie. Mithilfe einer Risikoanalyse können Sie potenzielle Brandgefahren und Explosionsrisiken ermitteln und das erforderliche Niveau des Brand- und Explosionsschutz bestimmen. Die Analyse kann intern oder von einem unabhängigen Berater durchgeführt werden, aber in jedem Fall muss die zuständige Behörde die Ergebnisse überprüfen und genehmigen. 

Ihr Lieferant der Entstaubungsanlage benötigt die Kst- und Pmax-Werte, um Explosionsdruckentlastungs- oder unterdrückungssysteme korrekt zu dimensionieren. 

ATEX-Richtlinien und Zoneneinteilung

Die ATEX-Richtlinien gelten sowohl für neue als auch für bestehende Entstaubungsanlagen, einschließlich solcher, die vor der Einführung der Richtlinien installiert wurden.

  • Richtlinie 99/92/EC - (auch bekannt als ATEX 137 oder die ATEX-Arbeitsplatzrichtlinie) beinhaltet Mindestvorschriften zur Verbesserung des Gesundheitsschutzes und der Sicherheit von Mitarbeiter:innen, die durch eine explosionsfähige Atmosphäre gefährdet werden könnten.
  • Richtlinie 2014/34/EU - (auch bekannt als ATEX-Geräterichtlinie) beinhaltet die Angleichung der Rechtsvorschriften der EU-Mitgliedstaaten für Geräte und Schutzsysteme zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen. 
ATEX-Richtlinien und Zoneneinteilung

Eine Entstaubungsanlage muss dieser Richtlinie entsprechen, wenn sie sich in einer ATEX-Zone befindet und/oder explosionsgefährdete Stäube aufnimmt. Die Konformität wird durch den Einbau der erforderlichen Sicherheitsmerkmale erreicht, die durch das Explosionspotenzial des Staubs bestimmt werden. 

Je höher die Wahrscheinlichkeit einer explosionsfähigen Atmosphäre ist, desto höher muss das Sicherheitsniveau sein: 

  • Bereiche, in denen die Wahrscheinlichkeit einer explosionsfähigen Atmosphäre in Form einer Wolke aus in der Luft enthaltenen brennbarem Staub gering ist, werden als Zone 22 eingestuft. 
  • Bereiche, in denen bei Normalbetrieb eine Wolke auftreten kann, werden als Zone 21 eingestuft. 
  • Bereiche, in denen ein explosionsfähige Wolke immer vorhanden ist oder bei Normalbetrieb häufig auftritt, werden als Zone 20 eingestuft. 

Technologien für den Explosionsschutz

Um die Anforderungen der ATEX-Richtlinien für Explosionsschutz von Entstaubungsanlagen zu erfüllen, gibt es viele verschiedene technische Maßnahmen und Systeme. Sie lassen sich in zwei Kategorien unterteilen:

  • Passiver Explosionsschutz: Das Ziel eines passiven Systems ist es, eine Explosion zu kontrollieren, um die Sicherheit von Mitarbeiter:innen zu gewährleisten und Schäden an Anlagen und Geräten zu minimieren. 
  • Aktiver Explosionsschutz: Aktive Systeme sind wesentlich kostspieligere Technologien und müssen in der Regel alle drei Monate überprüft werden. 

Welches System Sie auch immer installieren, achten Sie darauf, dass Sie zertifizierte Explosionsschutzvorrichtungen verwenden.

Passiver Explosionsschutz

Aktiver Explosionsschutz

Je nach Prozess und verwendeter Ausrüstung gibt es eine dritte Möglichkeit, sich vor Staubexplosionen zu schützen. Die Trockenabscheider Quad Pulse Package zur Abscheidung von pharmazeutischen Stäuben von Camfil sind mit einem stoßfesten Gehäuse ausgestattet, sodass keine zusätzliche Entlüftung zum Schutz des Behälters selbst erforderlich ist. In diesem Fall werden Ventile zum Schutz des Kanalsystems eingesetzt. 

Grundlagen der Sicherheit

Nach einer Analyse der Ist-Situation und der Auslegung des Entstaubungssystems ist es von entscheidender Bedeutung, ein Sicherheitskonzept zu erstellen, in dem beschrieben wird, wie das Entstaubungssystem gewartet wird und welche Verfahren im Falle von Änderungen im Prozess zu befolgen sind. 
 
Es ist wichtig, die Entstaubungsanlage, das Sicherheitssystem, die angeschlossenen Rohrleitungen und die umliegenden Sicherheitsbereiche regelmäßig zu überprüfen. All dies sollten sie gemäß der Installations- und Betriebsanleitung des jeweiligen Herstellers überprüfen. Außerdem sollten Sie Staubansammlungen im System, in den Kanälen und im Sicherheitsbereichen so oft wie möglich entfernen. Was die Entstaubungsanlage betrifft, so sollten auf jeden Fall die Luftfilter regelmäßig und ordnungsgemäß gewechselt werden. 


Sicherheit für Explosionsschutz bei Entstaubungsanlagen

Ein Papier, das besagt, dass Ihr System sicher ist, hilft Ihnen nicht, wenn einer der Bediener:innen einen Fehler macht. Unvorhergesehene Ereignisse sind häufige Gründe für Unfälle. Schulungen und Arbeitsroutinen tragen dazu bei, die durch den Faktor Mensch verursachten Risiken zu verringern. 

Camfil ist Ihr Partner für saubere Luft. Kontaktieren Sie uns noch heute!
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