Explosionssicherheit

die Gesundheit der Mitarbeiter und die Einhaltung der Sicherheitsvorschriften wird zunehmend wichtiger. Mit der richtigen Ausstattung und einem ausgeglichenen Absaugsystem können Sie Ihre Maschinen sicher bedienen und dabei Ihre Mitarbeiter und Ihr industrielles Anlagegut schützen.

Was ist eine explosive Atmosphäre?

Eine explosive Atmosphäre ist ein ideales Gemisch aus Luft unter atmosphärischen Bedingungen und aus brennbaren Stoffen in Form von Staub oder Gas, in denen sich die Verbrennung nach Zündung durch das gesamte nicht genutzte Gemisch verbreitet.

Wie man industrielle Staubexplosionen verhindert

Um die Sicherheit der Mitarbeiter, des industriellen Anlageguts, und der umliegenden Umgebung auf industriellen Produktionsstätten zu gewährleisten, ist die Verhinderung industrieller Staubexplosionen von größter Bedeutung. Explosionen können durch eine Ansammlung brennbarer Staubpartikel entstehen, die sich entzünden und zu verheerenden Konsequenzen führen können. Um das Risiko von Staubexplosionen zu verringern, gibt es einige Hauptmaßnahmen, die implementiert werden können:

  • Absauganlagen
  • Betriebshygiene und Sauberkeit, wie beispielsweise durch CVC-Systeme
  • Lüftungssysteme
  • Explosionsschutzausrüstung
  • Klare Protokolle für die Handhabung und Lagerung von brennbaren Materialien
  • Schulung und Ausbildung der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, um eine sicherheitsbewusste Arbeitsplatzkultur zu schaffen, die potenzielle Gefahren erkennt
  • Regelmäßige Inspektionen, Wartung und Risikobewertungen zur Identifizierung potenzieller Gefahren und Überwachung der Staubpegel

Durch die Umsetzung dieser präventiven Maßnahmen können industrielle Produktionsstätten das Risiko von Staubexplosionen erheblich reduzieren, was eine sicherere Arbeitsumgebung für die Betreiber schafft, Anlagen schützt und Ausfallzeiten verhindert. Proaktive Sicherheitsmaßnahmen unterstreichen das Engagement, das Wohl aller am industriellen Betrieb Beteiligten zu priorisieren.

ExPlosions - JOA Air Solutions

Die drei Elemente des Feuerdreiecks sind allgemein bekannt: Brennbarer Staub (Brennstoff), Zündquelle (Hitze) und Sauerstoff. Zusätzliche Elemente, die für eine explosionsfähige Staubexplosion notwendig sind, sind der Einschluss der Staubwolke und die Verbreitung von Staubpartikeln in der richtigen Menge und Konzentration. Industrielle Fertigungsprozesse im Zusammenhang mit Zucker, Zutaten, Mehl, Chemikalien, Metallen, Schüttgütern neigen oft dazu, brennbaren Staub zu erzeugen.

Wie kann man den Explosionsschutzrichtlinien entsprechen?

Jeder Hersteller, der mit oder explosiblen Substanzen (Staub, Dampf oder Gase) arbeitet oder sie produziert, muss den ATEX-/Explosionsschutzrichtlinien entsprechen, wie der 1999/92/EG, auch als 'soziale Richtlinie' bekannt, oder der 2014/34/EU-Richtlinie, die auch als 'Geräte' oder 'Prozessrichtlinie' bekannt ist. Diese Richtlinie beschreibt die Mindestanforderungen für in ATEX-Zonen verwendete Ausrüstung oder für den Umgang mit explosivem Material. Daher steht bei dieser Richtlinie Konformität im Vordergrund. Weltweit wird die IECEX-Zertifizierung (Internationales Elektrotechnisches Kommissionssystem für Zertfizierung nach Standards für Geräte, die in explosionsgefährdeten Atmosphären verwendet werden) ebenfalls weit verbreitet akzeptiert.

Wie kann man die Explosionsschutzzonen für Industrieanlagen reduzieren?

Viele Unternehmen machen sich Sorgen um ihre ATEX-Zoneneinteilung. Der Unterschied zwischen Zone 21 und Zone 22 führt schnell zu hohen Investitionskosten. Glücklicherweise ist es möglich, die Einteilung verantwortungsbewusst zu verbessern oder zu reduzieren. Zum Beispiel durch die Implementierung ausgewogener Lösungen zur Staub- und Dampfabsaugung, möglicherweise in Kombination mit einem Mikroklima. Die Tatsache, dass durch bessere Absauggeräte eine ATEX-Zone 22 anstelle einer ATEX-Zone 21 besteht, bringt enorme wirtschaftliche Vorteile.

Hersteller beginnen oft Projekte zur Einhaltung der Explosionsschutzrichtlinien, woraufhin die preislichen Konsequenzen für die Anpassung der Ausrüstung und Instrumente aufgelistet werden. Die schockierenden Kosten führen oft zu einer Debatte über die Auslegung der Vorschriften. Wie groß sind diese Explosionsrisiken wirklich? Es ist daher ratsam, mit dieser Frage zu beginnen. Für die verschiedenen Anlagen und Räume führt dies schnell zur Bewertung des Feuerdreiecks, bei dem Sauerstoff, eine brennbare Substanz (Wolke) und eine Zündquelle die drei notwendigen Bedingungen für eine mögliche Explosion bilden. Wenn das Vorhandensein von Sauerstoff (Luft) nicht ausgeschlossen werden kann, sollte man sich auf die Bekämpfung potenzieller Zündquellen und/oder die Bildung einer brennbaren Staub- oder Dampfwolke konzentrieren. Der Ausschluss von Zündquellen erfolgt hauptsächlich durch Explosionsrückhaltegeräte und die Aufwertung von Instrumenten. Diese Methode ist jedoch kostspielig und beseitigt nicht alle Zündquellen. Schließlich zeigen Statistiken, dass nicht nur die Ausrüstung, sondern auch menschliches Handeln zu Unfällen führt.

Methoden zur Reduzierung von Explosionsschutzzonen in Industrieanlagen

Die Reduzierung von Explosionsschutzzonen kann je nachdem, ob Staub oder Dampf und Gas gehandhabt werden müssen (siehe Abbildung unten), durch verschiedene Eingriffe erreicht werden. Vor den unten genannten Eingriffen versuchen wir immer, Emissionsquellen zu beseitigen. Dies steht auch im Einklang mit der Arbeitshygienestrategie der beteiligten Richtlinien.

Dust-Vapor-Gas
  • Sauberkeit

    Regelmäßige Reinigung mithilfe eines zentralen Staubsaugreinigungssystems (CVC). Aus verschiedenen Sicherheitsgründen bevorzugt JOA zentrale Systeme gegenüber dezentralen Einheiten oder mobilen Staubsaugern.

  • Quellenerfassung

    Beseitigung explosiver Atmosphären an der Quelle durch Absaugung, um die Konzentration unter den Wert der unteren Explosionsgrenze (LEL) zu senken. In einem JOA-Absaugsystem möchten wir im Allgemeinen einen LEL-Wert von weniger als 10% erreichen. Funktioniert sowohl für Staub als auch für Dampf, Rauch und Gas.

  • Belüftung

    Verdünnung des Arbeitsbereichs, um explosible Konzentrationen explosiver Partikel zu vermeiden. Funktioniert hauptsächlich für Dämpfe, Rauch und Gase.

Erfahren Sie mehr über ATEX und die Reduzierung von Explosionsschutzzonen in unserem Webinar: Sehen Sie sich das Webinar zur Reduzierung von Explosionsschutzzonen an.

Effektive Staubabsaugung zur Reduzierung von Explosionszonen

Für ein optimales Ergebnis sind das Design der Absaughaube und die verwendeten Luftgeschwindigkeiten wesentlich. Das Staubabsaugsystem muss nur Emissionen entfernen und nicht das wertvolle Produkt absaugen. Es ist möglich, das Absaugsystem mit einer Lufteinlassöffnung zu kombinieren, da der Druckeffekt stärkeren ist als der Sogeffekt. Dadurch kann ein Mikroklima entstehen, für das eine niedrigere Zoneneinteilung gilt. In vielen Fällen können bestehende Ausrüstungen, einschließlich Lüfter und Filter, wiederverwendet werden, was Investitionskosten (CAPEX) spart.

Ein gut durchdachtes System verhindert auch die Ansammlung von Staub in den Rohrleitungen, gemäß Anhang II H1.2.4 der ATEX-Richtlinie. Eine solche Ansammlung oder das Wachstum von Staub durch kristallisierende oder kondensierende Dämpfe birgt ein großes Risiko für Sekundärexplosionen. Daher ist es entscheidend, dass bestimmte Luftgeschwindigkeiten im System gewährleistet sind.

JOA ist in der Lage, diese Parameter und Prozesse automatisch und fernüberwacht mit Luftstrommessgeräten zu überwachen und zu validieren. Das bedeutet, dass Qualitätssicherung in die Lösung integriert ist. In Kombination mit lufttechnischer Modellierung können Strömungsraten angepasst und ausgeglichen werden. Mithilfe patentierter Designs können die richtigen Drücke und Volumina abgesaugt werden.

Vorab-Engineering-Studie

Kosteneinsparungen, die sich aus einer besseren ATEX-Zoneneinteilung in Kombination mit zusätzlichen Vorteilen ergeben, müssen die Investition für ein Staub- oder Dampfabsaugsystem überwiegen. Ob dies zu erwarten ist, kann durch einePre-Engineering Studyuntersucht werden. Dieser erste Schritt hilft uns, die Situation zu verstehen, indem wir einen Vor-Ort-Besuch durchführen, Messungen durchführen, Engpässe identifizieren und ein Budgetangebot sowie ein Konzeptdesign erstellen, das durch lufttechnische Modellierung validiert wird.

Diese bewährte Methodik beurteilt, ob die Explosionszonen durch Staubemissionen verbessert werden können. Die Studie beginnt mit einer Untersuchung der Absaugpunkte / Quellen und der damit verbundenen Emissionen. Anschließend wird ermittelt, wie das richtige Absaugsystem aussehen wird, einschließlich der entsprechenden Kapazitäten und lufttechnischen Parameter. Das Konzeptdesign des Absaugsystems betrachtet dann das gesamte Luftmanagement auf einem Gelände. Die Kartierung der Belüftungsrate in Kombination mit dem Gleichgewicht zwischen der Zuführung von Außenluft und der Norm hilft bei der Suche nach Lösungen. Manchmal muss die Zuluft vorgewärmt werden (siehe auch Energie-Rückgewinnungssysteme).

Zusätzliche Vorteile der Einhaltung von Explosionssicherheitsrichtlinien

  • Gesunde Arbeitsumgebung
  • Einhaltung der MAK-Werte
  • Geringere Umweltemissionen
  • Sauberere Produktionsumgebung führt zu zufriedeneren Betreibern
  • Reduzierte Instandhaltungskosten
  • Weniger ungeplante Stillstandszeiten
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98+ % Quelleneliminierung

Brennbaren Staub vermeiden

Akustische Agglomeration ist als leistungsstarke Methode zur Bekämpfung ultrafeiner Partikel durch Schallwellen bekannt. Um UFPs und Aerosole zu verhindern, die direkte schädliche Auswirkungen auf Unternehmensmitglieder haben, lesen Sie das Papier von JOA, in dem es um eine integrierte Lösung zum Schutz der Arbeitnehmer geht.

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