Explosive Luft-Staub-Gemische sicher fördern

Ventilatorlösung für Zone 20

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30.03.2015 Die Förderung brennbarer oder explosiver Gas- und Luft-Staubgemische bedeutet ein Risiko, das es zu minimieren gilt. Grundlage hierzu sind gesetzliche Bestimmungen, wie zum Beispiel die Atex-Richtlinien der Europäischen Union.

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Entscheider-Facts Für Betreiber

  • Vorgeschriebene Maßnahmen für den tertiären Explosionsschutz (Begrenzung der Auswirkungen einer Explosion) schließen eigentlich den Einsatz von Ventilatoren zur Förderung von Atmosphäre der Zone 20 aus.
  • Um technischen Ruß unmittelbar fördern zu können, wurde ein Radialventilator entwickelt, der unter Zone-20-Bedingungen arbeitet.
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Sie unterteilen die explosionsgefährdeten Bereiche nach Häufigkeit und Dauer des Auftretens von gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre in Zonen: für Gasgemische in Zone 0 bis 2 und für Luft-Staub-Gemische in Zone 20 bis 22. Die DIN EN 14986 regelt die Konstruktion von Ventilatoren für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen.

Vorgeschriebene Maßnahmen für den tertiären Explosionsschutz (Begrenzung der Auswirkungen einer Explosion) schließen eigentlich den Einsatz von Ventilatoren zur Förderung von Atmosphäre der Zone 20 aus. Unternehmen, die brennbare Stäube transportieren müssen, griffen bisher auf teure und komplizierte Prozessumwege zurück. Nun hat ein Unternehmen eine Lösung gesucht, mit der sicher und direkt ein Luft-Staub-Gemisch der Zone 20 transportiert werden kann. Das weltweit tätige Industrieunternehmen der Spezialchemie stellt an rund 40 Standorten technische Ruße („Carbon Black“), Metalloxide, Sondermetalle und Spezialflüssigkeiten her. Die technischen Ruße werden in den unterschiedlichsten Bereichen eingesetzt, dazu gehört die Herstellung von (technischen) Kunststoffen und Fasern, Autoreifen, Halbleitern, Beschichtungen, Tinten, Tonern, Druckfarben, Blei-Batterien, Kupplungs- und Bremsscheiben sowie der Zuschlag für die Stahl- und Kupfer-Produktion.

Für den unmittelbaren Transport der technischen Ruße wurde deshalb ein Radialventilator entwickelt und geliefert, der unter Zone-20-Bedingungen arbeitet. Die Herausforderungen waren zum einen die technische Umsetzung der Vorgaben und zum anderen die rechtlichen Rahmenbedingungen.

Atex-konforme Lösung
In der Atex-Richtline werden die Anforderungen festgelegt, unter denen Unternehmen Anlagen im explosionsgefährdeten Bereich bauen und betreiben dürfen. Das Unternehmen, das die Anlagen einsetzt, schätzt zunächst das entsprechende Gefährdungspotenzial ein und legt die Ex-Zonen fest. Bei der Auswahl der passenden Maschinen müssen diese Gegebenheiten berücksichtigt werden. Bei der Einschätzung der Explosionsrisiken gehen die Fachleute zunächst davon aus, dass alle Luft-Staub-Gemische brennbar und damit brisant sind. Ausnahmen sind nur mineralische Stoffe wie Kalziumcarbonat oder Kaolin. Brennbare Stäube können entweder als Betriebs(hilfs)stoffe vorliegen, oder bei der Produktion durch Abrieb oder beim Mahlen entstehen – dazu zählen Papier- oder Holzstäube. Neben der Korngröße müssen die Brenn- und Explosionsparameter in einem Labor ermittelt werden. Diese Ergebnisse sind für die Planung und Auslegung der Schutzmaßnahmen notwendig.  Für die Festlegung der Zone ist die kritische Staubkonzentration von großer Wichtigkeit, dazu zählen auch großflächige Staubablagerungen. Aus diesen Erkenntnissen werden die wichtigsten Kenngrößen errechnet. Bei der Beurteilung der Explosionsgefahr müssen ebenfalls die möglichen Zündquellen berücksichtig werden. Die Staubkonzentration im Prozess liegt über der für „Carbon Black“ angegebenen Explosionsgrenze. Eine Zone-20-Atmosphäre liegt dann vor, wenn ein gefährliches, explosionsfähiges Luft-Staub-Gemisch ständig, über lange Zeiträume oder häufig vorhanden ist.

Heftausgabe: April 2015
Seite:
Lars Altmann, Fima Maschinenbau

Über den Autor

Lars Altmann, Fima Maschinenbau

Lars Altmann ist bei Fima Maschinenbau im technischen Vertrieb

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