Überwachung staubverursachter Explosionsrisiken

Auch beim Trocknen von Klärschlamm können explosionsgefährliche Stäube und Gasgemische auftreten. Bilder: Michell Instruments

Obwohl jede Anlage anders aufgebaut ist, gelten grundsätzlich dieselben Sicherheitsregeln zur Kontrolle von Sauerstoff (O2). Die meisten Betreiber bevorzugen eine Komplettlösung zur Kontrolle und Überwachung von Sauerstoff und Kohlenmonoxid (CO) anstelle eines Satzes verschiedener Analysatoren. Ein vollständiges System ermöglicht effizienten Einsatz, da das Personal verschiedener Anlagenteile nicht in unterschiedlichen Systemen oder sogar von verschiedenen Herstellern geschult werden muss.

Klärschlamm trocknen ohne Risiko

Michell Instruments Systems Engineering hat ein solches integriertes System an ein europäisches Klärwerk geliefert. Der Betreiber trocknet dort Klärschlamm mit einer Kombination aus mechanischem Pressen und Heißluft. Sowohl CO als auch O2 müssen in den Silos, in denen dieser Prozess stattfindet, überwacht werden. Damit die Gasanalysatoren präzise und zuverlässig funktionieren, ist ein geeignetes Probennahme-System erforderlich.

Aufgrund spezieller Bedingungen vor Ort benötigte der Betreiber eine maßgeschneiderte Lösung für die Überwachung. Die Temperaturen in den Trockensilos reichen typischerweise von 350 bis 550 °C. Um eine explosionsfähige Staubwolke zu bilden, müssen Partikel in der Regel kleiner als 500 µm sein und in Konzentrationen von 50 bis 200 g/m3 vorliegen. CO ist hochentzündlich in einem Konzentrationsbereich von 12,5 bis 74 %, während das Rohgas aus dem Klärschlamm-Prozess typischerweise um 0,5 % enthält. Die O2-Grenzkonzentration des Gases beträgt 8 bis 12 %. Um den Prozess sicher zu fahren, sollte die O2-Konzentration 2 bis 4 % darunter gehalten werden, also bei etwa 4 bis 6 %. Mit einem Schutzgas, typischerweise Stickstoff (N2), lassen sich CO und O2 unterhalb der kritischen Werte halten und die Sicherheit des Werkes steigern. Die Überwachung der kritischen Gase ermöglicht es, die nötige Menge N2 zu kontrollieren und effizient zu dosieren.

Der paramagnetische Sauerstoff-Analysator XTP601 Thermo ist nach gängigen Ex-Schutz-Regularien zertifiziert.

Maßgeschneiderte Analyse-Lösung

Um die Anforderungen zu erfüllen, kombinierte der Anbieter seinen paramagnetischen Sauerstoffanalysator XTP601 Thermo mit einem CO-Analysator. Der Sensor ist nach Atex, IECEx und CCSAUS zertifiziert. Das System beinhaltet die gesamte Probenvorbereitung, Filtrierung und Alarme für beide Analysatoren in einem Rundum-Paket. Installation und Tests fanden vor Ort durch geschulte Ingenieure statt.

Weil das System spezifisch für die Anwendung und das Klärwerk entworfen ist, musste der Betreiber weder auf Seite der Instrumentenspezifikation noch bei der Betriebsweise des Werkes Kompromisse eingehen. Da der Hersteller eine vollständige Turnkey-Lösung ausgeliefert hat, ist zukünftig nur ein Kontakt für alle Service- und Wartungsarbeiten nötig. Mit einem abgeschlossenen Wartungsvertrag kann sich der Betreiber darauf verlassen, dass das System jahrelang zuverlässig wie spezifiziert funktioniert und sich die Investition in die Instrumentierung auszahlt.

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