Selbstüberwachende Erdungssysteme

Mitarbeiter und Umgebung effektiv geschützt

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Der Umgang mit dem Phänomen der Elektrostatik ist in vielen industriellen Prozessen unvermeidbar. Elektrostatische Entladungen können Explosionen verursachen und zu Produktschäden führen. Im Rahmen des vorbeugenden Explosionsschutzes gilt es daher vorrangig, mit geeigneten Schutzmaßnahmen wirksame Zündquellen zu vermeiden.

Die beiden Richtlinien der Europäischen Gemeinschaft auf dem Gebiet des Explosionsschutzes (Atex-Produktrichtlinie 94/9/EG und Atex-Betriebsrichtlinie 1999/92/EG) verpflichten Unternehmen zur Anwendung entsprechender Best-Practice-Verfahren und Hilfsmittel zum Schutz der Arbeitskräfte bei Entleer-, Befüll- und Umfüllvorgängen mit entzündbaren Flüssigkeiten oder Schüttgütern. Konsequente Erdung zur Vermeidung elektrostatischer Entladungen ist dabei die wichtigste Schutzmaßnahme. Der Fluss von Gasen, Flüssigkeiten und Feststoffen erzeugt mit einer hohen Wahrscheinlichkeit elektrostatische Ladungen. Die Gefahr einer Funkenentladung gilt als mögliche Zündquelle in potenziell entzündbaren und brennbaren Atmosphären.

Die wirksamste und auch praktisch am besten durchführbare Methode zur Verhinderung einer elektrostatischen Entladung besteht darin, ein elektrostatisches Aufladen von Geräten und Anlagen oder auch Personen von vornherein auszuschließen. Durch einfaches Erden und Potenzialausgleich lassen sich elektrostatische Ladungen wirksam und zuverlässig abführen und damit Funkenentladungen vermeiden. In der Praxis jedoch wird die sichere Erdung nicht immer entsprechend konsequent und zuverlässig durchgeführt. Dies betrifft insbesondere ortsveränderliche Objekte (z. B. Fässer, Behälter), die immer wieder neu zu erden sind. Eine qualifizierte Schulung des Personals, geeignete Erdungseinrichtungen und der fachmännische Umgang damit sind unabdingbar zur Vermeidung von Unfällen, insbesondere bei entzündbaren Stoffen.
Erdungssysteme mit Statusanzeige
Oft erfolgt die Erdung von mobilen Objekten (Fässer, IBC etc. sowie z. B. Tanklastzüge) mittels einfacher, passiver Klammern, bei denen in der jeweiligen Situation ohne weitere Prüfung von einer direkten, funktionierenden Verbindung mit den Objekten ausgegangen wird. Der Kontakt der Klammer mit dem Objekt kann allerdings durch Produktablagerungen oder Schutzanstriche beeinträchtigt sein und Kabelanschlüsse sind eventuell verrostet oder anderweitig in schlechtem Zustand, was möglicherweise zu einer unsicheren Verbindung führt.
Für eine effiziente Kontrolle hat Denios selbstüberwachende, aktive Erdungssysteme mit Statusanzeige entwickelt. Diese Systeme bieten gleich in vielfacher Hinsicht den größten Schutz vor elektrostatischen Zündgefahren. Sie überprüfen permanent die Unversehrtheit der Verbindung mit den Anlagenteilen und Objekten und signalisieren den Mitarbeitern optisch, dass eine intakte Erdverbindung vorliegt. Zu unterscheiden ist zwischen mobilen und stationären Erdungssystemen, beide mit Selbstüberwachung und Statusanzeigen. Mobil einsetzbare Erdungssysteme sind sinnvoll bei häufig wechselnden Standorten oder bei Anwendung mit ortsveränderlichen Fässern und Behältern. Stationär installierte, verriegelbare Erdungssysteme können zusätzlich zum optischen Signal durch integrierte Freigabekontakte den Prozess automatisch stoppen, wenn die sichere Erdverbindung nicht besteht.
Anwendung in der Praxis
Bei einem typischen Fassbefüllvorgang wird beispielsweise mit einem mobilen Erdungssystem die optisch überprüfbare Verbindung mit dem Erdungsnetzwerk des Standorts hergestellt. Die Mitarbeiter brauchen lediglich die Klammern am Fass und am betriebsseitig vorhandenen Erdungspunkt zu befestigen und festzustellen, ob die grüne LED zu pulsieren beginnt. Das Erdungssystem überwacht dabei kontinuierlich den Stromkreis, um zu gewährleisten, dass die durch den Prozess erzeugten elektrostatischen Ladungen aus der explosionsgefährdeten Atmosphäre abgeleitet werden. Die ständig pulsierende grüne LED an einer der Klammern signalisiert positiv, dass zwischen dem betreffenden Fass und dem überprüften Erdungsnetzwerk des Standortes ein Widerstand von 10 Ω oder weniger vorliegt. Bei einer Unterbrechung der sicheren Erdungsverbindung erlischt die LED-Anzeige – die Mitarbeiter erkennen somit eindeutig, dass die Gefahr einer statischen Entladung besteht und der Befüllvorgang unterbrochen und vor einer Überprüfung der Erdung nicht fortgesetzt werden darf. Das mobile EZ-System entspricht damit den Empfehlungen der internationalen Leitlinie 60079–32–1.
Nachweis der Richtlinien-Konformität
Es liegt in der Pflicht des Betreibers, die Erdungsanlagen regelmäßig auf ihre Sicherheit zu überprüfen (s. hierzu TRBS2153, 8.7). Dies beinhaltet auch die Widerstandsüberprüfung im Ableitpfad. Da dies in der Praxis jedoch häufig nicht geschieht, wird eine nicht ausreichende Verbindung (z. B. durch Kabelbruch oder Korrosion) oft nicht gleich erkannt. Da die beschriebenen Erdungssysteme die Verbindung zwischen Kontakten der Erdungsklammer und der Erdungsschiene eigenständig überwachen und durch die LED bei ausreichend guter Verbindung eine positive Rückmeldung geben, können der Zeitaufwand und damit die Kosten für die Überprüfung minimiert werden. Des Weiteren kann durch die Nutzung des zertifizierten Systems die Einhaltung der geltenden Regeln und Empfehlungen nachgewiesen werden. Dies gibt nicht nur dem Anwender die Prozesssicherheit, sondern auch dem Unternehmen und den für die Sicherheit im Unternehmen Verantwortlichen die Gewissheit, dass sie innerhalb der vorgegebenen Parameter agieren.
www.prozesstechnik-online.de Suchwort: cav0117denios

Michael Beckemeyer
Produktmanager, Denios
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