Sauberkeit als Sicherheitsmerkmal

In einigen Bereichen hat die Sauberkeit von Produktionsanlagen weit größere Bedeutung als Image, Produktqualität und Hygiene. Die Rede ist von Produktionsbereichen, in denen explosible Stäube auftreten können. Hier fordern die Explosionsschutzrichtlinien die Anwender explizit zur Reinhaltung der Produktionsumgebung auf, und sie machen die Zoneneinteilung abhängig vom Grad der Sauberkeit. Das bedeutet, wenn Staubablagerungen vermieden werden, ist die Gefährdungsklasse niedriger. Auch die Betriebssicherheitsverordnung, mit der die Atex-Richtlinie 137 in nationales Recht umgesetzt wird, nimmt den Betreiber in die Pflicht und setzt voraus, dass er ein Explosionsschutzdokument anfertigt, in dem die möglichen Risiken und die Maßnahmen zu ihrer Minimierung angegeben sind.

Diese Aufforderung ist keinesfalls übertrieben, wenn es um den Staubexplosionsschutz geht. Experten schätzen, dass es mehr als zehnmal so viel Staub- wie Gasexplosionen gibt. Das mag daran liegen, dass jedes organische Material entzündlich ist, sofern es als Staub vorliegt und in einer bestimmten Konzentration mit dem Sauerstoff der Luft. Das Risiko des Staubexplosionsschutzes besteht also in der Kunststoff- und Holzverarbeitung ebenso wie bei vermeintlich harmlosen Prozessen wie der Herstellung von Kakao- oder Puddingpulver oder der Lagerung von Futtermitteln. In all diesen Bereichen muss auf das Vermeiden von Staubablagerungen geachtet werden. Hierzu gibt es grundsätzlich drei Möglichkeiten. Die erste: Es werden Anlagen eingesetzt, die keinen Staub nach außen dringen lassen. Da das nicht immer bzw. nicht vollständig möglich sein wird, bietet sich als zweite Maßnahme die direkte Absaugung am Entstehungsort an (Einsatz von EOB nach EN 60335–2–69). Weil auch das meistens nicht zu 100 % gelingt, empfiehlt sich drittens das regelmäßige gründliche Aufsaugen der entstandenen Ablagerungen und zwar nicht nur auf dem Boden, sondern auch auf Maschinen und Rohrleitungen sowie an den Wänden. In diesem Fall spricht man vom „Einsatz von IS“ gemäß EN 60335–2–69. Die einschlägige Norm sieht somit beide Arten der Beseitigung von gefährlichen Stäuben vor.

Sowohl für die direkte Absaugung am Entstehungsort als auch für das Aufsaugen bietet Ruwac ein Modulsystem, das exakt an die individuellen Anwendungsbedingungen angepasst werden kann. Weil beim Ab- bzw. Aufsaugen unterschiedliche Staubexplosionsrisiken entstehen, werden verschiedene Technologien benötigt. Da die Stäube entzündlich sind, muss man zunächst das Einsaugen von Zündquellen ausschließen. Das heißt, es dürfen keine wirksamen Funken entstehen, weder durch elektrische Reibung (Entladung) noch durch elektrischen Strom. Auch an die Leitfähigkeit der Anlagenkomponenten (Gehäuse, Räder etc.) werden entsprechende Forderungen gestellt. Darüber hinaus verändert sich beim Aufsaugen die Konzentration der Stäube – die Explosionsgefahr kann also erhöht sein. Dem muss vorgebeugt werden. Zudem können in einigen Anwendungsbereichen Glimm- oder Brandnester aufgesaugt werden. Dieser Gefahr muss man ebenfalls begegnen. Außerdem gilt es sicherzustellen, dass der explosive Staub zurückgehalten wird und nicht mit der Abluft wieder nach außen treten kann. Daher schreibt die DIN EN 60335 vor, dass die Filter von Ex-Saugern einen maximalen Durchlassgrad von 0,005 bis 0,1 % aufweisen müssen.

Zu den Bausteinen des Modulsystems für Staub-Ex-Absauganlagen gehören Nassabscheider. Dieses in der Industrie bewährte Prinzip wurde von Ruwac entwickelt. Bevor das Sauggut eventuell mit eingesaugten Zündquellen die Filter erreicht, wird es durch eine Flüssigkeit geleitet und damit unschädlich gemacht. Diese Nassabscheider stehen in unterschiedlichen Ausführungen zur Verfügung; das Baukastensystem ermöglicht auch die nachträgliche Umrüstung der Geräte zu anderen Saugertypen. Alternativ dazu kann in bestimmten Einsatzbereichen auf den Einsatz eines solchen Nassvorabscheiders verzichtet und stattdessen eine kompakte Funkenfalle verwendet werden, die eingesaugte Funken nach einem rein mechanischen Prinzip abkühlt. Darauf folgt eine Beruhigungsstrecke, die dafür sorgt, dass Funkenreste vor dem Eintritt in den eigentlichen Sauger verlöschen. Mit diesen Verfahrensschritten verhindert die Funkenfalle das Einsaugen wirksamer Zündquellen effektiv und zuverlässig. Zu den Anwendungsfeldern dieses innovativen Prinzips gehört u. a. die Schleifbearbeitung von Leichtmetallen wie Aluminium und Magnesium, die entzündlich sind, wenn sie als Staub vorliegen.

In einigen Ruwac-Anlagen, die explosionsgefährdete Stäube absaugen, kommt eine weitere Ex-Schutz-Komponente zum Einsatz, nämlich immer dann, wenn das Einsaugen von Zündquellen nicht sicher auszuschließen ist. Im Falle einer Explosion wird der Druck über eine Berstscheibe kontrolliert in ein so genanntes Q-Rohr abgeleitet. Dieses Rohr ist mit einem speziellen Maschenfilterkorb ausgerüstet, der die Explosionswelle mit ihren bis zu 1500 °C heißen Flammen gezielt abkühlt. Das führt zu einer Reduzierung des austretenden Gasvolumens und in der Folge zum selbsttätigen Verlöschen der Flamme. Die integrierte Edelstahl-Maschenfilter-Konstruktion gewährleistet, dass keine verbrannten oder unverbrannten Stäube austreten. Zusätzlich muss in solchen Fällen sichergestellt werden, dass die Staubexplosion nicht über das Austragsorgan nach außen dringt. Dies lässt sich z. B. durch druckstoßfeste Armaturen gewährleisten. Auf der anderen Seite des Materialstroms, zum Ansaugrohr hin, kann ein Entlastungsschlot vorgesehen sein, der im Normalbetrieb über eine Klappe verschlossen wird. Bei einer Explosion öffnet sich die Klappe, und die Explosionsfronten werden umgelenkt bzw. in einen Schutzkorb geleitet, der sowohl eventuell wegfliegende Teile als auch Flammenstrahlen zuverlässig zurückhält.

Die Staub-Ex-Absauganlagen werden auf der Basis eines Modulsystems individuell konfiguriert. Bei den mobilen Industrie-saugern für staubexplosionsgefährdete Bereiche kann der Anwender auf Standardbaureihen zurückgreifen, die – dank des Modulsystems – ebenfalls an die jeweiligen Bedingungen angepasst werden können.

Aktuell hinzugekommen ist die Baureihe DS 1220 FS, die speziell für die Absaugung von feinen und feinsten Stäuben entwickelt wurde und auch in Staub-Ex-Ausführung erhältlich ist. Herkömmliche Sauger würden beim Feinstaubsaugen schnell an Leistungsgrenzen stoßen, weil die sehr kleinen Verunreinigungen die Poren im Filtermedium verstopfen. Um dies zu verhindern, wird beim DS 1220 FS ein Filter mit spezieller Oberflächenbeschichtung verwendet, der die Partikel am Eindringen ins Medium hindert. Auf diese Weise werden lange Abreinigungszyklen erreicht – mit dem Ergebnis, dass das Filtermedium wenig belastet wird und hohe Standzeiten aufweist. Gleichzeitig bleibt der Energieverbrauch des Saugers gering. Die Filter der Staubklassen L, M und H erreichen Abscheidegrade bis zu 99,995 %. Das heißt, von 20 000 Partikeln wird nur einer nicht im Filter zurückgehalten. Ein weiteres Konstruktionsmerkmal des DS 1220 FS ist der geringe Unterdruck von 125 mbar. Damit lässt sich verhindern, dass die Kleinstpartikel mit hoher Geschwindigkeit auf die Filteroberfläche auftreffen und sich dort festsetzen. Das würde die Abreinigung erschweren. Mit diesen Eigenschaften eignet sich der Sauger für eine Vielzahl von Einsatzbereichen in der gesamten Industrie.

cav 408

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