Staubexplosionen verhindern

Mit den Überdruckkapselungssystemen Bebco EPS 6000 und 5000Q

Am 7. Februar 2008 kam es in der Raffinerie der Imperial Sugar Company in Port Wentworth, Georgia, USA, zu einer Explosion, bei der 13 Menschen getötet und 40 verletzt wurden. Auch wurde ein Großteil der Fabrikanlage zerstört. Laut Untersuchungsergebnis war die Ursache lediglich eine kleine Explosion innerhalb der Fabrikanlage. Die vorausgehende Erschütterung und das kleine Feuer hatten jedoch zur Folge, dass der in der Luft aufgelöste Zuckerstaub in Brand geriet und sich diese Staubwolke durch die ganze Fabrikanlage zog [1].

Fünf Jahre zuvor wurde eine Fabrikanlage in North Carolina, USA, zerstört, die Gummistopfen für Infusionsbeutel, Spritzen und Tabletten-Kunststoffummantelungen für die Pharmaindustrie produzierte. Hier war die Ursache eine Explosion des Kunststoffstaubes. Besonders erwähnenswert ist dabei, dass der Kunststoff, der sich dabei entzündete, nicht in den „Material Safety Data Sheets“ (MSDS) – den Sicherheitshinweisen für den Umgang mit gefährlichen Substanzen – als explosionsgefährliches Material aufgelistet war. Denn der Kunststoff wurde in seiner bestimmungsgemäßen Form als Tablettenkapsel bewertet. Zu Pulver zerrieben wird aus dieser Tablettenkapsel jedoch ein explosionsgefährdetes Material [2].

Die Katastrophe der Imperial Sugar Company und andere vergleichbare Vorfälle erregten die Aufmerksamkeit vieler Politiker und des „Chemical Safety Boards“ zur Sicherheit der Arbeitnehmer. In mehreren Kongress-Anhörungen wurden diese Vorfälle diskutiert, und man kam zu dem Ergebnis, dass die OSHA (Occupational Safety and Health Administration) die Vorschriften zum Schutz der Arbeitnehmer nicht ausreichend vorangetrieben hatte. Inzwischen hat die OSHA mindestens 30.000 Werke in den USA ermittelt, in denen leicht entzündbare Stäube entstehen und somit gefährdet sind (Stand 2008, [3]).

In Europa belaufen sich solche Staubexplosionen Schätzungen zufolge auf 2.200 pro Jahr [4].

Die verarbeitende Industrie wird sich dieses verheerenden Problems zunehmend bewusst. Sie erkennt immer stärker, dass Gegenmaßnahmen ergriffen werden müssen. Die Zündschutzart Überdruckkapselung ist hier eine wirksame Methode, die Arbeitnehmer, Anlagen und Umgebungen schützen kann. Sie eignet sich hervorragend um bestehende Anlagen entsprechend nachzurüsten. Bei der Überdruckkapselung wird die potentielle Zündquelle im überdruckgekapselten Gehäuse mit einem Zündschutzgas umspült und mit konstantem Überdruck beaufschlagt. Je nach Atmosphäre (ob Gas oder Staub) müssen verschiedene Anforderungen erfüllt werden.
Im Staub-explosionsgefährdeten Bereich (Staub-Ex-Bereich) kann sich Staub im Inneren des Gehäuses ansammeln. Durch den Spülvorgang würde der Staub aufgewirbelt und eine explosionsgefährdete Atmosphäre erzeugt werden. Aus diesem Grund darf das überdruckgekapselte Gehäuse nicht gespült werden, sondern muss manuell vom Staub befreit werden bevor der Überdruck aufgebaut wird.
Daher muss das Überdruckkapselungssystem speziell für den Einsatz im Staub-Ex-Bereich zertifiziert sein. In Europa und Asien wird vorwiegend nach ATEX zertifiziert, was für Staub der Zone 21 und 22 entspricht. In Nordamerika nennt man die entsprechende Klassifizierung Class II/Division 1 oder Class II/Division 2.

Pepperl+Fuchs bietet lösungsorientiert verschiedene Überdruckkapselungssysteme an. Für Applikationen, die nach ATEX klassifiziert sind, stehen zwei vollautomatische Überdruckkapselungssysteme der Bebco EPS-Serie zur Verfügung: Die kompakte 5000Q-Serie wird in Zone 22 eingesetzt; die Serie 6000 in Zone 21. Zudem ist die Serie 6000 als einziges Gerät aufgrund ihrer Zertifizierung nach IECEx, ATEX und UL weltweit einsetzbar. Beide Geräte sind außerdem für den Gas-Ex-Bereich zugelassen.

Beide Produkte besitzen zusätzliche Merkmale, die für eine hohe Prozesssicherheit sorgen: Temperatursensoren überwachen die Innentemperatur. Bei zu hoher Temperatur wird das elektrische Equipment automatisch gekühlt oder kontrolliert abgeschaltet. Der Leckage-Ausgleich kompensiert auftretende Undichtigkeiten automatisch – die Anlage bleibt verfügbar.

Quellen
[1] United States Department of Labor (2008): "OSHA Archive – Federal OSHA issues third largest fine in history following sugar refinery explosion". URL: http://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_document?p_table=NEWS_RELEASES&p_id=16355 (Stand: 25. Juli 2008. Zugriff: 09. Februar 2011 16:15).
[2] ISA (2003): "Explosive dust kills four in plant inferno". URL: http://www.isa.org/Template.cfm?Section=Communities&template=/TaggedPage/DetailDisplay.cfm&ContentID=23200 (Stand: 04. Februar 2003. Zugriff: 09. Februar 2011 16:30 Uhr).
[3] United States Department of Labor (2009). STATUS REPORT on COMBUSTIBLE DUST NATIONAL EMPHASIS PROGRAM. URL: http://www.osha.gov/dep/combustible_dust/combustible_dust_nep_rpt_102009.html (Stand: Oktober 2009. Zugriff: 10. Februar 2011 08:30 Uhr.)
[4] Christopher Birch (2010): "Exploding issues – Explosive dust control". URL: http://www.hazardexonthenet.net/article.aspx?AreaID=4&ArticleID=38301 (Stand: 29. November 2010. Zugriff: 10. Februar 2011 08:45)

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