Eine feine Staubschicht an Geräten, Rohrleitungen oder anderen Bereichen Ihrer Anlage bedeutet, dass es höchste Zeit ist, geeignete Reinigungsmaßnahmen zu ergreifen und/oder das Staubabsaugsystem zu überprüfen. Selbst geringe Staubmengen und jede Staubansammlung können je nach Art des Staubs, potenziellen Zündquellen und anderen Umständen als Gefahr am Arbeitsplatz angesehen werden.
Ein geeignetes Staubkontrollsystem, wie beispielsweise industrielle Staubabscheider oder Schlauchfilter von Sly, LLC, kann bei der Kontrolle von brennbarem Staub und der Luftqualität helfen. Verfahren und Geräte zur Staubbekämpfung können dazu beitragen, schwerwiegende Folgen zu verhindern, die durch brennbaren Staub entstehen können. Dazu gehören die Verhinderung potenzieller Explosionen oder Brände, aber auch die Einhaltung von Luftgenehmigungen, behördliche Bußgelder, beschädigte Geräte und vieles mehr.
Dies gilt zwar für alle Arten von Staub, egal ob es sich um einfachen, zu entsorgenden Staub oder um Staub handelt, der zur Rückgewinnung gesammelt und wieder in den Produktionskreislauf zurückgeführt wird, aber besonders wichtig ist dies im Hinblick auf brennbaren Staub. Es liegt in der Verantwortung jedes Geschäftsinhabers und Managers, die Sicherheit der Mitarbeiter und die Gesundheit am Arbeitsplatz zu gewährleisten, indem Staubexplosionen verhindert werden. Wenn in Ihrer Anlage Staub vorhanden ist, besteht die Gefahr einer Staubexplosion, und Sie müssen Ihr Staubabsaugsystem entsprechend auslegen.
Aufsichtsbehörden, die die Arbeitsbedingungen überwachen
Regulatory agencies like OSHA are cracking down especially hard on operations with combustible dust,to create safer work environments. In fact, OSHA recently announced a more vigorous approach to keep companies accountable for worker safety by expanding its Severe Violator Enforcement Program(SVEP).
Die Behörde führt auf ihrer Website eine öffentlich zugängliche Liste mit schweren Verstößen, die für eine Reihe von Sicherheitsverstößen, einschließlich Vorfällen im Zusammenhang mit brennbarem Staub, zur Rechenschaft gezogen werden. Nach den neuen Standards wird die Behörde Arbeitgeber in das SVEP aufnehmen, sobald ein Unternehmen mindestens zwei „wiederholte, vorsätzliche oder nicht behobene Verstöße gegen schwerwiegende Vorschriften mit hoher Schwere“ begangen hat. 
Arbeitgeber bleiben mindestens drei Jahre lang auf der Liste und werden einer Reihe von Folgeinspektionen unterzogen. Zuwiderhandelnde müssen mit Bußgeldern, Strafen, einem kostspieligen Reputationsverlust sowie Zeit- und Kostenaufwand für die Bearbeitung der Meldung und die Folgeinspektionen rechnen. Als Teil eines robusten Sicherheits- und Gesundheitsschutzprogramms sind Staubabsaugung und die Vermeidung von brennbarem Staub ein entscheidender Schritt.
Jedes Jahr ereignen sich tragische Unfälle mit Bränden oder Explosionen. Ein aktueller Vorfall betrifft ein Mühlenunternehmen in Wisconsin, das wegen Verstößen gegen Sicherheitsvorschriften und Vertuschung dieser Verstöße wegen Bundesverbrechen angeklagt wurde. Insbesondere versäumte es das Unternehmen, regelmäßig brennbaren Maisstaub zu beseitigen, was 2017 zu einer Explosion führte, bei der fünf Arbeiter ums Leben kamen und 15 weitere verletzt wurden. Dem Unternehmen wurde vorgeworfen, Aufzeichnungen gefälscht zu haben, um den Anschein zu erwecken, dass die Reinigungsarbeiten durchgeführt worden seien.
Diese Behörden wenden Normen wie NFPA 652 an und verlangen für bestimmte Branchen eine Staubgefahrenanalyse (DHA). Wenn in Ihrer Anlage brennbare Partikel entstehen oder gehandhabt werden, benötigen Sie wahrscheinlich eine DHA.
Staubabsauganlagen sind aufgrund der Konzentration feiner Partikel im Inneren der Anlagen eine der Hauptursachen für Brände durch brennbaren Staub. Daher wird im Rahmen der DHA die Konstruktion der Anlage überprüft. Die Inspektoren nehmen das Gehäuse, den Trichter, die Einlasskanäle und die Auslass- oder Rücklaufkanäle Ihres Staubabscheiders genau unter die Lupe, um sicherzustellen, dass Ihre Anlage ordnungsgemäß für den Explosionsschutz ausgelegt ist.
Zwar muss jede Anwendung und jedes Staubabsaugsystem individuell betrachtet werden, um zu ermitteln, wie das Explosionsrisiko am besten gemindert werden kann, doch gibt es einige allgemeine Tipps, die Sie befolgen können. Hier sind fünf Schritte, die Werksleiter, Firmeninhaber oder Wartungspersonal unternehmen können, um die Sicherheit am Standort zu erhöhen und die gesetzlichen Vorschriften besser einzuhalten:
1. Bestimmen Sie die Brennbarkeit Ihres Staubs
Die NFPA empfiehlt, dass Einrichtungen ihre Partikelmaterialien analysieren, um festzustellen, ob sie brennbar sind. Gemäß den aktuellen NFPA-Richtlinien kann brennbarer Staub jedes feste Material sein, das aus Partikeln mit einer Größe von weniger als 500 Mikrometern besteht und eine Brandgefahr darstellt, wenn es in der Luft oder einem ähnlichen oxidierenden Medium schwebt.
Unternehmen arbeiten möglicherweise mit Materialien, die auf den ersten Blick nicht brennbar erscheinen. Wenn diese jedoch bei der Verarbeitung zerfallen und Partikel bei der Handhabung abfallen, kann dies zu brennbarem Staub führen. Die Fertigungsprozesse bestimmter Branchen sind anfälliger für die Entstehung von brennbarem Staub als andere. Zu den gängigen Materialien gehören landwirtschaftliche Erzeugnisse wie Sojamehl, Zucker, Proteinpulver oder Milchpulver, kohlenstoffhaltige Stäube wie Holzkohle und Ruß, Metallstäube wie Aluminium und Magnesium sowie viele verschiedene Stäube aus Polymeren.
Unabhängig von der Art des brennbaren Staubs besteht der erste Schritt darin, den Kst (Staubdeflagrationsindex) und den Pmax (maximaler Explosionsdruck) Ihres Staubs zu bestimmen. Je größer diese Werte sind, desto schwerwiegender ist die potenzielle Explosion.
Die Prüfung auf explosive Eigenschaften wird in der Regel in einem 20-Liter- oder 1-Kubikmeter-Behälter durchgeführt. Zusätzliche Prüfungen auf minimale Explosionsenergie (MIE) und minimale und maximale Explosionskonzentration (MEC) werden ebenfalls häufig durchgeführt und sind hilfreich bei der Bestimmung der Brennbarkeit und Explosionsgefahr von Stäuben. Es gibt viele Unternehmen, die diese Prüfungen anbieten. Fragen Sie Ihren SLY-Vertreter nach diesen Ressourcen.
Dies ist auch der Zeitpunkt, um festzustellen, ob Ihr Staub noch andere besondere Eigenschaften aufweist, wie zum Beispiel:
- Sind Öle vorhanden? (d. h. ein Hybridmaterial aus Nebel und Pulvern)
- Reagiert der Staub mit Wasser? (Bestimmte Metallstäube reagieren stark mit Wasser.)
- Wie hoch ist die Staubbelastung? (minimale/maximale Explosionskonzentration)
- Fließt es leicht oder handelt es sich um ein außergewöhnlich feines und abrasives Material?
Das Verständnis der Beschaffenheit des Staubs ist für die Konstruktion Ihres Staubabscheiders von entscheidender Bedeutung.
2. Wählen Sie den richtigen Staubabscheider/das richtige Staubabsaugsystem aus.
Das Innere eines Staubabscheiders bietet einen idealen Ort für eine Staubexplosion, wenn das System nicht ordnungsgemäß ausgelegt ist. Zu den Risikofaktoren, die berücksichtigt werden müssen, gehören Zündquellen wie statische Entladungen, die Eindämmung der Staubwolke und die mögliche Ansammlung von Staub auf Vorsprüngen oder in Taschen.
Für Anwendungen mit brennbaren Stoffen ist ein Staubabscheider zu wählen, der durch ordnungsgemäße Verbindung und Erdung interne Vorsprünge und potenzielle statische Aufladungen verhindert. Bei der Handhabung von selbstentzündlichen Stäuben wie Kohle ist es aufgrund der potenziellen Brand- oder Explosionsgefahr unbedingt erforderlich, jegliche Staubablagerungen im Trichter selbst zu vermeiden.
Das Gehäuse des Sammelbehälters muss so ausgelegt sein, dass es dem maximalen zu erwartenden Innendruck standhält, der durch eine Staubexplosion entstehen kann. Dieser Druck kann entweder der für Staub getestete Pmax-Wert oder ein niedrigerer Staub-Pred-Wert (reduzierter Druck) sein, der entsteht, wenn Explosionsschutzvorrichtungen hinzugefügt werden.
Bild: Impulsstrahl-Schlauchfilter mit einem Unterdrückungssystem zur Minderung des Risikos einer Staubexplosion, die sich auf andere Geräte ausbreiten könnte
3. Wählen Sie den richtigen Standort für Ihren Staubabscheider
Sobald die Ergebnisse der DHA das Risikoniveau offenbaren, ist als nächstes der Standort des Staubabscheiders zu berücksichtigen. Sein Standort kann das Risiko einer Anlage für Schäden und Verletzungen beeinflussen und wirkt sich darüber hinaus auf die Auswahl explosionsgeschützter Zusatzgeräte aus.
Die Staubabscheider, die das größte Sicherheitsrisiko für die Mitarbeiter darstellen, sind diejenigen, die sich innerhalb der Anlage befinden, da sie sich in unmittelbarer Nähe zu den Mitarbeitern befinden und die explosionsgeschützten Optionen begrenzter sind. Es ist einfacher, einen Staubabscheider für störenden Staub am Ende einer Prozesslinie oder außerhalb der Anlage zu platzieren, während Prozessstaubabscheider in der Regel innerhalb einer Anlage und in das System integriert sein müssen.
Die Reinigung ist ein wichtiger Faktor bei der Minderung von Explosionsrisiken und besonders wichtig für Geräte, die sich innerhalb des Werksgebäudes befinden.
4. Explosionsgeschützte Zusatzausrüstung hinzufügen
Verringern Sie das Explosionsrisiko mit Zusatzgeräten, die in Ihr Staubabsaugsystem integriert sind. Zu den drei wichtigsten Arten von Zusatzgeräten gehören flammenlose Entlüftungen, Unterdrückungssysteme und Explosionsentlüftungen.
Die oben genannten Optionen sind alle für den Einsatz in Staubabscheidern im Außenbereich verfügbar. Explosionsentlüftungen sind die am häufigsten gewählte Option, da sie einfach zu konstruieren und zu verwenden sowie am kostengünstigsten sind. Innenanlagen sind auf flammenlose Entlüftungen und Unterdrückungssysteme beschränkt, wobei flammenlose Entlüftungen die teuerste Variante sind. In einigen Fällen können Explosionsentlüftungen auch bei Innenanlagen eingesetzt werden, sofern ausreichend dimensionierte, freie Rohrleitungen installiert werden können, um Verbrennungsprodukte an einen sicheren Ort im Freien abzuleiten.
Entlüftungsvorrichtung für Deflagrationen
Flammenlose Entlüftungsöffnungen – Eine flammenlose Entlüftungsöffnung wird auch als Löschrohr bezeichnet, da sie eine durch eine Verpuffung entstehende Flamme löscht. Ihre Konstruktion ermöglicht es, den Explosionsdruck abzubauen und gleichzeitig die Flamme innerhalb des Entlüftungsgehäuses zu halten, um die potenzielle Explosion zu mindern.
Unterdrückungssysteme – Ein Unterdrückungssystem kann an Industriemaschinen installiert werden, die mit brennbarem Staub arbeiten, und kann in Form von Druckflaschen ähnlich wie bei einem Feuerlöscher ausgeführt sein. Ihre Unterdrückungswirkung wird im Falle einer Verpuffung automatisch ausgelöst, um deren Auswirkungen zu mildern.
Explosionsentlüftung – Eine Explosionsentlüftung hilft, den Innendruck im AMS (Air-Material-Separator) zu entlasten, indem sie sich bei einem Ereignis öffnet. Sie leitet den Druck und die Verbrennungsprodukte außerhalb der „Sperrzone“ oder der unmittelbaren Umgebung der Sammelanlage ab, wobei die Entfernung von mehreren Variablen abhängt.
Darüber hinaus sollten Entlüftungsöffnungen nicht in der Nähe anderer staubgefährdeter Bereiche angebracht werden. Besondere Aufmerksamkeit sollte den Rohrleitungen gewidmet werden, die das Staubabsaugsystem oder den Schlauchfilter mit anderen Geräten verbinden.
Ein verbundenes Kanalsystem wurde in der Vergangenheit mit der Ausbreitung einer ersten Explosion in Verbindung gebracht. Kanalsysteme sollten regelmäßig überprüft werden, um die Staubansammlung zu beurteilen. SLY Inc. kann Isolierungslösungen für staubige Lufteinlässe, saubere Luftauslässe und Staubabfuhr liefern.
Weitere Merkmale, die zur Verringerung von Bränden durch brennbaren Staub beitragen können, sind geerdete und/oder leitfähige Filterbeutel, eine externe Erdung des Gehäuses und natürlich die Sicherstellung, dass Gehäuse und Verkabelung der Norm NFPA-70 (NEC) entsprechen.
Andere Ausrüstungen, wie beispielsweise eine Sprinkleranlage, können ebenfalls hilfreich sein, wenn Ihr Staub nicht wasserreaktiv ist. In Fällen, in denen das betreffende Material wasserreaktiv ist, wie beispielsweise Zinkstaub oder Alkalimetalle, kann ein Trockenlöschgerät, das im Werk bereitgehalten wird, eine wirksame Sicherheitsmaßnahme sein, wenn ein Brand ausbricht. Auch Kohlendioxid-Löschanlagen können eingesetzt werden. Die Vertreter von Sly stehen Ihnen gerne zur Verfügung, um den besten Standort und die beste Ausrüstung zum Schutz Ihrer Anlage und Ihres Personals zu ermitteln.
5. Schulung der Mitarbeiter im Umgang mit Sicherheitsausrüstung
Nehmen Sie sich Zeit, um Ihre Mitarbeiter in Bezug auf ordnungsgemäße Wartungs- und Reinigungsverfahren und deren Bedeutung gründlich zu schulen. Darüber hinaus sollten Sie einen Notfallplan und Techniken für sichere Arbeitspraktiken und die Kontrolle von Zündquellen bereitstellen. In OSHA-Unfallberichten wird häufig ein Mangel an angemessener Schulung als Faktor genannt, der zur Schwere eines Vorfalls beiträgt. Die Behörde bietet ein Handbuch,der bei der Gefahrenkommunikation hilft.
Unternehmen sollten außerdem die für die Art des in der Anlage entstehenden brennbaren Staubs geeigneten Löschmittel beschaffen und die Mitarbeiter in der Verwendung dieser Feuerlöscher schulen. Es ist auch hilfreich, die örtlichen Rettungskräfte über die Art der Brandlage zu informieren, mit der sie bei einem Einsatz in der Anlage rechnen müssen, und darüber, ob der Staub mit Wasser reagiert. Feuerlöscher werden nach der Art des Materials klassifiziert, für dessen Bekämpfung sie ausgelegt sind. Die Bereitstellung geeigneter Sicherheitsausrüstung kann dazu beitragen, einen Brand zu kontrollieren oder zu verringern und so dessen Ausbreitung zu verhindern.
Die Arten von Konstruktionselementen, die SLY-Ingenieure bei der Auslegung eines Staubabsaugsystems berücksichtigen, können Folgendes umfassen:
- Materialaustragshöhe
- Luftschleusen (Ausrüstung zum Mitnehmen)
- Kontinuierliche Entleerung des Trichters (d. h. kontinuierliche Entleerung)
- Ordnungsgemäße Belüftung oder Verwendung von Schutzausrüstung
- Druckanforderungen
- Flüchtiger Staub und dessen Vermeidung
- Funken oder andere Zündquellen
SLY Inc. bietet Ihnen das Fachwissen, um maßgeschneiderte Lösungen für Anwendungen mit brennbarem Staub zu entwickeln. Rufen Sie uns noch heute an, um Ihre Anforderungen zu besprechen.
Mike Maxwell ist technischer Leiter bei Sly Inc. (Strongsville, Ohio). Weitere Informationen erhalten Sie unter der Telefonnummer 800-334-2957.