Sicherheitstechnische Kenngrößen sind so gefragt wie nie
von Madlen Schoenherr und Dr. Andreas Arnold | aus Akzente
Die sicherheitstechnischen Kenngrößen eines Staubes geben Aufschluss über seine spezifischen Brand- und Explosionseigenschaften. Damit sind sie wichtige Anhaltspunkte bei der Erstellung von Sicherheitskonzepten und bei der Planung neuer Anlagen. Die BGN hat über 1.000 solcher Kenngrößen für Produkte der Lebensmittelindustrie ermittelt. Ein Service für die Betriebe.
In der Nahrungsmittelindustrie gehört die Verarbeitung brennbarer Stäube zum täglichen Geschäft. Bei falscher Handhabung kann es zu Bränden bis hin zu Staubexplosionen mit verheerenden Auswirkungen kommen. Damit es zu einem Brand bzw. einer Explosion kommen kann, müssen mehrere Bedingungen erfüllt sein:
Um eine Staubexplosion hervorzurufen, muss der Staub zusätzlich zu den oben genannten Bedingungen in der Atmosphäre fein verteilt und innerhalb bestimmter Konzentrationsgrenzen vorliegen.
Für den sicheren Umgang mit Stäuben ist es notwendig, deren Eigenschaften bezogen auf Brand- und Explosionsgefahren zu kennen. Diese Eigenschaften werden auch unter dem Begriff »sicherheitstechnische Kennzahlen« zusammengefasst. Sie sind somit eine wichtige Grundlage für die Sicherheitsbetrachtungen und die Planung von Anlagen.
Sicherheitstechnische Kenngrößen
Sicherheitstechnische Kenngrößen sind keine allgemeingültigen (physikalischen) Konstanten. Sie sind für jeden Staub unterschiedlich und werden z. B. im Staublabor der BGN ermittelt. Die Bestimmungsverfahren zu den Kenngrößen sind in verschiedenen europäischen und nationalen Normen (z. B. EN 14034, EN 13821, VDI 2263 Blatt 1) geregelt. Grundsätzlich unterscheidet man zwischen Kennzahlen abgelagerter Stäube und Kennzahlen aufgewirbelter Stäube (siehe Kasten unten).
Die BGN hat seit Beginn ihrer Labortätigkeit im Jahr 1979 von über 1.000 Produkten die Kenndaten ermittelt, auf die die Betriebe zurückgreifen können. Allein 2008 bestimmte die BGN die sicherheitstechnischen Kenndaten von 81 Produktproben. Von großer Bedeutung ist dabei auch die Bestimmung des Feuchtegehalts und der Korngrößenverteilung einer Staubprobe, da die Kennzahlen von diesen Parametern abhängen. Je feiner und trockener ein Staub ist, desto kritischer ist er einzustufen.
Sicherheitstechnische Kenngrössen brennbarer Stäube |
Welche der folgenden Kenngrößen im Einzelfall relevant sind, hängt vom jeweiligen Anwendungsfall ab.
An abgelagertem Staub
An aufgewirbeltem Staub
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Prüfung der Glimmtemperatur eines Staubes
Neben den oben genannten Staubeigenschaften können im Staublabor der BGN auch
ermittelt werden.
Außerdem können die Stäube bei veränderten Prozessbedingungen (Luftfeuchte, Umgebungstemperatur, Produkttemperatur) untersucht werden.
BGN-Dienstleistungen |
Brand- und Explosionsschutz für Betriebe |
Explosionsschutz
Im Prüflabor
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Die neue Staubungszahl | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
BGN entwickelt Messmethode zur besseren Einschätzung der Staubexplosionsgefahren durch Schüttgüter Die BGN hat ein Verfahren entwickelt, mit dem eine neue explosionstechnische Kennzahl ermittelt werden kann: die Staubungszahl. Damit ist es jetzt möglich, Staubexplosionsgefahren durch Schüttgüter besser als bisher einschätzen zu können. von Dirk Lorenz Grundvoraussetzung für eine Staubexplosion ist eine Staubwolke innerhalb bestimmter Konzentrationsgrenzen. Dennoch fehlte lange Zeit eine sicherheitstechnische Kennzahl, die die Neigung eines Schüttgutes zur Staubwolkenbildung beschreibt: die »Staubungszahl«. Diese Lücke hat die bgn geschlossen. Sie entwickelte eine Messmethode inklusive der erforderlichen Messapparatur, um eine solche Kennzahl für Schüttgüter der Nahrungsmittelherstellung bestimmen zu können. Diese Messmethode und –apparatur sind heute in der im Mai 2008 erschienenen VDI-Richtlinie 2263 Blatt 9 »Staubbrände und Staubexplosionen, Gefahren – Beurteilung – Schutzmaßnahmen, Bestimmung des Staubungsverhaltens von Schüttgütern« verankert. Der praktische Nutzen der neuen Kennzahl Die Staubungszahl ist hier ein wichtiges Hilfsmittel, um die Zonen zur Kennzeichnung explosionsgefährdeter Bereiche festzulegen. Denn sie liefert Informationen über Ausdehnung und Lebensdauer explosionsfähiger Staubwolken. So kann die Staubungszahl z. B. dazu herangezogen werden zu entscheiden, ob ein Raum bzw. Anlagenteil komplett in eine Zone fällt oder sie in verschiedene Zonen bzw. Bereiche ohne Zoneneinteilung untergliedert werden können. Außerdem ermöglicht die Kenntnis der Staubungszahl Aussagen über die räumliche Verteilung von Staubwolken in Anlagenteilen. Das kann erheblichen Einfluss auf die konstruktiven Schutzmaßnahmen haben. Viele Anwendungen sind denkbar, wie z. B. bei der Auslegung von Schutzmaßnahmen bei Mischern sowie Um- und Abfüllanlagen.
Erfahrungen mit der neuen VDI-Richtlinie 2263 Blatt 9 Die BGN wendet die neue Kennzahl bzw. VDI-Richtlinie seit ihrer Fertigstellung konsequent an:
So konnte man z. B. in einem Mitgliedsbetrieb auf sehr aufwändige Sicherheitsmaßnahmen verzichten, weil das dort verarbeitete Schüttgut in die Staubungsgruppe 1 fällt. Das bedeutet, dass bei dem vor Ort angewendeten Verarbeitungsprozess die untere Explosionsgrenze nicht erreicht wird. Die Erfahrungen bei der Anwendung der neuen Kennzahl werden im Laufe der Jahre zunehmen. Die von der BGN geschaffene Möglichkeit, eine Staubungszahl und -gruppe angeben zu können, wird die Explosionsschutzexperten künftig mehr und mehr dazu befähigen, Staubexplosionsgefahren durch Schüttgüter besser als bisher einschätzen zu können. Somit wird auch der Bekanntheitsgrad der neuen Kennzahl mit der Zeit zunehmen. Sie wird sich neben den klassischen Kennzahlen etablieren.
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