Druckentlastungsprobleme in der Granulierungsanlage

Wahrscheinlich wird dabei berücksichtigt, dass diese Materialien ein Risiko von Staubexplosionen bergen.

Polyethyldust gehört zu den explosionsgefährlichen Stäuben: Grundlage: Vorschriften für die Explosionssicherheit bei Stäuben (GB15577-2007). 1. Anwendungsbereich: Diese Norm legt die Anforderungen an die Explosionssicherheit in Bereichen fest, in denen Stäube eine Explosionsgefahr darstellen. 　　Diese Norm gilt für die Ingenieurdurchplanung von Orten mit Explosionsgefahr durch Staub, für die Produktionsverwaltung sowie für die Lagerung und den Transport von pulverförmigen Produkten. 　　Diese Norm gilt nicht für Bergwerke sowie Orte mit Feuerwerk und Staub. 　　2 Normative Verweisdokumente Die Bestimmungen in den folgenden Dokumenten werden durch die Verweise in dieser Norm zu Bestimmungen dieser Norm. Alle mit einem Datum versehenen Referenzdokumente – einschließlich aller späteren Änderungsversionen sowie Korrekturen – sind für diese Norm nicht geeignet. Dennoch wird empfohlen, dass die Parteien, die eine Vereinbarung auf der Grundlage dieser Norm erreichen möchten, prüfen, ob die neuesten Versionen dieser Dokumente verwendet werden können. Für alle referierten Dokumente, bei denen kein Datum angegeben ist, gilt die neueste Version als gültig für diese Norm. 　　GB/T11651 Richtlinien für die Auswahl von Arbeitsschutzmitteln
GB12476.1 Elektrische Geräte für Umgebungen mit brennbaren Stäuben – Teil 1: Elektrische Geräte mit Gehäusen und Schutzmaßnahmen zur Begrenzung der Oberflächentemperatur – Abschnitt 1: Technische Anforderungen an elektrische Geräte
IDT IEC 61241-11999
GB/T15605 Richtlinien zur Entlastung bei Staubexplosionen
NEQ NFPA 68 GB/T17919 Richtlinien für Staubsauger in Bereichen mit Staubexplosionsgefahr sowie Richtlinien zum Schutz vor Explosionen
GB/T18154 Technische Anforderungen an Überwachungsanlagen zur Verhinderung von Explosionen
GB50057 Richtlinien für den Schutz von Gebäuden vor Blitzen
GB50058 Richtlinien für die Planung von Elektroanlagen in Umgebungen mit Explosions- und Brandgefahr
GBJ16 Richtlinien für den Brandschutz bei der Gebäudeplanung
3 Begriffe und Definitionen
Die folgenden Begriffe und Definitionen gelten in dieser Norm. 　　3.1 Brennbare Stäube sind Stäube, die unter bestimmten Bedingungen eine heftige Oxidationsreaktion mit gasförmigen Oxidationsmitteln – hauptsächlich Luft – eingehen können. 　　3.2 Gebiete mit Explosionsgefahr durch Staub – Das sind Orte, an denen brennbare Stäube sowie gasförmige Oxidationsmittel, hauptsächlich Luft, vorhanden sind. 　　3.3 Inertisierung: Es handelt sich um eine Technik, bei der in Orte, in denen ein Staubexplosion riskiert ist, ausreichende Mengen an inerten Stoffen eingebracht werden, damit die Staubmischung nicht mehr explosionsfähig ist. 　　3.4 Explosionssuppression: Es handelt sich um eine Technik zur Eindämmung von Explosionen. Dabei werden durch physikalisch-chemische Prozesse die Flammen gelöscht, sodass das noch nicht explodierte Pulver nicht mehr an der weiteren Explosion beteiligt werden kann. 　　3.5 Explosionsschutz: Es handelt sich um eine Technik zur Eindämmung von Explosionen, bei der in Kanälen, in denen brennbare Stäube vorhanden sind, Vorrichtungen eingesetzt werden, die das Durchdringen von Flammen sowie die Ausbreitung von Wellen verhindern. Dadurch wird die Explosion in begrenzten Grenzen eingedämmt. 　　3.6 Entlastung bei Staubexplosionen: Es handelt sich um eine Technik zur Kontrolle von Explosionen, bei der in einem Behälter, in dem sich Staub sowie hauptsächlich Luft befinden, eine Explosion stattfindet. Bevor der Druck der Explosion die maximale Belastbarkeit des Behälters erreicht, werden die durch die Explosion entstehenden hohen Temperaturen sowie die hochdruckigen Verbrennungsgase sowie unverbrannte Stoffe über die schwachen Stellen des Behälters in eine ungefährliche Richtung abgeleitet. Dadurch wird verhindert, dass der Behälter zerstört wird. 　　3.7 Sekundäre Explosionen: Bei einer Staubexplosion führt die Druckwelle der ursprünglichen Explosion dazu, dass der Staub erneut aufgewirbelt wird. Dadurch entsteht eine Staubwolke, die anschließend durch das Feuer in Brand gesetzt wird – es kommt somit zu weiteren Explosionen. 　　4 Allgemeine Bestimmungen 　　4.1 Bei Neubauten, Umbauten oder Erweiterungen von Unternehmen in Bereichen, in denen eine Explosionsgefahr durch Staub besteht, müssen die Vorgaben dieser Norm eingehalten werden. Bestehende Unternehmen, die nicht den Anforderungen dieser Norm entsprechen, sollten einen Plan für Sicherheitstechnische Maßnahmen erstellen. 　　4.2 Unternehmen müssen genau wissen, ob in ihrem Unternehmen Orte mit Explosionsgefahr durch Staub vorliegen, und müssen Maßnahmen ergreifen, um solche Explosionen wirksam zu verhindern und unter Kontrolle zu halten. 　　4.3 Unternehmen sollen auf der Grundlage dieser Normen sowie unter Berücksichtigung der Besonderheiten der Orte in ihrem Unternehmen, an denen ein Staubexplosionsschaden auftreten kann, eigene Vorschriften zur Prävention von Staubexplosionen sowie Checklisten für Sicherheitskontrollen erstellen. Anschließend sollten diese Checklisten sorgfältig genutzt werden, um Staubexplosionen zu verhindern. Die Unternehmen müssen die Werkstätten oder Arbeitsabteilungen mindestens einmal pro Quartal überprüfen und mindestens einmal pro Monat. 　　4.4 Unternehmen müssen sich ernsthaft um die Sicherheit bei der Arbeit sowie um die Aufklärung bezüglich der Prävention von Staubexplosionen kümmern. Es ist notwendig, die Mitarbeiter über die Gefahren durch Staubexplosionen sowie über die geltenden Sicherheitsvorschriften aufzuklären. Bei Mitarbeitern, die in gefährlichen Bereichen arbeiten, muss eine spezielle Ausbildung in Sicherheitstechnik und -verfahren angeboten werden. Erst nach bestandener Prüfung dürfen sie ihre Arbeit aufnehmen. 　　4.5 In Bereichen mit Explosionsgefahr durch Staub müssen alle nicht-produktiven offenen Flammen vermieden werden. 　　4.6 Geräte und Anlagen zur Sicherheit, zur Belüftung und Entstaubung sowie zur Prävention und Kontrolle von Staubexplosionen dürfen ohne Genehmigung der zuständigen Behörden weder ersetzt noch außer Betrieb genommen werden. 　　5 Struktur und Anordnung von Gebäuden 　　5.1 Gebäude, in denen Ausrüstungen mit Explosionsgefahr durch Staub vorhanden sind oder in denen brennbare Stäube vorkommen, sollten von anderen Gebäuden getrennt werden. Die Brandschutzdistanzen müssen den Vorgaben von GBJ16 entsprechen. 　　5.2 Gebäude sollten idealerweise einstöckig sein; die Dächer sollten aus leichten Konstruktionen bestehen. 　　5.3 Die strukturellen Anforderungen an mehrstöckige Gebäude sind wie folgt:
5.3.1 Bei mehrstöckigen Gebäuden sollte eine Rahmenkonstruktion verwendet werden.
5.3.2 In Gebäuden, in denen keine Rahmenkonstruktion verwendet werden kann, müssen an den Wänden entsprechende Entlüftungsöffnungen vorhanden sein.
5.3.3 Falls Fenster oder andere Öffnungen als Entlüftungsöffnungen verwendet werden sollen, muss geprüft werden, ob sie bei einem Ausbruch effektiv zur Entlastung des Gebäudes beitragen können. 　　5.4 Anlagen, bei denen ein Explosionsrisiko besteht, sollten an einem offenen Ort außerhalb des Gebäudes untergebracht werden. Anlagen, bei denen im Inneren des Gebäudes ein Staubexplosionsrisiko besteht, sollten an einer höher gelegenen Stelle innerhalb des Gebäudes und in der Nähe der Außenwände platziert werden. 　　5.5 Balken, Träger, Wände sowie Ausrüstungen sollten eine Oberflächenstruktur aufweisen, die das Reinigen erleichtert. 　　5.6 Anforderungen an die Evakuierungswege: 5.6.1 In dem Arbeitsbereich müssen Evakuierungswege vorhanden sein. Die Anzahl und Lage der Evakuierungswege müssen den entsprechenden Vorgaben von GBJ16 entsprechen. 5.6.2 Die Evakuierungswege müssen mit deutlichen Wegweisern sowie Notbeleuchtung ausgestattet sein. 　　5.7 Prozessanlagen, bei denen ein Explosionsrisiko besteht, sollten lieber an einem offenen Ort außerhalb des Gebäudes untergebracht werden. 　　6 Verhinderung von Brandgefahr durch Staubwolken und Staubschichten
6.1 Verhinderung der Selbstentzündung des Pulvers
6.1.1 Heißes Pulver, das sich selbst entzünden kann, muss vor der Lagerung auf eine normale Lagerungstemperatur abgekühlt werden.
6.1.2 Bei der Lagerung großer Mengen an pulverförmigen Stoffen, die sich selbst entzünden können, unter normalen Lagerbedingungen, muss die Temperatur des Pulvers ständig überwacht werden. Sollte eine Erhöhung der Temperatur oder das Auftreten von Gasen festgestellt werden, müssen Maßnahmen ergriffen werden, um das Pulver abzukühlen.
6.1.3 Das Entladeverfahren muss solche Maßnahmen beinhalten, die eine Ansammlung des Pulvers verhindern. 　　6.2 Verhinderung der Entzündung durch offenes Feuer und heiße Oberflächen
6.2.1 In Bereichen mit Explosionsgefahr durch Staub müssen bei Arbeiten mit offenen Flammen folgende Vorschriften eingehalten werden:
– Es muss eine Genehmigung des zuständigen Sicherheitsbeauftragten vorliegen sowie ein Genehmigungsbescheid für die Durchführung der Arbeiten.
– Vor Beginn der Arbeiten müssen alle brennbaren Stäube aus dem Arbeitsbereich entfernt werden, außerdem müssen ausreichende Löschmittel vorhanden sein.
– Der Bereich, in dem mit offenen Flammen gearbeitet wird, muss von anderen Bereichen getrennt werden.
– Während der Arbeiten sowie in der Zeit nach deren Beendigung darf kein Staub in den Arbeitsbereich gelangen. 　　6.2.2 Bei Geräten oder Anlagen, die in direktem Kontakt mit Staub stehen – wie z. B. Lichtquellen oder Heizelemente – darf die Oberflächentemperatur unter der minimalen Entzündungstemperatur des jeweiligen Staubs liegen.
6.2.3 In Bereichen, in denen brennbare Stäube vorhanden sind, müssen die Antriebssysteme der Geräte und Anlagen den folgenden Vorgaben entsprechen:
– Die Lager der Anlagenteile müssen vor Staub geschützt sein. Falls eine Überhitzung möglich ist, sollten Sensoren installiert werden, die die Temperatur der Lager kontinuierlich überwachen können.
– Es sollte vermieden werden, Riemenantriebe zu verwenden. Falls doch Riemenantriebe verwendet werden, müssen Differenzialsensoren sowie automatische Rutschschutzvorrichtungen installiert werden. Im Falle eines Reibungsverlusts sollen diese Vorrichtungen dafür sorgen, dass die Anlage automatisch abgestellt wird. 　　6.3 Verhinderung von Bogenströmen und Funkenbildung
6.3.1 In Bereichen mit Explosionsgefahr durch Staub müssen gemäß den Vorgaben in GB50057 geeignete Maßnahmen zur Verhinderung von Entladungen ergriffen werden.
6.3.2 Wenn ein Elektrostatikrisiko besteht, müssen die folgenden Vorschriften eingehalten werden:
6.3.2.1 Alle metallischen Geräte, Gehäuse, Rohre, Träger sowie andere Komponenten sollten in der Regel direkt mit der Erde verbunden werden. Falls eine direkte Verbindung nicht möglich ist oder aus technischen Gründen nicht erwünscht ist, kann eine indirekte Verbindung über elektrostatisch leitfähige Materialien hergestellt werden.
6.3.2.2 Behälter, die zum Aufbewahren von staubbildenden Stoffen verwendet werden, sowie Rohre zur Transportierung solcher Stoffe sollten aus Metall oder elektrostatisch leitfähigen Materialien hergestellt werden.
6.3.2.3 Alle Verbindungsstellen zwischen Metallrohren, wie z. B. Flansche, müssen miteinander verbunden werden.
6.3.2.4 Die Bediener müssen geeignete Maßnahmen zur Verhinderung von Elektrostatik ergreifen.
6.3.2.5 Es darf nicht versucht werden, das Elektrostatikrisiko durch die Verwendung von direkt mit der Erde verbundenen Metallleitern oder Sieben zu beseitigen.
6.3.3 Elektrische Geräte, die in Bereichen mit Explosionsgefahr durch Staub eingesetzt werden, müssen den Vorgaben in GB12476.1 entsprechen.
6.3.4 Die Elektroinstallationen in Bereichen mit Explosionsgefahr durch Staub müssen gemäß den Vorgaben in GB50058 gestaltet werden. 　　6.4 Verhinderung von Reibungs- und Kollisionsfunken
6.4.1 Wenn Staubwolken durch Kollisionen in Brand geraten können, müssen Maßnahmen ergriffen werden, um solche Kollisionen zu verhindern. Zudem sollten bei Wartungsarbeiten explosionssichere Werkzeuge verwendet werden.
6.4.2 An der Eingangsstelle des Produktionsprozesses sollten Magnete, pneumatische Trennvorrichtungen oder Siebe installiert werden, um Störstoffe, die sich im Material befinden könnten, zu entfernen und so Kollisionen mit den Geräten zu vermeiden.
6.4.3 Es müssen wirksame Maßnahmen ergriffen werden, um zu verhindern, dass Metallpulver wie Aluminium, Magnesium, Titan oder Zirkon sowie Pulver, die diese Metalle enthalten, mit Edelstahl reiben und dadurch Funken entstehen.
6.4.4 Es gibt keine Schutzmaßnahmen, die vergleichbar mit denen bei Arbeiten mit offener Flamme sind. Für das Schleifen und Schneiden sollten keine drehenden Schleifkörper sowie drehende Schneidplatten verwendet werden. 　　6.5 Inertisierung: Wenn nach Anwendung der oben genannten Maßnahmen in den Anlagen zur Herstellung oder Verarbeitung brennbarer Pulver dennoch keine Sicherheit gewährleistet werden kann, sollte die Inertisierungstechnik eingesetzt werden. 　　6.6 Lüftung und Staubentfernung
6.6.1 Es sollten relativ unabhängige Staubentfernungsanlagen je nach Produktionsprozess eingerichtet werden.
6.6.2 An allen Stellen, an denen Staub entsteht, müssen Saugvorrichtungen installiert werden.
6.6.3 In den Luftröhren darf kein Staub absetzen.
6.6.4 Die Installation, Nutzung und Wartung der Staubentfernungsanlagen muss den Vorgaben von GB/T17919 entsprechen. 　　7 Verringerung der durch die anfängliche Explosion verursachten Schäden 　　7.1 Segmentierung und Trennung 　　7.1.1 Die Verbindungen der Prozessanlagen müssen so gestaltet sein, dass die einzelnen Anlagen ohne Einsatz von offener Flamme leicht getrennt und bewegt werden können. 　　7.1.2 Bei der Konzeption der Prozessanlagen muss auf eine technisch realisierbare Trennung geachtet werden. 　　7.2 Schutzstopp bei Explosionen – Es sollten mehrere Steuerboxen für die Stromversorgung installiert werden, je nach Größe der Halle. Diese Boxen müssen miteinander verbunden sein, damit im Notfall die Stromversorgung aller Motoren sofort unterbrochen werden kann. 　　7.3 Explosionsschutz 7.3.1 Es ist ratsam, Schutzmaßnahmen gegen Explosionen anzuwenden. 7.3.2 Falls ein überwachter Explosionsschutz eingesetzt wird, muss dieser den Anforderungen von GB/T18154 entsprechen. 　　7.4 Beschränkung des Drucks bei Explosionen Bei der Herstellung und Verarbeitung von Pulvern, die zu Explosionen führen können, müssen alle Prozessanlagen in der Lage sein, den durch eine innere Explosion entstehenden Überdruck zu bewältigen – sofern es keine Vorrichtungen zur Eindämmung von Explosionen sowie keine Entlastungsmaßnahmen gibt. Zudem müssen die Verbindungsstellen zwischen den Prozessanlagen, wie zum Beispiel Rohre oder Flansche, dieselbe Festigkeit aufweisen wie die Anlagen selbst. An den Verbindungsstellen zwischen Anlagen mit hoher und niedriger Festigkeit müssen außerdem Explosionsschutzvorrichtungen installiert werden. 　　7.5 Explosionsschutz  7.5.1 Wenn die Steifigkeit der Prozessanlagen nicht ausreicht, um dem Überdruck entgegenzuwirken, der bei einem Staubexplosions innerhalb der Anlage entsteht, müssen Auslassöffnungen für den Explosionsschutz eingerichtet werden. Die Abmessungen der Druckentlastungsöffnungen sollten den Anforderungen von GB/T15605 entsprechen. Gemäß Abschnitt 7.5.2 sollten die für Anlagenteile mit integrierten Rohrleitungen empfohlenen Designkriterien es ermöglichen, einen internen Überdruck von mindestens 0,1 MPa auszuhalten. 　　8 Prävention von sekundären Explosionen 　　8.1 Die Anschlüsse der Prozessanlagen, die Inspektionsklappen, Schutzbleche sowie die Ablassventile müssen alle fest verschlossen sein. 　　8.2 Reinigungsanforderungen an besondere Orte 　　8.2.1 An besonderen Orten, an denen ein vollständiger Schutz vor Staubaustritt nicht möglich ist – beispielsweise an den Stellen, an denen Pulver in und aus den Verarbeitungseinrichtungen gelangt – müssen wirksame Maßnahmen zur Staubentfernung ergriffen werden. 　　8.2.2 An Orten, an denen Pulver manuell verarbeitet wird, müssen ebenfalls wirksame Maßnahmen gegen Staub ergriffen werden. 　　8.2.3 An Orten, an denen das Pulver verpackt wird, muss der Staub regelmäßig beseitigt werden. 　　8.3 Reinigung 　　8.3.1 Alle Produktionsräume und Lagerräume, in denen Staub anfallen kann, müssen rechtzeitig gereinigt werden. 　　8.3.2 Es darf nicht komprimierte Luft zur Reinigung verwendet werden. 　　8.4 Brandlöschung 　　8.4.1 Es muss entsprechend den physikalischen und chemischen Eigenschaften des Staubes das richtige Löschmittel gewählt werden. 　　8.4.2 Bei der Brandlöschung muss verhindert werden, dass Staub aufgewirbelt wird und so eine Staubwolke entsteht. 　　8.4.3 Wenn bei der Berührung mit Wasser explosive Gase entstehen, darf nicht mit Wasser gelöscht werden. 　　9 Persönliche Schutzmaßnahmen und Rettungsmaßnahmen 　　9.1 Persönlicher Schutz 　　9.1.1 Die Arbeitskräfte müssen gemäß den Vorgaben von GB11651 Schutzausrüstung tragen. 　　9.1.2 An Orten, an denen in dem Produktionsprozess Inertgase oder giftige Gase verwendet werden, müssen Atemschutzgeräte vorhanden sein, die die Sicherheit der Arbeiter gewährleisten. 　　9.1.3 Die Arbeitskräfte dürfen am Arbeitsplatz keine Kleidungsstücke aus Kunstfasern tragen. 　　9.2 Rettung 　　9.2.1 Unternehmen sollen einen Notfallplan für den Fall eines Staubexplosions erstellen und diesen bei den zuständigen Behörden einreichen. 　　 9.2.2 Es sollten Übungen zur Brandbekämpfung sowie zum Umgang mit Notfällen für alle Mitarbeiter durchgeführt werden.

Granulierungsanlage, das Produkt sind granulare Teilchen mit einem Durchmesser von etwa 2 mm – muss diese Anlage auch explosionssicher sein?