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Elektrostatische Aufladung

Allgemeines

Bei der Förderung von Feststoffen und Flüssigkeiten durch aufladbare Rohre und Schläuche entsteht elektrostatische Aufladung (=Ladungstrennung) durch die Reibung des Fördergutes an der Wandung und die Reibung innerhalb des Mediums. Die Hauptgefahren hierbei sind:

  1. Auftreten zündfähiger Entladungen, die explosionsfähige Gemische von Gasen, Dämpfen, Nebeln oder Stäuben entzünden können.
  2. Unfallträchtiges Fehlverhalten durch Schreckreaktion bei der Entladung über den menschlichen Körper.
  3. Prozessstörung durch Anhaften des Mediums an der Schlauchwandung.
  4. Störung von Mess- und Regelgeräten.

Während Maßnahmen gegen die Gefahrenpunkte 2 – 4 weitgehend dem Ermessen des Anwenders überlassen bleiben, existieren über die Beurteilung und Vermeidung von Zündgefahren sowie über die zu treffenden Schutzmaßnahmen eine Reihe von Vorschriften und Richtlinien.

Die sicherste Schutzmaßnahme ist und bleibt jedoch, elektrostatische Aufladungen von vornherein durch die richtige Schlauchauswahl zu verhindern. So haben sich unsere Produkte in der Praxis aus folgenden Gründen besonders bewährt:

  1. Erdung des Schlauches auf ganzer Länge.
  2. Anschlüsse können beiderseits in die Erdung einbezogen werden (Einsparung zusätzlicher Erdverbindungen).
  3. Eingebetteter Draht hat maximale Kontaktfläche zum Kunststoff (im Gegensatz zu außen aufgesetzten Kupferlitzen).
  4. Spiralförmige Konstruktion deckt einen größtmöglichen Teil der Oberfläche ab (im Gegensatz zu axial aufgesetzten Litzen).
  5. Falls gewünscht, Herstellung aus antistatischen oder elektrisch leitfähigen Kunststoffen.
Erdung des Schlauchs

Deutsche Regel der Berufsgenossenschaft 730 (Brand- und Explosionsschutz an Anlagen zum Absaugen und Abscheiden von Holzstaub und -spänen):

„Kunststoff-Flexschläuche müssen zur Ableitung statischer Elektrizität elektrisch leitfähig sein. Falls dies nicht der Fall ist, muss die eingearbeitete Stahlwendel elektrisch leitend mit dem Maschinenabsaugstutzen und dem fest verlegten Absaugrohr verbunden werden.“ Bzgl. der praktischen Ausführung wird auf BGR 132 verwiesen.

Deutsche Regel der Berufsgenossenschaft 739 (Holzstaub – Handhabung und sicheres Arbeiten):

„Die Rohrleitungen müssen vom Maschinenstutzen bis zur Sammelrohrleitung elektrisch leitend verbunden sein.“ Bzgl. der praktischen Ausführung wird auf BGR 132 verwiesen.

BIA-Vorschrift für Industriestaubsauger und Entstauber:

„Die Erdung der leitfähigen Zubehörteile ist sicherzustellen. Alle leitfähigen Teile des Gerätes (einschließlich des Zubehörs) müssen elektrostatisch geerdet sein …“

ATEX-Richtlinie 2014/34/EU

Ab 30. Juni 2003 dürfen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen nur solche Geräte, Komponenten und Schutzsysteme in Verkehr gebracht werden, die der Richtlinie ATEX 2014/34/EU entsprechen.

Gerätekategorien: Die Richtlinie ATEX 2014/34/EU legt in der Gerätegruppe II drei Gerätekategorien fest, die zum Verwenden in explosionsgefährdeten Bereichen mit unterschiedlichen Auftrittswahrscheinlichkeiten für explosionsfähige Atmosphäre bestimmt sind.

  • Kategorie 1: Eine explosive Umgebung ist ständig vorhanden.
  • Kategorie 2: Das Entstehen einer explosiven Umgebung ist wahrscheinlich.
  • Kategorie 3: Das Entstehen einer explosiven Umgebung ist unwahrscheinlich, doch es kann für kurze Zeit eine solche vorhanden sein.

Die verschiedenen Kategorien werden benötigt, um die geeigneten Vorsichtsmaßnahmen zur Verhütung von Explosionen zu treffen./p>

Zonen: Da in der Richtlinie die explosionsgefährdeten Bereiche sowohl für Gase, Dämpfe und Nebel als auch für Stäube einheitlich definiert werden, bedeutet dies praktisch auch eine “Dreizoneneinteilung“ für Stäube. Zur Ausführung der Richtlinie 2014/34/EU wurde eine Norm DIN EN 1127-1 “Explosionsfähige Atmosphäre, Explosionsschutz Teil 1, Grundlagen und Methodik“ erarbeitet. Diese berücksichtigt bereits das neue “Zonenkonzept“ und definiert entsprechend für staubexplosionsgefährdete Bereiche die Zonen 20, 21, 22.

Was ist eine explosionsfähige Atmosphäre gemäß ATEX?

Im Sinne der Richtlinie ATEX 2014/34/EU ist eine explosionsfähige Atmosphäre definiert als ein Gemisch

  1. aus brennbaren Stoffen in Form von Gasen, Dämpfen, Nebel oder Stäuben
  2. und Luft
  3. unter atmosphärischen Bedingungen
  4. in dem sich der Verbrennungsvorgang nach erfolgter Zündung auf das gesamte Gemisch überträgt (Zu beachten ist, dass in Gegenwart von Staub nicht immer die gesamte Menge an Staub verbrennt.)

Ein Bereich, in dem die Atmosphäre wegen der örtlichen und/oder betrieblichen Verhältnisse explosionsfähig werden kann, wird als explosionsfähiger Bereich bezeichnet.
Wichtig zu beachten ist, dass Produkte nicht unter die Richtlinie 2014/34/EU fallen, wenn sie für die Verwendung in oder in Zusammenhang mit Bereichen bestimmt sind, die unter Umständen explosionsfähig sein können, bei denen aber eine oder mehrere der unter 1) bis 4) genannten Voraussetzungen nicht gegeben sind.

Wann ist die Richtlinie 2014/34/EU anwendbar ?

Analyse Ergebnis
Geräte mit eigener potentieller Zündquelle Geräte, die in oder im Zusammenhang mit explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden sollen Geräte, in denen eine bestimmungsgemäße interne explosionsfähige Atmosphäre vorhanden ist Geräte, die in den Anwendungsbereich der Richtlinie ATEX 2014/34/EU fallen
JA JA JA JA
NEIN JA JA NEIN
JA NEIN JA NEIN
JA JA NEIN JA
NEIN NEIN JA NEIN
JA NEIN NEIN NEIN
NEIN JA NEIN NEIN
NEIN NEIN NEIN NEIN

Anwendung der ATEX-Richtlinie auf NORRES-Schläuche:

In allen Kategorien nennt die Norm zur Vermeidung von elektrostatischen Aufladungen und den damit verbundenen zündfähigen Entladungen als wichtigste Schutzmaßnahme die Verwendung von elektrisch leitfähigen Teilen sowie das Verbinden und Erden aller leitfähigen Teile, die sich gefährlich aufladen können, vor. Derartige Produkte sind mit dem folgenden Icon für die Ableitfähigkeit und die elektrische Leitfähigkeit in der Kopfzeile gekennzeichnet:

ATEX

Seit dem 30. Juni 2003 dürfen daher nur noch Geräte, Komponenten und Schutzsysteme mit entsprechender CE-Kennzeichnung in explosionsgefährdeten Bereichen in Verkehr gebracht werden.

Da die Betriebsbedingungen beim Anwender außerhalb unserer Kontrolle liegen und die konstruktive Vielfalt zu groß ist, kann keine Garantie für die Richtigkeit der Angaben übernommen werden.

Neue Technische Regel TRGS 727 ersetzt TRBS 2153

Explosionsschutzmaßnahmen werden durch die TRGS 727 "Vermeidung von Zündgefahren infolge elektrostatischer Aufladungen" geregelt.
Die Technische Regel TRGS 727 beruht auf der TRBS 2153 und der BGR 132 des Fachausschusses Chemie der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV).

Die bisher häufig verwendeten isolierenden Kunststoff- und Gummischläuche mit ableitfähigen Metalleinlagen dürfen zukünftig nicht mehr verwendet werden.

Eine weitere wesentliche Neuerung stellt die Schlauchauswahl bei pneumatischem Transport von brennbaren Schüttgütern dar, da dieser stark ladungserzeugende Prozess mit der TRGS 727 neu bewertet wurde.
Zur Charakterisierung des Wandungsmaterials als leitfähig (EC) oder ableitfähig (AS) darf nur noch der spezifische Durchgangswiderstand RGES herangezogen werden und nicht wie bisher der Oberflächenwiderstand.

Im Rahmen von elektrostatischen Untersuchungen und Bewertungen in Zusammenarbeit mit einer Fachstelle für Explosionsschutz wurden Schläuche unterschiedlicher Bauart hinsichtlich des Einsatzes in explosionsgefährdete Bereiche kategorisiert.

Die Gutachtliche Stellungnahme finden Sie hier:

DEKRA Gutachten TRGS 727
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Technische Änderungen vorbehalten.