Glatt ProCell® PilotSystem, explosionsunterdrückte Pilotanlage im Technologiezentrum Weimar

Mit unseren konstruktiven Maßnahmen zum Explosionsschutz für Wirbelschicht- und Srahlschichtanlagen sind Sie auf der sicheren Seite!

Das Risiko für Staub-Explosionen muss in der Lebensmittelherstellung und Pharmaproduktion sowie natürlich auch in allen anderen Branchen absolut minimiert werden. Konstruktiver Explosionsschutz ist eine der wichtigsten Vorsorgemaßnahmen, um Wirbelschichtanlagen und Strahlschichtanlagen prozesssicher zu betreiben. Atex-konforme Ausführungen reichen von explosionsunterdrückten bis zu explosionsdruckfesten Apparaten.

Werden Flüssigkeiten sprühgranuliert, Pulver agglomeriert oder Partikel mit einer funktionellen Schicht überzogen, liegen die Ausgangsstoffe vielfach in Pulverform vor. Auch in Folge von Reaktion oder Zersetzung können – je nach den vorliegenden Materialeigenschaften – gefährliche Substanzen und Stäube entstehen. Ein weiteres Risiko können organische Lösemittel darstellen.

Wenn die Vermeidung von Zündquellen und zündfähiger Gemische nicht möglich ist, können Glatt Anlagen mit Einrichtungen zum Explosionsschutz ausgerüstet werden.

Für die kontinuierlichen Anlagen bietet Glatt standardmäßig eine Explosionsunterdrückung an. Dabei wird der Systemdruck in der Anlage von Doppelsensoren ständig überwacht. Eine entstehende Explosion führt zu einem schnellen Druckanstieg. Wird ein solcher Druckanstieg gemessen, werden sofort Druckbehälter mit Löschpulver in den Prozessraum entleert und die Explosion innerhalb von Millisekunden sicher gestoppt.

Für Anlagen in der Lebensmittelindustrie werden diese Explosionsunterdrückungsanlagen auch mit Hygiene-Flanschen und lebensmitteltauglichem Löschpulver ausgerüstet.

Alternativ können Glatt Anlagen auch durch einen Inert-Kreisgasbetrieb geschützt werden, meist als Stickstoff-Kreisgasanlage. Die Inertisation dient dabei nicht nur dem Explosions- und Brandschutz, sondern schützt auch sauerstoffempfindliche Produkte während der Verarbeitung.

Richtlinien als Leitplanken zur Beurteilung der Risiken für Anlagen-, Personen- und Umweltsicherheit

Risiken für Anlagen-, Personen- und Umweltsicherheit, einschließlich stofflicher Eigenschaften von Ausgangs-, Zwischen- und Endprodukten, Hilfsstoffen sowie verfahrenstechnischer Bedingungen sind gemäß Maschinenrichtlinie 2006/42/EG zu beurteilen. Maßgeblich sind zudem: für Anlagenhersteller die EU-Richtlinie 94/9/ EG für Geräte und Schutzsysteme in explosionsgefährdenden Bereichen (Atex 95), für Betreiber die Mindestvorschriften der Ex-Arbeitsschutzlichtlinie 1999/92/EG (Atex 137), die Zündquellenvermeidung durch Atex 99-konforme elektrische und nichtelektrische Geräte, die Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV), die Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) und die Explosionsschutzverordnung (11. ProdSV).

Testen Sie sämtliche verfahrenstechnische Optionen zur Risikobeurteilung der stofflichen Eigenschaften Ihrer Produkte

Erst wenn die Kennwerte zu Explosionsverhalten und Brandgefährlichkeit von Rohstoffen und Produkten bekannt sind, lässt sich ein Sicherheitskonzept für eine Anlage ableiten. Entsprechende Parameter müssen für die konkret vorliegenden Verarbeitungsbedingungen diskutiert werden. Ebenfalls zu berücksichtigen sind die Auswirkungen von Prozesstemperaturen und die Partikelgrößenverteilung von Feststoffen. Sobald organische Lösemittel zusätzlich zur Staubexplosionsgefährdung ins Spiel kommen, ändert sich das Risiko. Häufig unterschätzt wird die thermische Stabilität von Substanzen und daraus entstehende Explosionsrisiken, wenn sich beispielsweise durch eine thermische Zersetzung brennbare, gasförmige Stoffe bilden. Sind die Stoffwerte und die potenzielle Zündfähigkeit von Staub-Luft-Gemischen noch nicht bekannt, ist besondere Vorsicht geboten. Um sicherheitstechnische Kennwerte zu ermitteln, sollten repräsentative Produktmuster in Laborversuchen hergestellt und überprüft werden. Fehlen ausreichende Informationen zur Absicherung eines bestimmungsgemäßen Betriebes konventioneller Wirbelschichtanlagen, sind speziell auf Sicherheit konzipierte Ausrüstungen zu verwenden. Die explosionsdruckfeste, mobile Laboranlage Glatt ProCell® LabSystem erlaubt das Testen sämtlicher verfahrenstechnischer Optionen und die Ermittlung der Parameter für den Chargen- oder Konti-Betrieb – von staubexplosionsgefährlichen Pulvern bis hin zu hybriden Gemischen.

Unterschiedliche Zonen bedingen unterschiedliche Anforderungen: Verlassen Sie sich auf das Glatt Anlagen-Design

Explosionsgefährdete Bereiche – das Innere von Apparaten und Anlagen sowie die umgebenden Räume – werden in Zonen unterteilt. Auch spezielle Betriebszustände wie Störungsbeseitigung, Reinigung, Probenahme oder Wartung sind bei der Bewertung zu berücksichtigen.

Maßnahmen zum Explosionsschutz lassen sich unterteilen in:

  • Primärer Explosionsschutz – verhindert, beschränkt oder vermeidet die Bildung einer gefährlichen explosionsfähigen Atmosphäre
  • Sekundärer Explosionsschutz – vermeidet wirksame Zündquellen und verhindert die Entzündung gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre
  • Tertiärer (konstruktiver) Explosionsschutz – beschränkt die Auswirkungen einer Explosion auf ein unbedenkliches Maß

Konstruktive Maßnahmen sollen die Auswirkungen möglicher Explosionen beherrschen helfen und begrenzen, um so eine Gefährdung von Personen auszuschließen. Das gilt insbesondere, wenn Maßnahmen zum primären und sekundären Explosionsschutz nicht ausreichen.

Für Wirbelschichtanlagen werden vorrangig folgende Ansätze verfolgt:
  • Ausführung der Apparate in explosionsdruck- oder explosionsdruckstoßfesten Bauweisen, die dem vollen bzw. reduziertem Explosionsdruck standhalten
  • Räumliche Eingrenzung einer Explosion – zum Beispiel durch Flammendurchschlagsicherungen, automatische Schnellschlusseinrichtungen oder eigenständig arbeitende Verschlussventile
  • Explosionsunterdrückung

Brandschutzmaßnahmen schaffen zusätzliche Sicherheit zum eigentlichen Explosionsschutz

Zusätzlich zum Explosionsschutz schaffen Brandschutzmaßnahmen Sicherheit. Brennbare Substanzen mit Brennzahlen 3 und höher können zu Bränden ohne Explosion führen, wenn Sauerstoff vorhanden ist und die Prozess- oder Lagerbedingungen nicht sicher zündquellenfrei sind.

Es gilt, dem Brandherd den Sauerstoff zu entziehen.
Die Branddetektion erfolgt in der Regel über zusätzliche Temperaturfühler in der Prozesskammer und auf der Abgasstrecke. Schlagen die Melder Alarm, drückt CO2 von der Zuluftseite durch das Produktbett und verdrängt den Sauerstoff nach oben zum Ventilator, wohin auch das CO2 automatisch über entsprechende Einrichtungen entweicht.

Bei durch Zündquellen ausgelösten Bränden ohne Explosion haben sich bewährt:

  • Stationäre CO2-Löschanlagen mit Temperaturfühlern
  • Löschflaschenbatterien in einem separaten Raum

Glatt Konzepte zum Explosionsschutz für Wirbelschicht- und Strahlschichtanlagen

Glatt ProCell® LabSystem Pro, mobile Wirbelschicht-/Strahlschicht-Laboranlage in druckfester Ausführung im Technologiezentrum Weimar

Glatt AGT® PilotSystem, Wirbelschicht-/Strahlschicht-Pilotanlage mit Explosionsunterdrückung im Technologiezentrum Weimar

Glatt Wirbelschicht-Produktionsanlage mit Vakuum im Kreislaufbetrieb im Technologiezentrum Weimar

Glatt Sprühdüse mit explosionssicherer Sprühdüsensicherung: Das einmalige Montage- und Verriegelungskonzept nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip schließt mögliche Fehlbedienungen durch Bediener bei Montage oder Reinigung sowie mögliche Gefährdungen im Falle von Explosionen oder Feuer aus. 

Glatt Explosionsschutz für eine kontinuierliche Wirbelschichtanlage vom Typ GFG 750