Gefahren von brennbarem Staub von Dr. Paul Holdstock, Texene LLC.

Die Gefahren von brennbaren Stäuben sind seit vielen Jahren erkannt. Tatsächlich gibt es seit langem etablierte Standards, die von der National Fire Protection Association (NFPA), der Occupational Safety & Health Administration (OSHA) und anderen nationalen und internationalen Gremien, die sich mit dem Problem befassen, herausgegeben wurden. Bislang waren diese Standards jedoch im Wesentlichen freiwillig. Wann immer die Normen umgesetzt wurden, ist klar, dass Staubexplosionen reduziert oder beseitigt wurden, aber es ist auch klar, dass die Umsetzung nicht universell ist. Nach drei tödlichen Staubexplosionen allein im Jahr 2003, bei denen 14 Menschen ums Leben kamen, leitete das US Chemical Safety & Hazard Investigation Board (CSB) eine umfassende Studie über industrielle Staubexplosionen ein. Sie stellten fest, dass es im Zeitraum 1980 bis 2005 281 Staubbrände und Explosionen in US-Unternehmen gab, bei denen 119 Menschen ums Leben kamen und 718 weitere verletzt wurden. Ein Viertel der Explosionen ereignete sich in Einrichtungen der Lebensmittelindustrie, einschließlich Zuckerfabriken. Seit der Untersuchung gab es weitere 70 Staubbrände und Explosionen in den USA.

Die verheerenden Brände und Explosionen, die am 7. Februar durch die Imperial Sugar Raffinerie in Port Wentworth, GA, rissen und 13 Arbeiter töteten und viele weitere verletzten, zeigten einmal mehr die Gefahren auf, die durch brennbaren Staub entstehen. Zucker ist nur eines von vielen gängigen Materialien, die brennbare Stäube bilden können. Andere sind Mehl, Futtermittel, Kunststoffe, Holz, Gummi, Möbel, Textilien, Pestizide, Pharmazeutika, Farbstoffe, Kohle und Metalle usw. Viele Pulver, die in Schüttgutsäcken gelagert und transportiert werden, können brennbare Staubwolken bilden, wenn Säcke gefüllt oder entladen werden. Pulver sind in der Regel in loser Schüttung recht stabil, aber wenn sie als Wolke dispergiert werden oder wenn sie sich als dünne Schicht auf Oberflächen aufbauen dürfen, kann die Kombination von Pulver und Luft ein explosives Gemisch bilden. Alles, was dann für eine Explosion erforderlich ist, ist eine Zündquelle, die eine offene Flamme, Heizelement, Reibungsfunken oder eine elektrostatische Entladung sein könnte.

Am 14. Februar 2013 wurde im Kongress der „Worker Protection Against Combustible Dust Explosions and Fires Act of 2013“ eingeführt. Dieses Gesetz schreibt einen Zwischenstandard für die Regulierung von brennbaren Stäuben vor, gefolgt von einem endgültigen Standard. Das Gesetz definiert sechs wesentliche Anforderungen für die Zwischennorm:

1) eine Gefährdungsbeurteilung zur Identifizierung, Bewertung und Kontrolle von brennbaren Staubgefahren;

2) ein schriftliches Programm, das Bestimmungen für die Inspektion gefährlicher Staub, DiePrüfung, Heißarbeiten, Zündungskontrolle und Haushaltsführung enthält;

3) technische Kontrollen, Verwaltungskontrollen und Betriebsabläufe;

4) Inspektion und Hauswirtschaft am Arbeitsplatz zur Vermeidung der Anhäufung von brennbarem Staub an Arbeitsplätzen in Tiefen, die Explosions-, Verpuffungs- oder andere Brandgefahren darstellen können, einschließlich sicherer Methoden zur Entstaubung;

5) Beteiligung der Arbeitnehmer und ihrer Vertreter an der Gefährdungsbeurteilung, der Entwicklung und Einhaltung des schriftlichen Programms, der Untersuchung von Vorfällen und anderen Elementen des Gefahrenmanagements; und

6) Bereitstellung von Sicherheits- und Gesundheitsinformationen und jährliche Schulungen für Führungskräfte und Arbeitnehmer und deren Vertreter.

Die durch das neue Gesetz vorgeschriebene Norm überträgt den Unternehmen die rechtliche Verantwortung, ihre Anforderungen zu erfüllen, von denen einige innerhalb von 30 Tagen nach Veröffentlichung des Zwischenstandards in Kraft treten werden. Die Anforderungen, die erforderlich sind, um Gefahren zu beseitigen oder abzumildern, die durch brennbare Stäube entstehen, sind bereits in codes und standards des NFPA enthalten, und es ist wahrscheinlich, dass diese als Teil der Zwischen- und Endnorm umgesetzt werden. Das wichtigste brennbare Staubkontrolldokument ist „NFPA 654, Standard for the Prevention of Fires and Explosions from the Manufacturing, Processing, and Handling of Combustible Particulate Solids“. NFPA verfügt auch über rohstoffspezifische Normen zur Staubbekämpfung, einschließlich NFPA 61 für landwirtschaftliche und lebensmittelverarbeitende Betriebe.

Die im neuen Gesetz festgelegten Anforderungen spiegeln die Hauptbestandteile der ATEX-Richtlinien (Explosive Atmospheres) in Europa wider. Die Richtlinie 1999/92/EG, auch BEKANNT als ATEX 137, überträgt den Arbeitgebern die rechtliche Verantwortung für:
1) Beseitigen Sie explosionsfähige Atmosphären, wann immer möglich;
2) Identifizieren und klassifizieren Sie explosionsfähige Atmosphären, die nicht beseitigt werden können;
3) Beseitigung aller möglichen Zündquellen in Bereichen, die als explosionsgefährdet eingestuft sind; Und
4) Implementieren Sie Maßnahmen, um auftretende Explosionen zu mildern.

Füll- und Entladungsexposition

Es obliegt nun allen Unternehmen in den USA und Europa, wirksame Maßnahmen zur Vermeidung von Staubbränden und Explosionen zu ergreifen. In einigen Situationen sind Staubwolken ein unvermeidlicher Teil eines Prozesses. In solchen Fällen liegt der Schwerpunkt sehr auf der Beseitigung aller möglichen Zündquellen.

Staubwolken sind beim Befüllen oder Entleeren von FIBCunvermeidlich. Die Staubwolke kann sich auf den Raum im Inneren der Tasche beschränken oder sich außerhalb der Tasche erstrecken. Auch bei Pellets und körnigen Materialien können sich aus den Fläten, die beim Transport eines solchen Materials entstehen, Staubwolken bilden. Es können Maßnahmen ergriffen werden, um die Bildung von Staubwolken zu mildern, wie z. B. die Verlangsamung des Füll- oder Entleerungsprozesses, aber vorsorglich ist davon auszugehen, dass einige Feinstaubpartikel in der Luft sein werden. Um die Explosion einer Staubwolke aus brennbarem Material zu verhindern, ist es dann notwendig, alle möglichen Zündquellen aus den Bereichen zu beseitigen, in denen Staubwolken gebildet werden, d.h. innerhalb des Beutels und in unmittelbarer Nähe um den Beutel. Die meisten Zündquellen wie offene Flammen, Heizelemente usw. sind leicht zu identifizieren und aus FIBC-Handlingbereichen zu eliminieren. Es gibt jedoch eine Zündquelle, die vielleicht nicht ganz so offensichtlich ist, aber dennoch genauso gefährlich ist und sorgfältige Abwägung erfordert: statische Elektrizität.

Statische Elektrizität, sind Sie gefährdet?
Statische Elektrizität ist die Zündquelle in etwa 13% aller chemischen Brände und Explosionen (Quelle: Marc Rothschild – Rohm und Haas). Statische Elektrizität wird erzeugt, wenn Materialien in Kontakt kommen und aneinander reiben, insbesondere wenn die Materialien in Partikelform sind und mit erheblichen Geschwindigkeiten bewegt werden. Elektrostatische Ladung wird leicht auf Kunststoffen und anderen Isoliermaterialien ansammeln, was letztlich zu einem Funken- oder Bürstenentladung führen kann, der eine brennbare Atmosphäre entzünden kann. In Ermangelung von Maßnahmen zur Kontrolle der statischen Elektrizität besteht die reale Gefahr, dass das Befüllen oder Entleeren einer FIBC genügend statische Elektrizität erzeugt, um eine Entladung zu verursachen und zu entzünden.

Lösungen für flexible Verpackungen
Es stehen FIBCs zur Verfügung, die Maßnahmen zur Steuerung der statischen Elektrizität beinhalten. Der US-Standard NFPA 654 und der Europäische Verhaltenskodex CLC/TR 50404 erlauben die Verwendung von Typ C oder Typ D FIBC bei der Handhabung sehr empfindlicher brennbarer Pulver oder bei Brennbaren oder Dämpfen. Typ C und Typ D FIBC werden wie die meisten FIBC aus gewebtem Polypropylengewebe hergestellt, enthalten aber Komponenten, die zur Ableitung statischer Elektrizität entwickelt wurden. Typ C FIBC enthalten ein miteinander verbundenes Netz von leitenden Garnen, die geerdet werden müssen, um statische Elektrizität sicher abzuleiten. Die Notwendigkeit der Erdung ist die größte Schwäche des Typs C. In einer detaillierten Untersuchung von Explosionsvorfällen mit FIBC, Dr. Lawrence G. Britton diskutiert die Gefahren der Verwendung von ungeerwürden Typ C FIBC und erklärte: „Insbesondere sollte es zu schätzen wissen, dass das Potenzial für Betreiber Erdung Fehler und plötzliche Nemesis kann sehr hoch sein“. Die korrekte Verwendung des Typs C FIBC wird statische Elektrizität als potenzielle Zündquelle eliminieren, aber es werden erhebliche Investitionen in geeignete ausfallsichere Erdungssysteme und laufende Kosten für die Wartung von Ausrüstung und Zugbetreibern erforderlich sein. Und es besteht immer noch die Gefahr menschlichen Versagens.

CROHMIQ® Statischer Schutztyp D FIBC
Es steht eine einfachere und bessere Lösung für das Problem der Steuerung statischer Elektrizität zur Verfügung. CROHMIQ® Static Protective Type D FIBC waren die ersten, die die volle Kontrolle über statische Elektrizität ohne Erdung servierten. CROHMIQ® FIBC sicher elektrostatische Ladung sicher in die Atmosphäre durch energiearme Corona-Entladung ableiten. Die komponenten, die zum Ableiten der Ladung verwendet werden, sind ein integraler Bestandteil des gewebten Polypropylengewebes, das zum Bau des FIBC verwendet wird. Es besteht keine Notwendigkeit, CROHMIQ® FIBC zu erden, und so entfällt die Notwendigkeit komplexer und teurer Erdungssysteme, ebenso wie das Risiko menschlichen Versagens. CROHMIQ® FIBC sind eigensicher und benötigen keine Eingaben von Bedienern beim Befüllen oder beim Entleeren.

CROHMIQ® FIBC wurden entwickelt und entwickelt, um absolute elektrostatische Sicherheit in einer Vielzahl von Branchen zu gewährleisten, ohne dass er geerdet werden muss. Diese einzigartige statische Schutztechnologie wurde 1995 von den Ingenieuren von CROHMIQ entwickelt. Seitdem wurden CROHMIQ® FIBC verwendet, um mehr als 50 Milliarden Pfund an Produkten für die anspruchsvollsten Industrien der Welt zu verpacken, darunter Pharmazeutika, Feinchemikalien, Pigmente und Lebensmittelprodukte. CROHMIQ® FIBC erfüllen die FDA- und EU-Vorschriften für Lebensmittelkontaktanwendungen und erfüllen alle wesentlichen Sicherheitsanforderungen nationaler und internationaler Normen, einschließlich IEC 61340-4-4 Ed. 2.0, NFPA 654 und CLC/TR 50404.

CROHMIQ® FIBC werden weltweit von großen Unternehmen als wesentlicher Bestandteil ihrer Regulierung von brennbaren Staubgefahren eingesetzt. Dank ihrer herausragenden 15-25-50 Safety Record, CROHMIQ® FIBC sind weithin anerkannt als die sicherste und kostengünstigste Lösung für die Steuerung der statischen Elektrizität in FIBC-Handling-Operationen.

Weitere Informationen zu CROHMIQ® FIBC-Geweben finden Sie unter www.crohmiq.com

Bibliographie
Richtlinien des Kongresses und der Europäischen Kommission
H.R. 691 – Worker Protection Against Combustible Dust Explosions and Fires Act of 2013.
Richtlinie 1999/92/EG – Mindestanforderungen zur Verbesserung der Sicherheit und des Gesundheitsschutzes von Arbeitnehmern, die potenziell durch explosionsfähige Atmosphäregefährdet sind (ATEX 137).

Gutachten
Zeugnis des Ehrenmitglieds William E. Wright, Vorstandsmitglied und Interim Executive U.S. Chemical Safety Board vor dem U.S. House of Representatives Committee on Education and Labor, 12. März 2008.
Testimony for the House Education and Labor Committee on H.R. 5522,The Combustible Dust Explosion and Fire Prevention Act of 2008 by Amy Beasley Spencer, Senior Chemical Engineer, National Fire Protection Association, 12. März 2008.

Standards
NFPA 61, Standard zur Verhütung von Bränden und Staubexplosionen in landwirtschaftlichen und lebensmittelverarbeitenden Einrichtungen.
NFPA 484, Standard für brennbare Metalle.
NFPA 654, Standard zur Verhütung von Bränden und Staubexplosionen aus der Herstellung, Verarbeitung und Handhabung von brennbaren Partikeln.
NFPA 655, Standard zur Verhütung von Schwefelbränden und Explosionen.
NFPA 664, Standard für die Verhütung von Bränden und Explosionen in Holzverarbeitungs- und Holzbearbeitungseinrichtungen.
IEC 61340-4-4 Ed. 2.0, Elektrostatik – Teil 4-4: Standardprüfverfahren für spezifische Anwendungen – Elektrostatische Klassifizierung von flexiblen Zwischenbehältern (FIBC).
CLC/TR 50404, Elektrostatik – Verhaltenskodex zur Vermeidung von Gefahren durch statische Elektrizität.