Pneumatisch transport : Beheer van stofexplosierisico's
Goede praktijken om de veiligheid van pneumatische transportsystemen tegen stofexplosies te waarborgen
Heeft u een vraag of opmerking? Neem contact op met de auteur via admin@powderprocess.net
| Sectie samenvatting |
|---|
| 1. Inleiding |
| 2. Preventie |
| 3. Explosieventiel voor kegelontladingsrisico’s |
| 4. Inertisatie |
Doorloop deze pagina om de oorzaken van stofexplosies in een pneumatisch transportsysteem voor poeders of bulkvastestoffen te begrijpen, en hoe deze te voorkomen en te mitigeren.
1. Inleiding
Pneumatische transportsystemen zijn over het algemeen veilige systemen in vergelijking met andere methoden voor het transport van bulkvastestoffen. Het blijft echter een systeem dat vaak fijn verdeelde vaste stoffen transporteert die kunnen exploderen, het moet daarom het voorwerp zijn van een bepaald aantal explosiepreventiemaatregelen, en in sommige gevallen van explosiemitigatie.
Figuur 1: voorbeeld van stofexplosiepreventie- en mitigatiemaatregelen in een pneumatisch transportsysteem (opmerking: welke maatregel moet worden geïmplementeerd, hangt af van het specifieke geval en moet worden bevestigd door een stofexplosieanalyse)
2. Preventie
Pneumatische transportsystemen zijn vrij gunstig voor explosiepreventie. Het is een gesloten systeem, zonder bewegende onderdelen in de productstroom na inbreng van het materiaal in de leiding. Niettemin moeten de volgende maatregelen worden genomen om de veiligheid te waarborgen:
- Het systeem moet goed worden onderhouden om lekkage van product te voorkomen, wat een ATEX-zone buiten de transportleiding zou kunnen creëren,
- Hoewel het vrij moeilijk is om een metalen vreemd voorwerp van voldoende grootte mee te voeren om een sterke impactenergie op de leiding te veroorzaken, moet de pneumatische transportleiding worden beschermd door apparatuur die vreemde voorwerpen filtert voor het transport (zeven, magneten, metaaldetectoren...)
- De gehele transportleiding moet geaard zijn, inclusief het filter in de ontvanger, om vonkvorming door statische elektriciteit van een geïsoleerd geleidend deel te voorkomen (een correcte aarding kan worden geverifieerd door ervoor te zorgen dat de weerstand tussen een onderdeel en de aarde minder dan 10 ohm bedraagt)
- Als flexibele slangen worden gebruikt, moeten deze zo worden ontworpen en geïnstalleerd dat ze geen voortplantende kwastontladingen kunnen veroorzaken. Vooral als de flexibele slang is versterkt met een metalen draad, wat vaak het geval is om extra mechanische sterkte te bieden, moet de draad aan beide uiteinden worden geaard (kies altijd een flexibele slang met een draad die 2 aardingsverbindingen heeft). De statische elektriciteit die op het binnenoppervlak van de slang ontstaat, zal namelijk naar de draad migreren en moet vervolgens worden afgevoerd. Als de aarding ontbreekt, zal de elektriciteit zich ophopen tot het potentieel voldoende is om plotseling te ontladen, waardoor een vonk ontstaat die gevaarlijk is in een ATEX-omgeving.
Pneumatisch transport veroorzaakt immers veel statische elektriciteit door de beweging van het product in de leiding; het is belangrijk om deze verschillende potentiële ontstekingsbronnen mee te nemen in de risicoanalyse.
3. Explosieventiel voor kegelontladingsrisico’s
Zoals vermeld, veroorzaakt de beweging van het product in de transportleiding statische elektriciteit, die niet alleen op het oppervlak van de apparatuur ontstaat, maar ook op het product zelf. Na transport, als het materiaal niet voldoende geleidend is, kunnen deze ladingen zich ophopen en plotseling van het product naar de trechterwand stromen, waardoor statische elektriciteit een kegelontladingsvonk ontstaat die voldoende kan zijn om de wolk van product in de vrije ruimte van de trechter te ontsteken.
Het is mogelijk om de afmetingen van de trechter te berekenen waarbij een risico aanwezig is. Als de silo een diameter heeft die groter is dan de berekende waarde, bestaat het risico.
Tijdens de ontwerpfase wordt aanbevolen om de diameter van de silo te verkleinen.Indien de afmeting nog steeds dicht bij de berekende grensdiameter ligt, wordt geadviseerd de trechter of silo tegen explosies te beschermen.
Een dergelijke bescherming omvat meestal de volgende apparatuur:
- Explosieventiel op de ontvangsttrechter, correct gedimensioneerd
- Snelsluitklep op de toevoerleiding, indien er risico is op voortplanting naar andere apparatuur,
Opmerking: bij het verwerken van materialen met een lage MIE (Minimum Ignition Energy), kan het noodzakelijk zijn om de silo of trechter tegen explosies te beschermen, zelfs als de kegelontladingsdiameter niet wordt overschreden. Hierbij moet rekening worden gehouden met mogelijke problemen die tijdens de levensduur van de installatie kunnen optreden, zoals een aarding die niet correct is hersteld en leidt tot vonkontladingen.
4. Inertisatie
Een andere mogelijkheid om het explosierisico te beheersen, is het voorkomen ervan door middel van inertisatie. Het zuurstofgehalte wordt onder de onderste explosiegraansdrempel (LEL) gehouden, zodat, in geval van een storing die leidt tot een ontstekingsbron, de explosie niet kan plaatsvinden door een gebrek aan zuurstof, de oxidator.
Een dergelijke strategie vereist een gesloten gascircuit in de installatie, om het zuurstofgehalte laag te houden terwijl het stikstofverbruik wordt verminderd. Het systeem moet zijn uitgerust met analysers om het systeem te regelen door stikstof in te spuiten wanneer nodig, of, nog belangrijker, het systeem af te sluiten als het zuurstofgehalte te hoog is. Het systeem moet ook een manier hebben om overtollig gas af te voeren via een balansleiding om de druk in het systeem onder controle te houden.
Een pneumatisch transportsysteem moet onderworpen worden aan een stofexplosierisicoanalyse om de ontstekingsbronnen te identificeren en de juiste preventie- en mitigatiemaatregelen te bepalen. De conclusies van de risicoanalyse moeten door de fabriek worden geïmplementeerd.