Quellen elektrostatischer Aufladung an Saugwagen
Saugwagen und Tanklastzüge für den Transport chemischer Massengüter und den Transfer entzündlicher Produkte müssen zwingend geerdet werden, um die elektrostatische Aufladung des Fahrzeugs und der angeschlossenen Einrichtungen, z. B. Schläuche, zu verhindern. Wenn sich statische Elektrizität aufbauen kann, wird sie sich bei der nächsten Gelegenheit entladen wollen.
Der Faktor, der zur elektrostatischen Funkenentladung bei Saugwagen beiträgt, ist die Ansammlung statischer Ladungen auf einem Teil des Transfersystems. Durch die Bewegung des aufgeladenen Materials von der Quelle zum Sammeltank können sich elektrostatische Ladungen auf der Lanze, dem Schlauch, den Schlauchanschlüssen, den Komponenten im Tank und dem Fahrgestell des Saugwagens selbst ansammeln.
Lesen Sie unsere Fallstudie über die Entzündung von Toluoldämpfen durch einen elektrostatischen Funken während des Betriebs eines Saugwagens.
Erdung von Saugwagen
Saugwagen werden in der Regel an entlegenen Stellen in Raffinerien und Chemieanlagen eingesetzt, wo „ausgewiesene“ Erdungspunkte möglicherweise nicht regelmäßig überprüft werden, nicht zugänglich oder gar nicht vorhanden sind.
Unter den zahlreichen Empfehlungen der American Petroleum Institute (API) 2219 „Safe Operation of Vacuum Trucks“ (Sicherer Betrieb von Saugwagen) ist die wichtigste, den Saugwagen vor Beginn der Umfüllarbeiten vollständig zu erden, indem er an eine „ausgewiesene, geprüfte Erdungsquelle“ angeschlossen wird. „Erdungsquelle“ bezeichnet ein Objekt mit einer niederohmigen Verbindung zum Erdpotential.
Die Norm schreibt auch vor, dass der Verbindungswiderstand zwischen dem Fahrzeug und dem ausgewiesenen Erdungspunkt kleiner als 10 Ohm sein muss und dieser Widerstand mit einem Ohmmeter (oder Multimeter) überprüft werden muss.
Empfohlene Lösung:
Richtlinien und Normen
Wo immer möglich, orientiert sich Newson Gale an den Richtlinien für elektrostatische Gefahren der Normungsinstitute, die bei der Festlegung der Parameter für eine wirksame Erdung und den Potentialausgleich in explosionsgefährdeten Bereichen hilfreich sein können. In der IEC 60079-32-1 „Explosive atmospheres – electrostatic hazards, guidance“ (Explosionsgefährdete Bereiche – Elektrostatische Gefährdungen, Leitfaden) wird für das Be- und Entladen von Saugwagen Folgendes festgelegt:
8.8.4 Saugwagen
„Saugwagen sollten vor Beginn der Durchführung von Tätigkeiten an einen vor Ort ausgewiesenen Erdungspunkt angeschlossen werden. In Bereichen ohne Erdungspunkte, d. h. an Orten, an denen auf mobile Erdungsstäbe zurückgegriffen werden muss oder bei denen Zweifel hinsichtlich der Qualität der Erdungspunkte bestehen, sollte der Widerstand in Bezug auf das Erdreich vor der Durchführung gleich welcher Tätigkeit überprüft werden. Wenn das Fahrzeug an einen überprüften Erdungspunkt angeschlossen ist, sollte der Widerstandswert der Verbindung zwischen dem Fahrzeug und dem Erdungspunkt im Fall von rein metallischen Verbindungen nicht über 10 Ω und im Fall aller anderen Verbindungen nicht über 1 MΩ liegen.
Die Einhaltung dieser Anforderung sollte mit einem fahrzeugmontierten Erdungssystem oder einem tragbaren Widerstandsmessgerät verifiziert werden. Auch die elektrostatische Eignung der verwendeten Schlauchleitungen sollte gemäß Abschnitt 7.7.3 bzw. 9.3.3 verifiziert werden.“
Das Earth-Rite® MGV
Das Earth-Rite® MGV ist ein fahrzeugmontiertes Erdungssystem, das feststellt, ob die „Erdungsquelle“, an die es angeschlossen ist, eine niederohmige Verbindung zum Erdpotential aufweist. Es verfügt über eine benutzerfreundliche Bedienoberfläche, die anzeigt, wenn das Fahrzeug mit der Erde verbunden ist. Das Erdungssystem kann mit einer Erdungsklammer entweder an erdverlegten Metallkonstruktionen oder an in den Boden gerammten Erdungsstäben angeschlossen werden. Wenn der Bediener die Klammer an ein Objekt anschließt, von dem er annimmt, dass es einen geringen Widerstand zur Erde hat, prüft das Erdungssystem sofort, ob der Kontaktwiderstand des Objekts zur Erde niedrig genug ist, um elektrostatische Ladungen abzuleiten oder nicht. Diese Funktion wird als „Prüfung der elektrostatischen Erdung“ bezeichnet.
Sobald diese Verbindung zur Erde bestätigt ist, überwacht das Earth-Rite® MGV kontinuierlich den Verbindungswiderstand des Fahrzeugs zum geprüften Erdungspunkt für die Dauer des Transfervorgangs; dies wird als „kontinuierliche Erdungsüberwachung“ bezeichnet. Der Verbindungswiderstand zwischen dem Saugwagen und der Erdungsquelle muss während des gesamten Transfers 10 Ohm oder weniger betragen. Sowohl die Prüfung der elektrostatischen Erdung als auch die kontinuierliche Erdungsüberwachung müssen erfolgreich sein, damit die Erdungsstatusanzeige von rot auf grün wechselt.
Eine zusätzliche Form der Sicherheitsredundanz kann durch die Verriegelung der Pumpe mit dem Erdungssystem implementiert werden, sodass bei Verlust der Fahrzeugerdung der Transfervorgang automatisch abgeschaltet wird, wodurch die Erzeugung elektrostatischer Ladungen verhindert wird.
Hinweis: Ist die elektrostatische Aufladung einer Flüssigkeit hoch genug, kann es zu Büschelentladungen an der Oberfläche einer isolierenden Flüssigkeit im Inneren des Tankfahrzeugs kommen. Die Erdung des Tanklastzugs zur Verhinderung elektrostatischer Funken, d. h. hochenergetischer elektrostatischer Entladungen, kann sich bei der Verhinderung elektrostatischer Büschelentladungen durch die Flüssigkeit selbst als unzureichend erweisen*. Es ist auch darauf zu achten, dass keine nicht geerdeten Teile am Aufbau des Tankfahrzeugs vorhanden sind und keine leitfähigen Gegenstände (z. B. leere Kanister oder Probenbecher) auf der Flüssigkeitsoberfläche schwimmen, da diese elektrostatische Funken auf andere Gegenstände übertragen können, z. B. auf die Innenwand des Tanks, die geerdet sein sollte.
Um solche Bedenken auszuräumen, wird eine gründliche Gefährdungsanalyse (HAZOP) des Prozesses und des Materials empfohlen. Um die Gefahr von elektrostatischer Funkenbildung am Aufbau des Fahrzeugs zu verringern, sollte der Tanklastzug geerdet werden.
* Abschnitt 5-4.2 „Road Tankers“ in „Avoiding Static Ignition Hazards in Chemical Operations“ (AIChE).