Earth-Rite® II MGV
Das spezielle fahrzeugmontierte Erdungssystem von Newson Gale
Erfahren Sie mehr über Industrienormen und -richtlinien zu statischer Elektrizität in explosionsgefährdeten Bereichen:
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- Verstehen Sie die branchenrelevanten Normen.
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ATEX-Zertifizierung – Europa
IECEx-Zertifizierung – International
UKCA-Zertifizierung – Vereinigtes Königreich
cCSAus-Zertifizierung – Vereinigte Staaten
CCC-Zertifizierung – China
KCs-Zertifizierung – Südkorea
P1 = ein GFK-Gehäuse
Das Earth-Rite® MGV im Überblick
Das Earth-Rite® MGV ist ein fahrzeugmontiertes statisches Erdungssystem, das Fahrern von Tanklastzügen und Saugwagen, Gefahrgut-Einsatzkräften und Großverteilern die Erdung ihrer Fahrzeuge ermöglicht, um die Auswirkungen der elektrostatischen Aufladung zu reduzieren, die durch den Materialumschlag in explosionsgefährdeten Bereichen verursacht wird. Der Umschlag brennbarer Stoffe von und auf Tanklastzüge erfolgt in der Regel an speziellen Tanklastzugladeportalen, an denen antistatische Erdungssysteme installiert sind. Der Umschlag brennbarer Stoffe kann jedoch auch unter weniger kontrollierten Bedingungen stattfinden.
So können Saugwagen beispielsweise zur Reinigung von Lagertanks bis hin zur Beseitigung von Leckagen an verschiedenen Stellen in Raffinerien und großen chemischen Produktionskomplexen eingesetzt werden. Die Installation antistatischer Erdungssysteme wäre mit Sicherheit nicht wirtschaftlich, überall dort, wo Saugwagen eingesetzt werden. Großhändler müssen unter Umständen Produkte an Orte liefern, an denen keine wirksame antistatische Erdung vorhanden ist. Gefahrgut-Einsatzkräfte müssen unter Umständen brennbares Material aus leckgeschlagenen Tankfahrzeugen auch an Stellen bergen, an denen eine antistatische Erdung nur sehr begrenzt möglich ist. Für mobile Erdungsanwendungen verwenden viele Flottenbetreiber einfache Klammern und Kabeltrommeln. Mit diesen einfachen Methoden ist es jedoch nicht möglich, die Verbindung des Erdungspunktes mit dem Erdreich zu überprüfen oder die Verbindung des Tankfahrzeugs mit dem Erdungspunkt während des gesamten Materialtransfers zu überwachen.
In einigen Betrieben, z. B. in Raffinerien und großen Chemiekomplexen, wird der Umschlag nur dann genehmigt, wenn von einer Elektrofachkraft (EFK) eine Prüfung des Widerstands zwischen dem vorgesehenen Erdungspunkt am Umschlagplatz und dem Tankfahrzeug durchgeführt wurde. Dieses Verfahren birgt jedoch verschiedene Nachteile:
- Die Besatzung des Saugwagens muss eventuell lange warten, bis ein EFK für die Widerstandsprüfungen zur Verfügung steht.
- Die Erdung des Saugwagens kann während des Materialtransfers nicht überwacht werden, da die Besatzung mit anderen Aufgaben beschäftigt ist.
Ein fahrzeugmontiertes Erdungssystem, das die gleichen Möglichkeiten bietet wie die Erdungssysteme, die normalerweise an Ladeportalen verwendet werden, bietet ein höheres Maß an Flexibilität. Gleichzeitig bietet es im Vergleich zu einfachen Klammern und Kabeltrommeln eine bessere Kontrolle und Überwachung der Verbindung zum Erdungspunkt und erhöht die Sicherheit von Anlagen und Personal.
Wichtig ist dabei, dass alle Metallteile über Potentialausgleichsverbindungen miteinander verbunden werden. Dadurch wird sichergestellt, dass sich keine elektrostatische Ladung auf isolierten Komponenten (z. B. Schränke oder Mannlochdeckel) aufbauen kann, wenn diese durch das Earth-Rite® MGV geerdet werden.
Bedienung
Wir empfehlen Fahrern und Betriebspersonal die Befolgung eines einfachen Protokolls: „Zuerst anklemmen, zuletzt abklemmen“. Dies sollte nach Möglichkeit in die Standardverfahrensanweisungen für Fahrer oder Betriebspersonal aufgenommen werden.
Das Earth-Rite® MGV verfügt über eine einfach zu bedienende „GO/NO-GO“-Benutzeroberfläche. Die Verbindung zur Erde wird primär durch ein Ampelsystem aus roten und grünen LEDs angezeigt. Aus Sicht des Fahrers besteht die wichtigste Maßnahme darin, die an das System angeschlossene Erdungsklammer zu nehmen, sich zu vergewissern, dass die rote LED leuchtet und die grünen LEDs aus sind, und dann die Erdungsklammer mit einem Erdungspunkt zu verbinden.
Der Fahrer muss sich nicht mit anderen Bedienelementen, wie z. B. Schaltern, Drehknöpfen oder Widerstandsmessern, auseinandersetzen. Er schließt einfach die Klammer an einen Erdungspunkt an und das Earth-Rite® MGV bestätigt, dass eine gute Erdverbindung vorhanden ist.
Wenn die im nächsten Abschnitt beschriebenen Betriebsparameter erreicht sind, blinken die grünen LEDs kontinuierlich, um dem Fahrer anzuzeigen, dass das Fahrzeug geerdet ist. Der Fahrer kann dann mit dem nächsten Schritt des Materialtransfers fortfahren.
Die Erdungsklammer sollte unter keinen Umständen während des Materialtransfers entfernt werden. Das Abnehmen der Klammer vom Erdungspunkt darf immer erst der allerletzte Verfahrensschritt sein.
Fahrer und Betriebspersonal müssen vor dem Produkttransfer auf dieses einfache Verfahrensprotokoll – zuerst anklemmen, zuletzt abklemmen – hingewiesen werden.
Betriebsparameter
Um festzustellen, ob das Fahrzeug über eine gute Erdverbindung verfügt, sendet das System über die Erdungsklammer des Earth-Rite® MGV ein Signal an den zu prüfenden Erdungspunkt.
Mögliche Erdungspunkte:
Wenn der Widerstand des Erdungspunktes gegen Erde etwa ≤ 1000 Ohm beträgt, schaltet das System auf die Überwachung des Widerstands der Verbindung zwischen dem Fahrzeug und dem Erdungspunkt um, um zu überprüfen, ob der überwachte Widerstand für die Dauer des Transfervorgangs ≤ 10 Ohm beträgt.
Die Verwendung von zwei Widerstandsschwellenwerten mag auf den ersten Blick etwas verwirrend erscheinen, aber es gibt eine logische Erklärung dafür, warum Newson Gale diese Parameter verwendet. Obwohl bekannt ist, dass eine Verbindung von ≤ 1 Megohm mit der Erde zur Ableitung statischer Elektrizität ausreicht, wird nicht empfohlen, einen so hohen Wert in explosionsgefährdeten Bereichen zu verwenden. In verschiedenen Richtlinien (NFPA 77, IEC 60079-32-1 usw.) werden maximale Widerstandsschwellenwerte für verschiedene Szenarien empfohlen.
Primär: Permanenter Erdungsstab oder permanentes Erdungsnetz
Permanente Installationen wie ortsfeste Erdungsstäbe und Erdungsschienennetze zum Schutz gegen elektrische Fehler und Blitzschlag.
Sekundär: Permanente künstliche Strukturen
Permanente künstliche Strukturen, die fest mit dem Boden verbunden sind, z. B. unterirdische Rohrleitungen und in den Boden eingelassene Stahlkonstruktionen von Gebäuden. Die Genehmigung der Nutzung solcher Strukturen sollte im Voraus vom Standortbetreiber eingeholt werden.
Temporäre Erdungsstäbe
Temporäre Erdungsstäbe, die typischerweise für Gefahrenabwehrszenarien verwendet werden, in denen „künstliche“ Strukturen wie die oben beschriebenen nicht zur Verfügung stehen.
Der Widerstandsschwellenwert von ≤ 1000 Ohm wird in NFPA 77 „Recommended Practice on Static Electricity“* empfohlen. In diesem Dokument wird darauf hingewiesen, dass an der Bergung von Materialien beteiligte Gefahrgut-Einsatzkräfte, z. B. bei ausgelaufenen Kraftstoffen und Chemikalien, möglicherweise vorübergehend Erdungsstäbe im Boden oder in der Nähe der Bergungsaktion installieren müssen. Die Prüfung des Erdungswiderstands ist eine einmalige Kontrolle, da die fest installierten Erdungselektroden oder die vorübergehend in den Boden eingebrachten Elektroden während des Materialtransfers nicht verändert werden dürfen.
Der nächste Schritt besteht in der Überwachung der Verbindung zwischen dem Anschluss des Earth-Rite® MVG am Fahrzeug und dem geprüften Erdungspunkt. Damit soll festgestellt werden, ob für die Dauer des Materialtransfers ein niederohmiger Pfad zwischen dem Fahrzeug und dem geprüften Erdungspunkt vorhanden ist. Der Schwellenwert für die Widerstandsüberwachung von ≤ 10 Ohm wurde aus einem breiten Spektrum von Industrieempfehlungen für den ESD-Schutz in explosionsgefährdeten Bereichen ausgewählt. Unabhängige Gremien wie die International Electrotechnical Commission (IEC), CENELEC (CEN) und die National Fire Protection Association (NFPA) empfehlen Widerstandswerte von 10 Ohm oder weniger zwischen dem statisch zu erdenden Objekt und dem geprüften Erdungspunkt. Der Grund dafür ist, dass ein Widerstand von mehr als 10 Ohm im Stromkreis zwischen dem Objekt – in diesem Fall dem Fahrzeug – und dem geprüften Erdungspunkt auf eine mögliche Beeinträchtigung des Erdungskreises hinweist, z. B. eine mangelhafte anfängliche Verbindung mit dem Objekt über die Erdungsklammer oder lose bzw. korrodierte Verbindungen, die andernfalls die Ableitung statischer Ladungen zur Erde verhindern könnten. In der überwiegenden Zahl der Anwendungsfälle wird das statisch zu erdende Objekt aus Metall bestehen, ebenso wie die geprüften Verbindungen zur Erde. Da die statische Aufladung über Metallverbindungen zwischen dem Tankfahrzeug und den Wolframkarbidspitzen der Erdungsklammer abgeleitet wird, sind 10 Ohm oder weniger ein angemessener Richtwert.
Eigensicheres Signal (ia)
Es ist wichtig zu betonen, dass das Earth-Rite® MGV der Kontaktpunkt zwischen dem Tankfahrzeug und dem Erdungspunkt ist, über den alle statischen Ladungen abgeleitet werden.
Wenn beide Eingangsparameter (≤1000 Ohm und ≤10 Ohm) erfüllt sind, wechselt die LED-Anzeige des Earth-Rite® MGV von rot auf grün blinkend. Die Anzeigen blinken so lange, wie die Klammer mit dem Erdungspunkt verbunden ist. Wenn das System die Freigabe erteilt, wechselt ein Paar potentialfreier Kontakte (NO/NC) den Zustand.
IEC TS 60079-32-1 „Explosive Atmospheres – Part 32-1: Electrostatic Hazards – Guidance“ (Explosionsgefährdete Atmosphäre – Teil 32-1: Elektrostatische Gefährdungen – Leitfaden)
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.“
13.2.2 Praxisrelevante Kriterien
„Obwohl ein Wert bis 1 MΩ für die Ableitung elektrostatischer Ladungen als akzeptabel gilt, sind Werte über 10 Ω ein Hinweis auf entstehende Probleme (z. B. Korrosion oder eine sich lockernde Verbindung), die untersucht werden sollten. Es ist wichtig, dass sämtliche Verbindungen absolut zuverlässig sind und es zu keiner Qualitätsminderung kommt.“
* NFPA 77 2024 „Recommended Practice on Static Electricity“ (Empfehlungen für den Umgang mit statischer Elektrizität)
7.3.1.6.1.1
„In Situationen vor Ort, z. B. bei Einsätzen im Zusammenhang mit Gefahrgütern oder bei der Bekämpfung von Leckagen entzündlicher/brennbarer Stoffe und deren Umschlag, kann es erforderlich sein, ein temporäres oder Noterdungssystem zur Ableitung elektrostatischer Ladungen an einem abgelegenen Ort einzurichten. In solchen Situationen können verschiedene Arten leitfähiger Erdungselektroden verwendet werden, z. B. Stäbe, Platten und Drähte, die zur Vergrößerung der Kontaktfläche mit der Erde mitunter in Kombination verwendet werden. Wenn der Zweck des temporären Erdungssystems in der Ableitung elektrostatischer Ladungen besteht, gilt ein Gesamtwiderstand der Verbindung zur Erde von bis zu 1000 Ω als angemessen.“ Dieser kann mit handelsüblichen Erdungswiderstandsmessgeräten gemessen werden und ist in den meisten Geländeformen und Witterungsbedingungen realistisch und schnell erreichbar.“
Eigensichere Stromkreise
Da das Fahrzeug für den Transfer von Gefahrstoffen in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt wird, verwendet das System ein eigensicheres Signal der höchsten Zündschutzart „ia“.
Der Vorteil besteht darin, dass die Energie in dem Stromkreis, der den Widerstand des Erdungspunktes prüft und überwacht, keine Werte überschreitet, die geeignet sind, Gase, Dämpfe und Stäube aller Art zu entzünden. Dies ist besonders wichtig für Szenarien, in denen die Eindämmung von Gasen, Dämpfen und Stäuben aufgrund der Komplexität einiger Vorgänge (z. B. Tankreinigung, Beseitigung von Leckagen) schwierig ist. Alle in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzten elektrischen Betriebsmittel müssen mindestens die entsprechende Zündschutzart aufweisen.
Ausgangskontakte
Ein Paar potentialfreier Schließer/Öffner und ein optionaler einzelner eigensicherer Ausgangskontakt können zur Ansteuerung von Einrichtungen wie Pumpen oder Ventilen gewählt werden, um einen Materialtransfer zu verhindern, wenn das Tankfahrzeug nicht geerdet ist. Zusatzausrüstungen wie Stroboskoplampen können ebenfalls an das Earth-Rite® MGV angeschlossen werden, insbesondere für Szenarien, in denen Fahrer/Bediener eine sekundäre Anzeigemethode benötigen, da ihre Sicht auf die primären Anzeigen des MGV während des Materialtransfers behindert sein kann.
Wichtiger Hinweis: In einem Notabschaltszenario, z. B. wenn die Erdungsverbindung während des Materialtransfers unterbrochen wird, kann weiterhin Produkt in das Tankfahrzeug oder aus dem Tankfahrzeug fließen, sobald der Transferprozess begonnen hat. Dadurch kann sich statische Elektrizität auf dem Tankfahrzeug oder auf mit dem Tankfahrzeug verbundenen Gegenständen, z. B. Schläuchen, aufbauen.
Wenn eine PAAG-Analyse zeigt, dass ein solches Szenario eintreten könnte, müssen möglicherweise zusätzliche Maßnahmen ergriffen werden. So kann z. B. die Ladeentspannungsdauer des Materials festgelegt und eine Standardverfahrensanweisung an das Bedienpersonal ausgegeben werden, sich dem Tankfahrzeug oder den Schläuchen während der festgelegten Dauer nicht zu nähern. Ist ein solches Szenario zu erwarten, sollte ein ESD-Schutzberater hinzugezogen werden.
Installation
Das Earth-Rite® MGV ist einfach zu installieren und zu bedienen. Im Unterschied zu vielen anderen Erdungssystemen ist das Earth-Rite® MGV sofort einsatzbereit. Weder bei der Installation noch während der Nutzungsdauer ist eine Kalibrierung erforderlich. Aufgrund der elektrischen Isolierung gegen Erde durch die Reifen hat das Tankfahrzeug eine Kapazität gegen Erde.
Ein vereinfachtes Modell für die Kapazität von Tanklastzügen ist der Parallelplattenkondensator, und es wird allgemein angenommen, dass Tanklastzüge eine Kapazität von mehr als 1000 Pikofarad (pF) haben. Die von Newson Gale durchgeführten Untersuchungen zur Kapazität von Tanklastzügen zeigen, dass die Kapazität in Abhängigkeit von mehreren Variablen stark schwankt. Das Earth-Rite® MGV kann diese Variablen durch seine patentierte Funktionsweise berücksichtigen, sodass eine Kalibrierung des Systems bei der Installation oder während der Nutzungsdauer nicht erforderlich ist.
Zusammen mit dem System können Prüfgeräte erworben werden, um sicherzustellen, dass das System innerhalb der oben genannten erforderlichen Auslegungsparameter arbeitet (siehe Abschnitt Betriebsparameter). Es ist zu beachten, dass das System gemäß der beiliegenden Betriebsanleitung installiert werden muss, da sonst die Ex-Zulassung des Systems für den explosionsgefährdeten Bereich erlischt.
Ein Installationsset mit speziellen Kabeldurchführungen und Kabeln für das gewählte Gehäuse und den jeweiligen Einsatzbereich kann zusammen mit dem System bestellt werden.
Der Earth-Rite® MGV wird von der 24-V/12-V-Gleichstrombatterie des Tankfahrzeugs gespeist.
Bitte beachten Sie, dass die Installation von Ex-zertifizierten Produkten gemäß Produkthandbuch durch eine Ex-geschulte Fachkraft erfolgen muss. Bei Fragen zur Installation von Newson Gale-Geräten in explosionsgefährdeten Bereichen wenden Sie sich bitte an einen unserer CompEx-zertifizierten Techniker.
Das Earth-Rite® MGV-Prüfgerät ist ein Kapazitäts-Widerstands-Prüfgerät, das so konstruiert ist, dass es die gleichen elektrischen Eigenschaften wie ein Tanklastzug aufweist und es Ingenieuren ermöglicht zu prüfen, ob das zu installierende Earth-Rite® MGV bei Erkennung dieser Eigenschaften eine Freigabe erteilt.
Live-Produktdemo buchen
Newson Gale verfügt über eine umfangreiche Produktpalette, die auf Ihre Prozesse und die verschiedenen Gefahrenbereichsklassifizierungen an Ihrem Standort zugeschnitten werden kann. Am besten ermitteln Sie in einem Gespräch mit unserem Team, was für Ihren Betrieb am besten geeignet ist. Unsere Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter informieren Sie ausführlich über die Produkte, ihre Merkmale und wie Sie die verschiedenen Optionen auf Ihre Anforderungen abstimmen können.
