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Häufig gestellte Fragen zur Kontrolle gefährlicher Stäube

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Staubpartikel werden bei Metallbearbeitungsprozessen in Innenräumen wie Schweißen und Plasmaschneiden in die Luft abgegeben. Sie werden auch bei der Herstellung und Verarbeitung von Lebensmitteln, Chemikalien, Pharmazeutika und anderen Trockenprodukten in die Luft getragen. Einige dieser Partikel sind giftig und/oder brennbar, so dass es wichtig ist, Arbeiter, Produkte und teure Ausrüstung vor ihnen zu schützen. Hier sind die am häufigsten gestellten Fragen zur Kontrolle gefährlicher Stäube, um eine sichere Arbeitsumgebung zu gewährleisten.

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Q. Was macht einen Staub gefährlich?

Wenn Produkte in Innenräumen hergestellt werden, werden kleine Partikel oft in die Luft getragen und haben das Potenzial, Menschen, Produkte, Geräte und/oder Einrichtungen ernsthaft zu schädigen. Brennbare Stäube können Brände und Explosionen verursachen. Andere Stäube können Bestandteile enthalten, die giftig sind, wenn sie verschluckt oder eingeatmet werden. Andere können andere Produkte, die in derselben Anlage hergestellt werden, kreuzkontaminieren. Wenn brennbare Stäube aus der Luft in einem Staubsammelsystem gesammelt werden, kann das System selbst eine Quelle für Explosionen von brennbarem Staub sein, wenn es nicht entsprechend geschützt ist. Unternehmen sind nicht nur von der OSHA dazu verpflichtet, sondern auch moralisch verpflichtet, die Arbeitnehmer vor diesen Gefahren zu schützen.

Q. Welche Branchen haben am häufigsten mit gefährlichen Stäuben zu tun?

In vielen Industriezweigen gibt es brennbare Stäube, aber die folgenden sind am stärksten gefährdet: metallverarbeitende Betriebe, Schweißereien, holzverarbeitende Betriebe, chemische Verarbeitungsbetriebe, Lebensmittelhersteller und pharmazeutische Unternehmen, die Produkte in fester Form (Tabletten) herstellen.

Q. Welche Behörden regulieren gefährliche Stäube?

Die OSHA ist letztendlich für den Schutz der Mitarbeiter vor gefährlichen Stäuben verantwortlich. Die Nationale Feuerschutzbehörde (NFPA) spielt jedoch eine wichtige Rolle bei der Empfehlung von Normen und Richtlinien für den Umgang mit brennbaren Stäuben. Wenn Hersteller sich nicht an diese Richtlinien halten, können sie von der OSHA mit einer Geldstrafe belegt werden, einer rechtlichen Prüfung unterzogen werden und riskieren einen Rufschaden

Q. Was sind häufige Staubgefahren in der lebensmittelverarbeitenden Industrie?

Die größten Gefahren sind berufliche Exposition und brennbare Staubexplosionen. Staub kann Dermatitis und allergische Reaktionen verursachen. Schwerwiegender ist, dass sich Staubpartikel in den Lungen festsetzen und Atembeschwerden wie Asthma und Lungenkrebs verursachen können. Darüber hinaus sind viele feste Nahrungsbestandteile brennbar, darunter Zucker, Stärke, Gewürze, Proteine und Mehl. Und schließlich können Lebensmittelpartikel andere Lebensmittel schädigen. Beispielsweise können Partikel, die Gluten oder Erdnüsse enthalten, Produkte, die angeblich glutenfrei sein sollen, kreuzkontaminieren und bei Kunden, die diesen Produktetiketten vertrauen, schwere allergische Reaktionen hervorrufen

Die OSHA verlangt von den Unternehmen, die Staubemissionen an Arbeitsplätzen in Innenräumen zu kontrollieren und die für jeden Inhaltsstoff und jedes Material festgelegten gesetzlichen Grenzwerte einzuhalten. Wenn keine gesetzlichen Grenzwerte anwendbar sind, muss das Unternehmen seinen eigenen Umweltsicherheitsplan schriftlich festlegen, umsetzen und messen. Der Food Safety Modernization Act der FDA verlangt von lebensmittelverarbeitenden Betrieben die Umsetzung von Maßnahmen zur Vermeidung oder Minimierung von Kontaminationsrisiken

Q. Was sind häufige Staubgefahren in der chemischen Verarbeitungsindustrie?

Die größten Gefahren sind die berufliche Exposition gegenüber toxischen Stäuben und brennbaren Staubexplosionen. Bei Prozessen wie Mischen, Beschichten, Fördern, Zerkleinern, Wiegen, Mahlen, Mischen und Pelletieren entsteht Staub, der in die Luft gelangt. Wenn diese Stäube nicht aufgefangen und eingedämmt werden, setzen sie die Arbeitnehmer Gefahren aus und können Unfälle mit brennbarem Staub verursachen. Die OSHA fordert von Chemieunternehmen die Einhaltung der zulässigen Expositionsgrenzwerte (PEL) für Arbeitnehmer. Der PEL ist die maximale Luftkonzentration, der ein Arbeitnehmer während einer Acht-Stunden-Schicht sicher ausgesetzt werden kann, ohne dass er möglicherweise gesundheitliche Beeinträchtigungen erleidet. Zum Beispiel beträgt der PEL von Zinkoxid 15 Mikrogramm pro Kubikmeter Luft

Q. Was sind häufige Staubgefährdungen in der pharmazeutischen Herstellung?

Wie oben erwähnt, ist die berufsbedingte Exposition eine häufige Gefahr, da aktive pharmazeutische Wirkstoffe (APIs) toxisch und allergieauslösend sein können. Es ist von entscheidender Bedeutung, die toxikologischen Eigenschaften dieses Staubs zu verstehen, um den PEL jedes APIs zu bestimmen. Darüber hinaus können APIs durch die Luft wandern und andere pharmazeutische Produkte kreuzkontaminieren. Schließlich sind viele pharmazeutische Inhaltsstoffe brennbar und können bei unsachgemäßer Handhabung Explosionen verursachen

Q. Was sind häufige Staubgefährdungen in metallverarbeitenden Betrieben?

Metallbearbeitungsanlagen, in denen Verfahren wie Schweißen, thermisches Schneiden, Schleifen und Polieren eingesetzt werden, sind am stärksten gefährdet, da diese Verfahren winzige Metallpartikel in die Luft abgeben, die giftig sein können. Dies ist besonders wichtig, wenn Sie mit Eisenoxid, Bleioxid, Mangan, Nickel und Chrom arbeiten. Metallverarbeitende Betriebe müssen die OSHA-Grenzwerte für die zulässige Exposition (PEL) für diese und andere Metallstäube einhalten. Darüber hinaus sind viele Metallstäube leicht brennbar und können das Risiko einer Explosion in Ihrem Staubabscheider erhöhen. Staubsammelsysteme müssen richtig dimensioniert sein und über die richtigen Filter und Schutzvorrichtungen verfügen, um das Risiko einer Explosion zu mindern. Brennbare Stäube stellen ein höheres Risiko für eine Explosion von brennbarem Staub in einem Staubabscheider dar. Selbst eine kleine Staubmenge kann schwerwiegende Folgen haben

Q. Welche Ausrüstung wird zur Erfassung gefährlicher Stäube verwendet?

Industrielle Staubabscheider werden zur Abscheidung und Eindämmung von Staub und anderen schädlichen Partikeln aus der Luft in Anlagen, Fabriken und anderen Verarbeitungseinrichtungen verwendet. Ein Großteil dieses in der Luft schwebenden Staubs ist zu klein, um mit dem bloßen Auge gesehen zu werden. Staubabscheider fangen Staub auf, indem der staubbeladene Luftstrom kontinuierlich durch eine Reihe von Filterpatronen geleitet wird. Der Staub verbleibt auf den Filterpatronen, und die saubere Luft wird in die Arbeitsumgebung zurückgeführt. Staubabscheider sind im Allgemeinen große Geräte, die innerhalb oder außerhalb der Produktionsstätte aufgestellt werden können.

Q. Wie kommt es in einem Staubabscheider zu einer Explosion?

Ein Staubabscheider ist ein geschlossener Behälter, und jeder geschlossene Behälter, der mit trockenen Partikeln gefüllt ist, ist reif für eine Explosion. Eine Explosion beginnt normalerweise, wenn eine schwebende Wolke von brennbarem Staub in hoher Konzentration im Inneren des Staubabscheiders vorhanden ist. Wenn das Gebläse große Luftmengen ansaugt, kann ein äußerer Funke oder eine Glut in den Staubabscheider gesaugt werden und unter Druck mit der Staubwolke kollidieren und eine Explosion auslösen. Die Quelle des Funkens kann ein Produktionsprozess, eine Zigarettenkippe, die in eine Staubabsaughaube geworfen wird, oder eine Entladung statischer Elektrizität von nicht ordnungsgemäß geerdeten Geräten in der Nähe sein.

Q. Wie schützt man einen Staubabscheider vor einer Explosion von brennbarem Staub?

Zunächst einmal ist es wichtig, dass alle Staubabscheider die richtige Größe für die Anlage haben, in der sie eingesetzt werden sollen. Zweitens ist es wichtig zu verstehen, dass Explosionen von brennbarem Staub im Staubabscheider nicht immer verhindert werden können. Sie können jedoch Systeme einrichten, die sicherstellen, dass die Explosion keinen Schaden anrichtet. Diese Systeme werden als Explosionsschutzsysteme bezeichnet, und es gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten. Die gebräuchlichste ist die Explosionsdruckentlastung, weil sie die kostengünstigste ist, aber einige Anlagen müssen unter Umständen auch über ein Explosionsabsperrventil oder integrierte Sicherheitsüberwachungsfilter verfügen. All dies mildert Störfälle und verhindert, dass die Flammenfront und der Druck in die Prozessbereiche gelangen. Die NFPA gibt Richtlinien für die Konstruktion, Anordnung, Installation und Wartung dieser Explosionsschutzvorrichtungen vor, um Schäden für das Personal sowie strukturelle und mechanische Schäden zu minimieren.

Q. Was bewirkt die Explosionsdruckentlastung?

Eine gut konstruierte Explosionsentlastung fungiert als schwaches Element in der Druckhülle des Staubabscheiders. Sie entlastet den internen Verbrennungsdruck (Gegendruck), um zu verhindern, dass der Staubsammler in Stücke explodiert. Die Funktion der Entlastungsöffnung wird in der folgenden Fotoserie veranschaulicht, die eine gestufte Verpuffung in einem mit einer Explosionsentlastung ausgestatteten Patronen-Staubabscheider zeigt

Normalerweise wird der Kollektor im Freien aufgestellt, so dass er von Gebäuden und bewohntem Gebiet weg an einen sicheren Ort entlüftet wird. Wenn er ordnungsgemäß ausgestattet ist und sich in Innenräumen befindet, müssen Sie gemäß den Normen einen sicheren Bereich ausweisen. Während die Explosionsentlüftung in der Regel den Staubabscheider vor einem Totalverlust bewahrt, kann der Staubabscheider im Inneren größere Schäden erleiden. Wenn jedoch das Personal sicher bleibt und die strukturellen Schäden an der Anlage minimiert werden, hat die Explosionsentlüftungsanlage ihre Aufgabe erfüllt.

Q. Welche Einrichtungen müssen ihren Staub untersuchen lassen?

Die NFPA-Normen verlangen für alle Einrichtungen, die potenziell explosiven Staub erzeugen, handhaben oder lagern, eine Staubgefährdungsanalyse (DHA). Die Beweislast liegt bei den Herstellern, die nachweisen müssen, dass ihr Staub nicht brennbar ist. Daher ist es wichtig, dass sie ihren Prozessstaub durch ein gültiges Prüflabor einer Drittpartei prüfen lassen und Aufzeichnungen führen, die belegen, dass er nicht brennbar ist

Wenn Tests zeigen, dass die Einrichtung brennbaren Staub enthält, muss gemäß NFPA 652 eine Staubgefahrenanalyse (DHA) ihrer Staubsammelsysteme durchgeführt werden. Dieser Bericht muss auch zu den Akten genommen werden, damit er auf Verlangen des örtlichen Branddirektors oder einer anderen zuständigen Behörde vorgelegt werden kann. Darüber hinaus müssen Explosionsentlüftungseinrichtungen mindestens einmal jährlich auf der Grundlage der dokumentierten Betriebserfahrung überprüft werden

Q. Wie werden Entlüftungs- und Auslasskanäle dimensioniert, um sicherzustellen, dass sie für einen Staubabscheider geeignet sind?

Die Kapitel 7 bis 9 des NFPA 68 enthalten die Berechnungen, die für die richtige Dimensionierung von Explosionsdruckentlastungen, Entlüftungsleitungen (auch Entlüftungskanäle genannt) und anderen Komponenten verwendet werden müssen. Ein seriöser Anbieter von Staubabscheidern wird die Gleichungen zur Dimensionierung von Entlüftungsöffnungen in Kapitel 8 (Entlüftung von Verpuffungen von Stäuben und hybriden Gemischen) befolgen. Er kann auch ein Berechnungsblatt zur Verfügung stellen, das Teil der Dokumentation wird, die Sie zum Nachweis der Konformität Ihrer Anlage aufbewahren.

Q. Sollten alle Staubabscheider im Freien installiert werden?

Es liegt auf der Hand, dass die Aufstellung von Staubabscheidern im Freien die sicherste Option ist, wenn sie von Gebäuden und bewohnten Gebieten entfernt sind. Es ist jedoch nicht immer machbar, sie im Freien aufzustellen. Staubabscheider, die in Innenräumen aufgestellt werden, müssen über ein geeignetes Explosionsschutzsystem verfügen, wenn sie mit brennbaren Stäuben umgehen können

Q. Ist es sicher, die Luft aus Ihrem Staubabscheider zurück in die Arbeitsumgebung zu führen?

Die Rückführung von erwärmter oder gekühlter Luft zurück in den Arbeitsraum kann zu erheblichen Energieeinsparungen führen und die Kosten für den Austausch dieser klimatisierten Luft eliminieren. Die Eindämmung der Luft in Innenräumen vermeidet auch das zeitraubende Genehmigungsverfahren, das erforderlich ist, wenn kontaminierte Luft nach außen abgeführt wird. Dies kann selbst dann sicher durchgeführt werden, wenn die Einrichtung mit explosivem Staub umgeht, indem der Staubabscheider mit einem Sicherheitsüberwachungsfilter ausgestattet wird. Dies trägt dazu bei, die nachgeschalteten Geräte vom Fortschreiten einer Flammenfront während einer Explosion zu isolieren.