Der ultimative Leitfaden für gefährliche Prozessumgebungen

Stellen Sie sich einen Schlauch vor, der so heiß ist, dass eine kurze Berührung innerhalb von Sekunden zu Verbrennungen führt. Oder ein trockenes Pulver, bei dessen Förderung vom Silo zur Anlage elektrostatische Ladung entsteht und Funken entstehen können. Oder eine konzentrierte Säure, die langsam die Innenwand des Schlauchs zersetzt. 

Auch wenn sich diese Szenarien im Alltag ganz unterschiedlich abspielen, weisen sie doch auf dieselben grundlegenden Bedingungen hin: Die Gefahr entsteht in dem Moment, in dem die Ausrüstung nicht zu den Betriebsbedingungen passt. 

In der Lebensmittel-, Pharma- und Chemieproduktion treffen Sie auf Medien, Temperaturen und Atmosphären, die sowohl Mitarbeiter als auch Prozessanlagen und das Endprodukt schädigen können. Manche Gefahren sind sofort sichtbar, während andere sich erst mit der Zeit entwickeln. 
 
Wir geben Ihnen einen Überblick über die drei gefährlichsten Prozessumgebungen und zeigen Ihnen, worauf Sie bei der Auswahl geeigneter Komponenten achten sollten: extreme Temperaturen, explosive Atmosphären und aggressive chemische Medien. 

Eine gefährliche Prozessumgebung ist eine Produktionsumgebung, in der das Medium, die Temperatur oder die Atmosphäre ein Risiko darstellt – für die Menschen, die in der Nähe arbeiten, für die Anlagen, die zuverlässig funktionieren müssen, und für das Produkt, das die festgelegten Anforderungen erfüllen muss. Das kann eine Dampfanlage sein, in der sich die Schläuche stark erhitzen, ein Silo, in dem brennbarer Staub eine explosionsfähige Atmosphäre bildet, oder eine Chemielinie, durch die konzentrierte Säure gefördert wird. 
 
Die Gefahren treten selten isoliert auf. In der Chemieindustrie treffen Sie häufig auf hohe Temperaturen und aggressive Medien in derselben Anlage. In der Lebensmittelproduktion wiederum treten Staub und statische Elektrizität oft gemeinsam auf. Insgesamt lassen sich drei Arten von Gefahren unterscheiden:

• Extreme Temperaturen – heiße Oberflächen und hohe Temperaturen 
• Explosionsfähige Atmosphären – brennbarer Staub, Gas oder Dampf, der sich entzünden kann 
• Aggressive chemische Medien – Säuren, Laugen und Lösungsmittel, die Materialien zersetzen 

Wann haben Sie zuletzt erlebt, wie heiß ein Schlauch tatsächlich werden kann? 

Bei CIP- und SIP-Prozessen, in Dampfanlagen, in Ölraffinerien und petrochemischen Anlagen erreicht die Oberfläche leicht mehrere hundert Grad. Ein einziger Unfall reicht aus, um den Mitarbeitern schwere Verbrennungen zuzufügen. Die Hitze zehrt auch am Schlauch selbst. Hohe Medientemperaturen zersetzen das Material von innen heraus, verkürzen die Lebensdauer und erhöhen das Risiko von Leckagen, wenn der Schlauch nicht für die jeweilige Aufgabe ausgelegt ist. 

Zum Schutz der Mitarbeiter hilft eine hitzebeständige Hülle, die die Wärme vom Medium isoliert und den Schlauch berührungssicher macht. Die Hülle kann direkt über einen vorhandenen Schlauch gezogen und dicht verschlossen werden, ohne die Leitung auseinanderzunehmen, oder von Anfang an zusammen mit dem Schlauch montiert werden. Mit der Schlauchhülle sorgen Sie für mehr Sicherheit für die Mitarbeiter in der Produktion. Um dem zweiten Risiko zu begegnen, kommt es darauf an, ein Schlauchmaterial zu wählen, das der hohen Temperatur standhält – nicht nur kurzfristig, sondern Zyklus für Zyklus. Darauf gehen wir später im Artikel näher ein. 

Zu den gefährlichsten Umgebungen gehören jene, in denen die Gefahr unsichtbar ist. Wenn trockene Pulver, Granulate oder brennbare Flüssigkeiten durch ein System transportiert werden, baut sich statische Elektrizität auf. Und entsteht erst einmal ein Funke in einer Atmosphäre aus brennbarem Staub oder Dampf, kann das eine Explosion zur Folge haben. Deshalb sind antistatische Schläuche für den Transport von Pulvern und Granulaten ein zentraler Bestandteil in solchen Umgebungen. Mit einer korrekten Erdung wird die Ladung kontrolliert abgeleitet, bevor sie sich zu einem Funken entwickeln kann.  

Antistatische Schläuche gibt es in vielen Varianten, da Medien und Betriebsbedingungen variieren. Schwere Pulverarten wie Getreide und Malz erfordern einen verschleißfesten Granulatschlauch mit einer robusten inneren Verschleißschicht, wie zum Beispiel unseren beliebten Air Food Antistatisch. Für feinere, sterile oder alkoholhaltige Medien kann ein platinvernetzter Silikonschlauch wie unser „Pureway-SD Antistatic Platinum“ die ideale Wahl sein. Es ist wichtig zu bedenken, dass das Material nur dann seinen Nutzen entfaltet, wenn es sowohl zum Medium als auch zu den Bedingungen passt, denen der Schlauch während des Einsatzes ausgesetzt ist. 

Wenn Sie in Bereichen arbeiten, in denen explosive Atmosphären entstehen können, ist es wichtig, mit den ATEX-Vorschriften vertraut zu sein.  

Gemäß den ATEX-Richtlinien muss die Ausrüstung für genau die Zone zugelassen sein, in der sie eingesetzt wird. Die Einteilung richtet sich danach, wie häufig und wie lange die explosionsfähige Atmosphäre vorhanden sein kann. Hier ist es wichtig zu wissen, dass es zwei Arten von Zonen gibt: eine für Gas, Dampf und Nebel (Zone 0, 1 und 2) und eine für brennbaren Staub (Zone 20, 21 und 22). 

Viele verbinden Explosionsgefahr in erster Linie mit Gas oder Dampf, doch in Molkereianlagen ist es oft brennbarer Staub aus Zucker, Mehl oder Milchpulver, der eine Gefahr darstellt. Und um das zu verhindern, ist die Konstruktion des Schlauchs ein wichtiger Faktor. Um als antistatisch zu gelten, muss der Durchgangswiderstand unter einem festgelegten Grenzwert liegen, typischerweise R < 10⁸ Ω, doch dieser Wert nützt nur etwas, wenn der Schlauch über die Kupplungen geerdet ist.  

Die dritte Gefahr ist das Medium selbst. Konzentrierte Säuren, Laugen und Lösungsmittel können einen Schlauch von innen zersetzen, lange bevor sichtbare Anzeichen auftreten. Die Folge sind Materialermüdung, Undichtigkeiten und im schlimmsten Fall ein Produktionsstillstand mitten in der Produktion. 

Deshalb ist die Materialauswahl eine der wichtigsten Entscheidungen. Ein Standardmaterial wie NBR stößt bei konzentrierten Chemikalien schnell an seine Grenzen, weshalb Sie meist zwischen drei anderen Materialtypen wählen müssen: PTFE und FEP für aggressive Medien und Silikon bei hohen Temperaturen für reine Umgebungen. Es lohnt sich, die praktischen Unterschiede zwischen FEP, PTFE und Silikon zu kennen, bevor Sie eine endgültige Entscheidung treffen. 

Aber das Material allein reicht selten aus. Befindet sich der Schlauch in einer Umgebung mit explosiven Atmosphären oder statischer Elektrizität, muss er zudem antistatisch und ATEX-zugelassen sein. Das ist kein Zufall, denn Chemie, Hitze und Explosionsgefahr gehen in der Prozessindustrie oft Hand in Hand. 

In unserem Sortiment findet sich diese Kombination bei mehreren Schläuchen wieder. ChemForce ATEX, Prochim SPL/10-UPE und Dynamic Safe Tech sind alle chemikalienbeständig, antistatisch und ATEX-zugelassen. Welcher davon am besten zu Ihrer Anlage passt, hängt von den aggressiven Medien und den Bedingungen ab, denen der Schlauch ausgesetzt ist. 

Unabhängig davon, welche Gefahr in Ihrer Prozessumgebung besteht, gilt bei der Auswahl der Ausrüstung stets dasselbe Prinzip. In der Praxis sollten Sie vier Faktoren kennen, bevor Sie sich entscheiden:

• Das Medium – Welches Medium fließt durch den Schlauch und wie aggressiv ist es? 
• Die Temperatur – sowohl im Betrieb als auch bei der Reinigung mit CIP und/oder SIP 
• Druck und Vakuum – muss der Schlauch auch Unterdruck aushalten? 
• Der Bereich – arbeiten Sie in einem ATEX-klassifizierten Bereich? 

Vakuum ist ein gutes Beispiel dafür, wie wichtig die Details sind – besonders wenn es in einer gefährlichen Prozessumgebung zum Einsatz kommt. Zwei Vakuum-Schläuche, die antistatisch und ATEX-zugelassen sind, können gleich aussehen, sich bei Unterdruck aber völlig unterschiedlich verhalten. Je genauer Sie diese Fragen beantworten können, desto leichter finden wir gleich beim ersten Mal die richtige Lösung. Und genau da wird Sicherheit oft erst wirklich greifbar: nicht in einem einzelnen Produkt, sondern in einem Schlauch, der genau auf die Umgebung zugeschnitten ist, in der er eingesetzt wird. 

Sind Sie sich unsicher, welche Anforderungen Ihre Prozessumgebung stellt? Unsere Spezialisten unterstützen Kunden täglich bei solchen Entscheidungen und geben ihre Erfahrungen gerne an Sie weiter. Rufen Sie uns unter +45 7020 0422 an oder senden Sie uns eine E-Mail an anfrage@alfotech-deutschland.de.