Betriebe der Lebensmittel- und landwirtschaftlichen Verarbeitung sind in der verarbeitenden Industrie führend bei der Risikominderung von brennbarem Staub. Die National Fire Protection Association (NFPA) hat Normen zu den Risiken von brennbarem Staub veröffentlicht. Es ist also an der Zeit, Ihre Strategien zur Risikominderung zu überprüfen und möglicherweise zu überarbeiten.

Gesetzlicher Hintergrund

Obwohl die NFPA-Normen nicht Teil des Bundesrechts sind, gelten sie als bewährte Verfahren der Branche. Viele Gemeinden nehmen sie in ihre Vorschriften auf, und OSHA-Inspektoren beziehen sich manchmal auf sie im Rahmen der allgemeinen Pflichtklausel (General Duty Clause), wenn sie unsichere Arbeitsbedingungen beanstanden.

Für die Lebensmittel- und landwirtschaftliche Verarbeitung ist die relevanteste Norm die NFPA 61 für die Verhütung von Bränden und Staubexplosionen in landwirtschaftlichen und lebensmittelverarbeitenden Betrieben (Standard for the Prevention of Fires and Dust Explosions in Agricultural and Food Processing Facilities). Die neueste Ausgabe der NFPA 61 schreibt vor, dass alle bestehenden landwirtschaftlichen und lebensmittelverarbeitenden Betriebe mit brennbarem oder explosivem Staub bis zum 1. Januar 2022 eine Staubgefahrenanalyse (dust hazard analysis, DHA) durchführen müssen. Um Sie bei der Entwicklung Ihrer DHA zu unterstützen, enthält die Norm auch ein Kapitel über die Identifizierung von Gefahren und eine Beispiel-Checkliste für den DHA-Prozess.

Sobald Sie Ihre Risiken in Bezug auf brennbare Stäube und Prozesse ermittelt haben, sollten Sie Ihre Strategien und Geräte bewerten, um festzustellen, wie Sie diese Risiken am besten mindern können. Im Folgenden finden Sie sechs Strategien und Ausrüstungsoptionen, die Ihnen helfen, Verbrennungsereignisse zu verhindern und Ihre Einrichtung in den frühesten Stadien eines Brandes oder einer Explosion zu schützen.

Präventionsstrategien und -ausrüstung

Reinigung des Werks: Eine gute Raumpflege ist von grundlegender Bedeutung, um das Risiko katastrophaler Brände und Explosionen durch brennbaren Staub zu verringern. Eine erste Verpuffung kann Staub aufwirbeln, der sich an Wänden, Decken, Rohren und Trägern angesammelt hat, der dann zum Brennstoff für eine zweite, möglicherweise größere Explosion wird. Durch regelmäßige Inspektion und Staubreinigung vom Boden bis zur Decke können Sie diese Gefahr minimieren.

Staubabsaugung -  Ein Staubabsaugungssystem für die Lebensmittelverarbeitung oder die Landwirtschaft filtert die Luft und trägt dazu bei, dass sich kein Staub ansammelt. Diese Systeme erzeugen einen Luftstrom, der den Staub an bestimmten Stellen auffängt und in einen Staubabscheider leitet.

Dank neuer Entwicklungen sind Staubabscheidersysteme in vielen Größen erhältlich und können sowohl in Innenräumen als auch im Freien aufgestellt werden. Ein Standort im Freien bietet Ihnen zusätzliche Strategien zur Schadensbegrenzung. So könnte beispielsweise ein Feuer in einem ordnungsgemäß isolierten, im Freien aufgestellten Staubabscheider von selbst ausbrennen. Für Lebensmittelhersteller gibt es jedoch drei gute Gründe, Entstaubungsanlagen in Innenräumen am Einsatzort in Betracht zu ziehen:

Begrenzte Kreuzkontamination: Das Auffangen von flüchtigem Staub dort, wo er entsteht, hilft, Kreuzkontaminationen zwischen Lebensmittel- oder landwirtschaftlichen Produktlinien zu vermeiden. Außerdem wird verhindert, dass sich Stäube vermischen, die andernfalls flüchtig sein und das Verbrennungsrisiko erhöhen könnten.

Sauberere Anlage: Die Entfernung von Staub in der Nähe des Entstehungsortes trägt dazu bei, die Staubansammlung zu minimieren und lange Rohrleitungen zu vermeiden, die sonst erforderlich wären. Durch weniger Kanäle wird die Wahrscheinlichkeit verringert, dass sich eine Verpuffung in der Anlage ausbreiten kann. Dies kann auch die anfänglichen Systemkosten senken und einfacher zu warten sein.

Geringere Ausfallzeiten: Ein einzelner Staubabscheider kann bei Bedarf abgeschaltet werden, ohne dass die gesamte Produktionslinie beeinträchtigt wird. Dies verringert die Ausfallzeiten und spart möglicherweise auch Energiekosten.

Schutzstrategien und -ausrüstung

Zusätzlich zu den Präventionsmaßnahmen benötigen Sie Schutzstrategien und -ausrüstung, um den Schaden zu begrenzen, wenn ein Verbrennungsereignis eintritt. Bei der Lebensmittelverarbeitung konzentrieren sich die Schutzmethoden auf Isolierung, Entlüftung und Unterdrückung.

Isoliervorrichtungen: Isoliervorrichtungen erkennen einen erhöhten Druck in den frühesten Stadien eines Verbrennungsereignisses und verhindern, dass sich die Verpuffung durch die Rohrleitung ausbreitet.

Passive Vorrichtungen: Durchflussgesteuerte Absperrventile werden durch eine Druckwelle aktiviert, um eine Explosion in einem bestimmten Bereich des Staubabscheidungssystems einzudämmen.

Aktive Vorrichtungen: Sowohl für Brände als auch für Explosionen gibt es aktive Vorrichtungen (für Ein- und Auslass), die mit Hilfe von Sensoren und Signalen vordefinierte Reaktionen auslösen. Ein Explosionsschutzventil verhindert die Ausbreitung von Flammen im Kanal. Eine Brandableitungsklappe leitet Rauch und Flammen ab, wenn das Branderkennungssystem einen Brand feststellt. 

Explosionsdruckentlastung:  Explosionsfähige Stäube werden in der Regel durch Explosionsöffnungen entschärft, die sich absichtlich an einem bestimmten Druckpunkt öffnen, um die Gase an einen bestimmten sicheren Ort abzuleiten. Diese Art der Entlüftung ist eine kostengünstige und wirksame Bekämpfungsmaßnahme, aber sie muss nach außen geführt werden.

Flammenlose Explosionsöffnungen: Bei dieser Unterkategorie von Explosionsdruckentlastungen kommt ein Metallgewebe aus rostfreiem Stahl zum Einsatz, um die Flammenfront einzudämmen und gleichzeitig den Druck abzulassen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Explosionsabzügen müssen flammenlose Öffnungen nicht durch eine Außenwand oder ein Dach entlüftet werden. Sie unterscheiden sich jedoch in ihrer Leistung von herkömmlichen Explosionsöffnungen. Erkundigen Sie sich bei Ihrem Händler nach den besten Optionen für Ihre Anlage.

Explosions-Unterdrückungssysteme: Bei einem Explosions-Unterdrückungssystem werden Sensoren eingesetzt, um Druckänderungen zu erkennen und dann innerhalb von Millisekunden nach einer Verpuffung ein chemisches Flammschutzmittel (häufig Natriumbikarbonat) in den Staubabscheider zu injizieren. Ein Unterdrückungssystem kann das Risiko von Sekundärbränden oder Explosionen verringern und die Aufräumzeit verkürzen. Diese Systeme sind auch eine gute Option für Innenräume oder wenn der Staub im Abscheider verbleiben muss. Unterdrückungssysteme können auch an Ein- und Auslassrohrleitungen als Isolationsstrategie installiert werden.

Optimierung Ihres Betriebs

Der Prozess der Entwicklung einer Gefahrenanalyse für Stäube bietet einen guten Denkanstoß. Die Checkliste der NFPA 61 wird Ihnen bei der Bewältigung Ihrer aktuellen Risiken durch brennbaren Staub helfen. (Siehe Anhang F der NFPA 61: Checkliste für die Staubgefahrenanalyse – Beispiel für eine bestehende Anlage).

Jede größere Veränderung oder jeder neue Prozess erfordert ebenfalls eine Staubgefahrenanalyse (DHA). Daher lohnt es sich, alle Umgestaltungen oder Erweiterungen, die Sie in naher Zukunft planen, zu ermitteln. Einige häufige Gründe für die Aktualisierung von Prozessen oder Anlagen sind die Einhaltung des Food Safety Modernization Act (FSMA), technologische Fortschritte oder erhöhte Produktionsraten. Durch die Integration Ihrer Risikominderungsplanung mit den Aktualisierungen im Betrieb können Sie Geld sparen und Ihren DHA-Prozess auf Kurs halten.

Und schließlich sollten Sie bei der Abwägung Ihrer Optionen zur Schadensbegrenzung auch die Gesamtkosten eines Verbrennungsereignisses berücksichtigen. Obwohl fortschrittliche Technologien anfangs mehr kosten, können Optionen, die Ausfallzeiten, Reinigungsarbeiten und Schäden reduzieren, im Großen und Ganzen nicht so teuer erscheinen.