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Mobiler elektrostatischer Erdungsschutz für Tanklastzügen und Saugtankwagen.
In diesem Artikel geht es um aktuell angewendete Verfahren zum Schutz von Fahrzeugen vor den Gefahren elektrostatischer Ladungen in Bereichen, in denen es keine oder keine ordnungsgemäß spezifizierten Erdungsüberwachungssysteme gibt. Obwohl das Earth-Rite® MGV-System ursprünglich zur mobilen Erdungsüberprüfung für alle Arten von Tanklastzügen entwickelt wurde, hat es besonders großen Erfolg im Zusammenhang mit Vakuumtankwagen, die von entsprechenden Dienstleistern im Rahmen von Reinigungsarbeiten sowie für die Aufnahme von ausgetretenen Substanzen oder anderen Stoffen in klassifizierten Gefahrenbereichen eingesetzt werden. Außerdem wird das MGV-System für Tanklastzüge verwendet, die Transportaufgaben an Orten durchführen, an denen es keinen ausreichenden ESD-Schutz gibt.
Vakuumtankwagen finden in der Gefahrstoffindustrie weitreichende Anwendung. Einsatzbeispiele reichen von der Vorratsbehälterreinigung bis zur Aufnahme von brennbaren Stoffen, die aufgrund von Leckagen oder Verschüttungen ungewollt freigesetzt wurden. Ein wesentliches Merkmal dieser Art von Dienstleistungen ist die Aufnahme von Stoffen an Orten mit potenziell brennbarer Atmosphäre.
Vacuum tanker transferring product out of storage tank.
Elektrostatische Ladungen sind in der Gefahrstoffindustrie als Zündquelle weithin bekannt. Da die Entstehung und Ansammlung elektrostatischer Ladungen mit bloßem Auge nicht sichtbar sind, bleiben sie oft unbemerkt und stellen daher eine besonders heikle Gefahrenquelle dar. Während des Produkttransfers kann eine elektrostatische Aufladung nur nachgewiesen werden, wenn eine anwesende Person eine elektrostatische Funkenentladung hört oder sieht. Zu diesem Zeitpunkt ist es jedoch möglicherweise bereits zu spät, die Zündung der umgebenden Atmosphäre zu verhindern, wenn die Funkenentladung innerhalb des entflammbaren Bereichs stattfindet.
Durch Erdung können die Gefahren durch elektrostatische Ladungen für in Gefahrenbereichen eingesetzte Vakuumtankwagen gebannt werden. Dabei wird das Fahrzeug wirksam mit der Masse des Erdreichs verbunden. Die durch das aufgeladene Material am Fahrzeug induzierte Spannung ist ein Schlüsselfaktor bei der elektrostatischen Funkenentladung. Erdung verhindert die Entstehung von Spannungen sowie deren Ansammlung am Fahrzeug.
Ein der potenziellen Gefahr angemessene Lösung
Bereits seit mehr als 20 Jahren werden anstelle einfacher Erdungskabeltrommeln dedizierte Erdungsüberwachungssysteme an Tanklastzug-Ladestationen in petrochemischen, chemischen und pharmazeutischen Anlagen, in Tanklagern sowie in Anlagen der Lebensmittel- und Getränkeindustrie verwendet. Aufgrund der Kombination aus großen Mengen an verarbeiteten entflammbaren Stoffen, den großen Ladungsmengen, die an den Tanklastzügen induziert werden können, und den potenziellen Auswirkungen einer Zündung der Atmosphäre, wurden Erdungskabeltrommeln durch Erdungsüberwachungssysteme ersetzt, die den einwandfreien Erdschluss des Tanklastzugs überwachen, sodass sich während des Produkttransfers weder am eigentlichen Tank noch am Fahrgestell elektrostatische Ladungen bilden können. Um die Sicherheit des Produkttransfers an diesen Stationen zu erhöhen, verfügen ladeportalmontierte Erdungsüberwachungssysteme normalerweise über eine Verriegelungsfunktion, die den Produktfluss sofort stoppt, wenn das Erdungssystem vom Tanklastzug getrennt wird.
Obwohl das Potenzial für einen Brand sowie die daraus entstehenden Folgen für Vakuumtankwagen durchaus denen standardmäßiger Tanklastzüge an dedizierten Ladeportalen entsprechen, waren Dienstleister, die mit Vakuumtankwagen arbeiten, bisher nicht in der Position, dasselbe Maß an Sicherheit und Schutz für ihre eigenen Mitarbeiter und Fahrzeuge sowie für die Mitarbeiter und Anlagen ihrer Kunden zu gewährleisten.
Bisher mussten diese Dienstleister für die Erdung ihrer Fahrzeuge auf sehr einfache Geräte zurückgreifen. Die Technologie zur mobilen, schnellen und benutzerfreundlichen Verifizierung des einwandfreien Zustands der Erdungspunkte war bisher weder für die Fahrer noch für das Bedienpersonal verfügbar. Das aktuell angewendete Verfahren besteht in der Nutzung einer einfachen Erdungsklammer, die an ein einadriges Flechtlitzenkabel angeschlossen ist, welches wiederum auf eine Kabeltrommel gewickelt ist.
Saugarbeiten werden häufig in Anlagen und an abgelegenen Orten durchgeführt, an denen explizit ausgewiesene Erdungspunkte nicht regelmäßig überprüft werden bzw. nicht zugänglich oder von vornherein nicht vorhanden sind. (Detaillierte Informationen zu Erdungspunkten finden Sie am Ende dieses Artikels). Schüttguttransportunternehmen sehen sich denselben Problemen gegenüber, wenn sie ihre Produkte zu Kundenstandorten liefern, an denen die Erdungssysteme nicht den aktuellen Spezifikationen entsprechen oder – was noch schlimmer ist – überhaupt nicht installiert wurden. (Klicken sie hier)
Im Vergleich zum Leistungsverhalten und der Sicherheit von Erdungsüberwachungssystemen weisen Kabeltrommeln mit einadrigen Erdungskabeln einige wesentliche Nachteile auf:
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Erdungskabeltrommeln können dem Fahrer nicht anzeigen, ob die Erdungsklammer alle eventuell vorhandenen Schichten durchdrungen hat, die das Abfließen der elektrostatischen Ladungen verhindern könnten. Rost und Farbanstriche machen es der Erdungsklammer schwer, eine stabile, niederohmige Verbindung zum Objekt, das die Erdungsfunktion übernimmt, herzustellen.
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Erdungskabeltrommeln können die Verbindung des Tanklastzugs mit dem Erdungspunkt nicht für die Dauer des gesamten Transferprozesses überwachen. Wenn die Verbindung der Erdungsklammer zum Erdungspunkt unterbrochen wird, geschieht dies unbemerkt vom Fahrer und vom Bedienpersonal, das sich hauptsächlich um den Produkttransfer kümmert.
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Wenn der Fahrer die Erdungskabeltrommel an sekundäre Erdungspunkte anschließen muss (z. B. Rohrleitungen oder Träger von Bauwerken), dann kann die Erdungstrommel nicht überprüfen, ob der Erdungspunkt zuverlässig mit dem Erdreich verbunden ist.
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An vielen Kundenstandorten wird verlangt, dass Elektriker mithilfe eines Multimeters eine Widerstandsmessung vornehmen, um zu verifizieren, dass der Tanklastzug über die Erdungskabeltrommel Kontakt mit einem explizit ausgewiesenen Erdungspunkt hat und dass der Widerstandswert dieser Verbindung den Maximalwert von 10 Ohm nicht übersteigt. Dieses Verfahren hat mehrere bedeutende Nachteile.