Wenn kleine Details entscheiden
Die Flüssigkeitsförderung vor allem gefährlicher Stoffe erfordert Sorgfalt bei scheinbar geringfügigen Details
Pumpen und Zubehör sind nach der Gefährdungslage auszuwählen – ohne jeden Zweifel. In der täglichen Praxis verliert sich solch guter Wille mitunter in der Notwendigkeit, einen Job zu erledigen. Wenn konzeptionelle Sorgfalt nicht zur Betriebsphilosophie gehört, haben die Werker es nicht leicht, auf der sicheren Seite zu bleiben.
Eine Flüssigkeit aus einem Fass in ein anderes Behältnis zu pumpen ist kein Hexenwerk, doch je nachdem, welche Stoffe Teil dieser Flüssigkeit sind, lauern unterschiedlichste Gefahren. Diese reichen von unmittelbarer Brand- oder Explosionsgefahr bis hin zu längerfristigen gesundheitlichen Schäden, die möglicherweise erst nach Jahren auftreten. Deshalb ist es je nach Eigenschaften eines Fluids dringend geboten, die notwendigen Vorsichtsmaßnahmen zu kennen und einzuhalten. Aber auch hier stehen sich Theorie und Praxis mitunter unversöhnlich gegenüber.
Jeder kennt die einschlägigen Hinweise an den Zapfsäulen der Tankstellen – doch wer schon mal an mit fossilen Brennstoffen angetriebenen Fahrzeugen gearbeitet hat, weiß, wie schnell und leicht man seine Hände oder Kleidung damit kontaminiert. Der Mechaniker zuckt hier für gewöhnlich mit den Achseln. Dennoch ist der Umgang vieler Menschen mit solchen Stoffen mangels negativer persönlicher Erfahrungen relativ unbesorgt.
Eine solche Herangehensweise mag im privaten Bereich noch weitgehend der Verantwortung eines jeden einzelnen überlassen bleiben, im betrieblichen Umfeld erlaubt der Gesetzgeber ein solches Improvisieren nicht. Deshalb sollten diejenigen, die in einem Betrieb oder eine Abteilung für die Arbeitssicherheit verantwortlich sind, sich klar darüber sein dass sie für Fehlhandlungen ihrer Mitarbeiter und deren Folgen zur Verantwortung gezogen werden, insbesondere wenn der Betrieb nicht nachweisen kann, dass alle vorgeschriebenen Sicherheitsmaßnahmen konsequent umgesetzt wurden.
Die Gefährdung steckt mitunter in den kleinen Dingen
Neben offensichtlichen Gefahren durch brennbare Stoffe spielen im Kontext des Pumpens von Medien auch Aspekte wie Korrosion, Toxizität und Umweltgefährdung eine wesentliche Rolle. Arbeitsschutzvorschriften, Gesetze und betriebliche Richtlinien setzen hier den Rahmen, den alle Betriebsmittel erfüllen und auch die Mitarbeiter einhalten müssen. Aus den umfangreichen Sicherheitsanforderungen werden im Folgenden einige der wichtigsten Aspekte, für die Auswahl von Fasspumpen und deren Zubehör betrachtet, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten.
Ergonomie und Arbeitsschutz
Für den allgemeinen Arbeitsschutz und ermüdungsfreies Arbeiten beim Umgang mit mobilen Pumpen, die häufig in unterschiedliche Behälter umgesetzt werden, sind insbesondere Arbeitshöhe und Hebegewicht zu beachten. Auch wenn es sicher Mitarbeiter gibt, die überzeugt sind, auch deutlich schwerere Pumpen ohne Hilfsmittel handhaben zu können, so steigt doch die Unfallgefahr stark an, je näher ein Mitarbeiter dadurch an seine körperliche Belastungsgrenze kommt.
Insofern sollte bei Bedarf Federzug-Balancer eingesetzt werden, die das Gewicht von Pumpe und Motor ausgleichen. Der Arbeitsradius rund um den Aufhängepunkt bleibt dabei uneingeschränkt, gleichzeitig kann sich unter Umständen sogar die Pumpenwechselzeit reduzieren. Ebenfalls die Arbeitseffizienz steigern robuste Wandhalterungen, mit denen mobile Pumpen sicher und nahe am Arbeitsplatz untergebracht werden.
Auch wenn sie einen zusätzlichen Invest darstellen, erleichtern anwendungsoptimierte Haltebügel, Pumpenstative, Anklemmvorrichtungen und Fassverschraubungen grundsätzlich die Arbeit mit Fasspumpen. Sie erhöhen die Sicherheit durch einfaches und effizientes Handling und sorgen für einen sicheren Stand von Behälter und Pumpe.
Konstruktive Details beachten
Nicht gering geschätzt werden dürfen außerdem die Vorteile, die sich daraus ergeben, wenn sich Motor und Pumpe schnell voneinander trennen lassen. Einerseits kann ein Motor dadurch unterschiedliche Pumpen antreiben, zum Beispiel um unterschiedliche Stoffe zu fördern oder verschiedene Gebinde mit Pumpen unterschiedlicher Eintauchtiefe oder Arbeitshöhe abzudecken. Andererseits sind nahezu leere Gebinde wie Kanister oder Fässer ohne Motor nicht mehr kopflastig und lassen sich dadurch sicherer transportieren.
Hinzu kommt, dass wenn der Pumpenrohrsatz im Behälter verbleiben kann, sich die Gefahr eines unbeabsichtigten Kontaktes des Bedieners mit dem Medium deutlich reduziert. Bei gesundheitsgefährdenden Medien oder hohen Reinheitsanforderungen im Prozess kann dieser reduzierte Handlingsaufwand erhebliche Vorteile bieten. Bei der Konzeptionierung die betrieblichen Prozesse ist es wichtig zu berücksichtigen, dass Zeit- und Handling sparende Abläufe schnell einen etwas höheren Invest ausgleichen können – nicht zu vergessen die positiven Aspekte bezüglich der Arbeitssicherheit.
Sicherheitszubehör für Umwelt- und Gesundheit
Es ist unvermeidlich, wenn aus einem Behältnis etwas abgesaugt wird, entsteht dort ein Unterdruck, während in dem befüllten Behältnis Überdruck entsteht und die Gaszusammensetzung, die sich vorher zwischen Deckel und Fluid befand, herausgedrückt und in der Werkshalle verteilt wird. Das ist so lange kein Problem, solange die Stoffe gesundheitlich unbedenklich sind. Bei nicht brennbaren, aber gesundheitsschädlichen Dämpfen kann es jedoch hoch problematisch sein, diese Emissionen einfach in die Arbeitsumgebung der Mitarbeiter eintreten zu lassen.
In solchen Fällen sind Emissions-Schutzventile eine gute Lösung. Sie bestehen aus einem Gewindering, der an dem Behältnis befestigt wird und einen Ventilteil. Emmissionsschutzkegel können so die Strömung in eine bestimmte Richtung verhindern. Solche Ventile vermindern beispielsweise beim Fördern von konzentrierten Säuren und Laugen die Menge austretender korrosiver Dämpfe deutlich.
Der Aufbau einer Gaspendelleitung reduziert das Gefährdungsrisiko für Menschen und Umwelt weiter, denn diese führt die Gase aus dem zu befüllenden Tank in den sich leerenden Behälter zurück. Das vermeidet den Gasaustritt ins Freie, gleichzeitig kann im zu leerenden Behälter kein Unterdruck entstehen, der im Extremfall zur Implosion führen könnte. Mit diesen Hilfsmitteln werden deutlich weniger Schadstoffe freigesetzt und Bediener, Motor und Umwelt optimal geschützt. Alternativ können bei ungefährlichen Dämpfen auch einfache Belüftungsventile diese Aufgabe übernehmen. Auch diese gleichen den Druck des zu entleerenden und des zu füllenden Behälters effizient aus.
Notwendige Schutzzoneneinteilung bei explosiven Dämpfen, denn es reichen schon kleine Entladungsfunken für eine Explosion:
Materialbeständigkeit und chemische Sicherheit
Nicht nur bei besonders korrosiven Medien ist es wichtig, auf eine durchgängige Materialbeständigkeit zu achten. Die Pumpenausführungen von Flux erlauben eine breite Materialauswahl, die praktisch alle gängigen Einsatzbereiche abdeckt. So gibt es Gehäuse für die Motoren entweder aus Kunststoff oder Polyamid oder metallische Ausführungen aus Aluminium oder Edelstahl.
Bei den direkt medienberührten Pumpenkomponenten ist die Auswahl noch größer. Hier kommen je nach Anwendung Edelstahl, hochbeständige Legierungen wie Hastelloy-C oder Aluminium ebenso in Frage wie PP, PVDF, ETFE und andere Kunststoffe.
Passend zu den einzelnen Baugruppen der Pumpe müssen zudem die Materialien der Dichtungen anwendungsspezifisch gewählt werden. O-Ringe und Radialwellendichtringe aus FKM bieten eine gute allgemeine Beständigkeit und sind nach FDA und die EG 1935/2004 zugelassen. Bei besonders hohen Ansprüchen an die chemische Beständigkeit kann FFKM für O-Ringe eingesetzt werden.
Andere Dichtungen wie Gleitringdichtungen werden in Al2O3, SiC oder PTFE/Kohle ausgeführt. Die richtige Materialauswahl ist wichtig, schließlich kann eine einzige nicht beständige Dichtung zu Leckagen führen oder sogar die Medien durch Auflösungserscheinungen kontaminieren – was in der Praxis nicht selten länger unbemerkt bleibt. Das gilt aber nicht nur für die Dichtungen. Die Verbindungsschläuche müssen ebenfalls passend gewählt und mit den richtigen Komponenten verbaut werden, da auch hier ungeeignetes Material zu Problemen führen kann.
Notwendige Schutzzoneneinteilung bei explosiven Dämpfen, denn es reichen schon kleine Entladungsfunken für eine Explosion:
Explosionsschutz und Umgang mit brennbaren Flüssigkeiten
Der Explosionsschutz beim Umgang mit entzündlichen Flüssigkeiten gilt als besonders anspruchsvoll bei der Auswahl und Installation der richtigen Komponenten. Der Explosionsschutz dient dem Schutz des Betreibers (Sach- und Personenschaden im Umfeld des Prozesses). Die jeweiligen Vorgaben werden dabei aus der Risikobetrachtung im Explosionsschutzdokument des Betreibers definiert, zum Beispiel die Zoneneinteilung (siehe Infokastentext) und resultierende Gerätekategorie für die Pumpe.
Hierbei muss insbesondere sichergestellt werden, dass keine der eingesetzten Komponenten zur Zündung einer explosionsfähigen Atmosphäre führen kann. Explosionsgeschützte Fass- und Containerpumpen müssen daher für den Betrieb in Europa meistens von einer notifizierten Stelle wie z.B. der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) geprüft und mit der EG-Baumusterprüfbescheinigung in Konformität zur ATEX-Richtlinie 2014/34/EU zertifiziert sein. Die Pumpen dürfen dabei auch im Fehlerfall keine potenziellen Zündquellen wie Funken oder eine zur Zündung ausreichende Oberflächentemperatur entwickeln. Bei explosiven Dämpfen können kleine Entladungsfunken bereits ausreichen, um eine Explosion zu verursachen.
Dagegen hilft, auftretende elektrostatische Ladung sofort abzuleiten und so die statische Aufladung zu verhindern. Alle Komponenten müssen daher leitfähig in das Potenzialausgleichssystem eingebunden sein. Diese Komponenten werden je nach Verbindung über ein gemeinsames oder unabhängige Erdungskabel mit dem gemeinsamen Potenzial verbunden. Da alle Komponenten vom zu entleerenden bis zum zu befüllenden Gebinde den Vorschriften entsprechen müssen, reicht es also nicht aus, nur einen explosionsgeschützten Druckluft- oder Elektro-Motor als Antrieb vorzusehen.
Da eine elektrostatische Aufladung zu einem Entladungsfunken und damit auch zur Zündung führen kann, muss das gesamte System beachtet werden. Für alle Komponenten sind daher zwingend die Hinweise der Bedienungsanleitung zu befolgen. Das beschränkt sich nicht nur auf die Installation und den Potenzialausgleich, sondern auf alle Lebenszyklen wie z.B. Betrieb, Wartung, Reinigung und Reparatur.
Hygienische Anforderungen an Pumpen und Komponenten
In Bereichen mit erhöhten Hygieneanforderungen wie der Verarbeitung von Lebensmitteln und Kosmetika, müssen ausnahmslos alle eingesetzten Komponenten den geltenden Vorschriften und Normen entsprechen. Dies umfasst den gesamten Prozess, beginnend beim Entnahmebehälter, über die Pumpe bis hin zum zu befüllenden Gebinde.
Hier liegt oft die Tücke im Detail: vermeintlich günstige Schlauchstutzen können eine dünne Inlinerschicht im Schlauch, z.B. aus PTFE, leicht beschädigen. Die dann lokal ungeschützte Schlauchwand kommt in Kontakt mit dem Medium und kann zu Leckage und Verunreinigung des Fördermediums führen. Im schlechtesten Fall rutscht der Schlauch vom Schlauchstutzen und Medium tritt unkontrolliert aus.
Für den Kontakt mit Lebensmitteln müssen die Produkte, je nach Einsatzort, den gültigen EG- oder FDA-Richtlinien entsprechen, um Verbraucher vor kontaminierten Lebensmitteln zu schützen. Für noch höhere Hygieneanforderungen können 3A- oder EHEDG-zertifizierte Produkte notwendig sein. Neben den eingesetzten Materialien müssen die eingesetzten Produkte einfach zu reinigen und gegebenenfalls zu sterilisieren sein. Bei mobilen Pumpen, die nicht stationär im Prozess gereinigt werden können, ist dabei auf ein totraumarmes Design, möglichst werkzeuglose Zerlegbarkeit und einfache Reinigung durch eine minimale Anzahl an Kleinteilen zu achten.
Der Betreiber muss dabei sicherstellen, dass Reinigungsart und Reinigungszyklen den Anforderungen seines Produktes genügen und einen guten Herstellungsprozess sicherstellen. Neben den richtigen Betriebsmitteln spielen dabei auch die dazugehörige Dokumentation und Konformitätsbescheinigung eine wesentliche Rolle.
Fazit
Die sichere Förderung von Flüssigkeiten erfordert eine sorgfältige Auswahl geeigneter Pumpen und Zubehörteile unter Berücksichtigung gesetzlicher und technischer Vorgaben. Neben ergonomischen Aspekten spielen Hygieneanforderungen, Explosionsschutz und Materialbeständigkeit eine zentrale Rolle. Fehler in der Planung oder Auswahl können gravierende Folgen haben, von Verunreinigungen bis hin zu Sicherheitsrisiken für Betreiber und Endkunden.
Eine fachkundige Beratung ist daher essenziell, um alle relevanten Parameter zu berücksichtigen und die Betriebssicherheit zu gewährleisten. Die Experten von FLUX unterstützen Anwender und beraten bei der Auswahl richtiger Komponenten für den jeweiligen Einsatzfall. Diese Beratung beschränkt sich nicht nur auf den Kauf der Pumpe, sondern steht auch jederzeit bei der Auswahl von Ersatzteilen, geänderten Einsatzbedingungen oder Reparaturen zur Verfügung, damit die Produkte lange und sicher die Kunden in ihrem Arbeitsalltag unterstützen.
FLUX-Geräte GmbH
www.flux-pumpen.de