VDI 2263 Blatt 8-2008 Dust fires and dust explosions - Hazards - Assessment - Protective measures - Fire and explosion protection on elevators.pdf

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1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREStaubbrnde und Staubexplosionen Gefahren Beurteilung Schutzmanahmen Brand- und Explosionsschutz an Elevatoren Dust fires and dust explosions Hazards assessment protective measures Fire and explosion protection in elevators VDI 2263Blatt 8 / Part 8Ausg. deutsch/englischIssue

2、 German/EnglishVDI-Koordinierungsstelle Umwelttechnik (VDI-KUT)Ausschuss Brand- und Explosionsschutz an ElevatorenVDI-Handbuch Umwelttechnik VDI-Handbuch Materialfluss und Frdertechnik, Band 4: Stetigfrderer fr Schttgut VDI-Handbuch Reinhaltung der Luft, Band 6: Abgasreinigung Staubtechnik VDI-Handb

3、uch Verfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen, Band 4: Arbeitsschutz VDI-RICHTLINIENZu beziehen durch / Available at Beuth VerlagGmbH,10772BerlinAlleRechtevorbehalten/AllrightsreservedVereinDeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2008Vervielfltigung auch fr innerbetriebliche Zwecke nicht gestattet / Repro

4、duction even for internal use not permittedICS 13.230, 53.040.10 Dezember 2008December 2008Frhere Ausgabe: 12.07Entwurf,deutschFormer edition: 12/07 Draft, in German only Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this guideline shall be taken as authorita-tive. No

5、 guarantee can be given with respect to the English trans-lation. Inhalt SeiteVorbemerkung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . 32Begriffe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Beschreibung der

6、 Elevatoren . . . . . . . . . 43.1 Becherelevatoren . . . . . . . . . . . . . 43.2 Z-Frderer . . . . . . . . . . . . . . . . . 53.3 Wellkantenfrderer . . . . . . . . . . . . 64 Brand- und Explosionsrisiken . . . . . . . . 84.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . 84.2 Brandgefhrdung . . . . .

7、 . . . . . . . . 94.3 Explosionsgefhrdungen . . . . . . . . . 114.4 Zndquellenbetrachtung. . . . . . . . . . 165 Schutzmanahmen . . . . . . . . . . . . . . 195.1 Brandschutz . . . . . . . . . . . . . . . . 195.2 Explosionsschutz . . . . . . . . . . . . . 206 Behandlung von Elevatoren gem den EU-Rich

8、tlinien 2006/42/EG (Maschinen-richtlinie) und 94/9/EG. . . . . . . . . . . . . 297 Betriebsanleitung . . . . . . . . . . . . . . . 318 Kennzeichnung . . . . . . . . . . . . . . . . 32Schrifttum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . .

9、. . 2Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21Scope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Terms and definitions . . . . . . . . . . . . . 33 Description of elevators . . . . . . . . . . . . 43.1 Bucket elevators . . . . . . . . . . . . . . 43.2 Z-shaped conveyors . . . . . . .

10、. . . . . 53.3 Corrugated-edge-belt conveyors . . . . . . 64 Fire and explosion risks . . . . . . . . . . . . 84.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84.2 Fire hazard . . . . . . . . . . . . . . . . . 94.3 Explosion hazards . . . . . . . . . . . . 114.4 Consideration of ignition sources .

11、 . . . 165 Protective measures . . . . . . . . . . . . . 195.1 Fire protection . . . . . . . . . . . . . . 195.2 Explosion protection . . . . . . . . . . . 206 Treatment of elevators in accordance with EU Directive 2006/42/EC (Machinery Directive) and EU Directive 94/9/EC . . . . . . . . . . 297 Ope

12、rating instructions . . . . . . . . . . . . 318 Marking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2008 2 VDI 22

13、63 Blatt 8 / Part 8VorbemerkungDer Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Be-achtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richt-linie VDI 1000.Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, derFotokopie, der elektronischen Verwendung und derbersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstndig,sind vo

14、rbehalten.Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wahrungdes Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenz-bedingungen (www.vdi-richtlinien.de), die in denVDI-Merkblttern geregelt sind, mglich.Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieserVDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt.Einleitung

15、Elevatoren im Sinne dieser Richtlinie sind Senk-rechtfrderer unterschiedlicher Ausfhrung zumTransportieren von Schttgtern zwischen unter-schiedlichen Niveaus. Dazu zhlen Becherelevatoren Winkelbecherwerke Pendelbecherwerke WellkantenfrdererAndere hnliche Frderer knnen in Anlehnung zuden Aussagen die

16、ser Richtlinie behandelt werden. In Elevatoren werden in vielen Fllen brennbare,staubfrmige oder staubhaltige Schttgter transpor-tiert. Je nach gefrdertem Schttgut und Bauart desElevators knnen dabei explosionsfhige Atmosph-ren entstehen. Mit Bezug zur Sicherheitstechnik sieht das auf euro-pischer E

17、bene vorgegebene Regelwerk eine strikteTrennung vor zwischen Betriebs- und Beschaffen-heitsanforderungen. Fr den Explosionsschutz geltenhier grundstzlich die EU-Richtlinie 94/9/EG fr die Beschaffenheit vonGerten und Schutzsystemen zur bestimmungsge-men Verwendung in explosionsgefhrdeten Be-reichen u

18、nd die EU-Richtlinie 1999/92/EG ber Mindestvor-schriften zur Verbesserung des Gesundheitsschut-zes und der Sicherheit der Arbeitnehmer, diedurch explosionsfhige Atmosphren gefhrdetwerden knnen. Dies bedeutet also, dass sich die EU-Richtli-nie 94/9/EG mit Beschaffenheitsanforderungen anden Hersteller

19、 richtet und die EU-Richtlinie 1999/92/EGfolglich an den Betreiber von Anlagen mit BetriebPreliminary noteThe content of this guideline has been developed instrict accordance with the requirements and recom-mendations of the guideline VDI 1000.All rights are reserved, including those of reprinting,r

20、eproduction (photocopying, micro copying), storagein data processing systems and translation, either ofthe full text or of extracts.The use of this guideline without infringement of copy-right is permitted subject to the licensing conditionsspecified in the VDI notices (www.vdi-richtlinien.de). We w

21、ish to express our gratitude to all honorary con-tributors to this guideline.IntroductionFor the purpose of this guideline, elevators are verti-cal conveyors of various designs for transporttingbulk materials between different levels. They include bucket elevators continuous bucket elevators pendulu

22、m bucket elevators corrugated-edge-belt conveyorsOther similar conveyors may be dealt with by anal-ogy to the statements of this guideline. The bulk materials handled by elevators are oftencombustible, dust-like or dusty. Depending on thetype of bulk material conveyed and the design of theelevator,

23、potentially explosive atmospheres may becreated. As regards the safety engineering, the body of rulesand regulations valid at the European level stipulatesa strict separation of requirements in terms of opera-tion and properties. Basically applicable to explosionprotection are EU Directive 94/9/EC c

24、oncerning equipment andprotective systems intended for use in potentiallyexplosive atmospheres, and EU Directive 1999/92/EC on minimum require-ments for improving the safety and health protec-tion of workers potentially at risk from explosiveatmospheres. This means that the EU Directive 94/9/EC addr

25、essesequipment manufacturers, specifying requirements tobe met by the equipment in terms of its properties,and the EU Directive 1999/92/EC, consequently, ad-B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2008 VDI 22

26、63 Blatt 8 / Part 8 3 von Gerten und Schutzsystemen in explosionsge-fhrdeten Bereichen. Sehr wohl knnen jedoch Hersteller und Betreibergleichermaen von beiden Richtlinien betroffen sein.Dies ist z.B. dann der Fall, wenn ein Hersteller Pro-dukte im Geltungsbereich der EU-Richtlinie 94/9/EGin Verkehr

27、bringt und diese beim Betreiber installiert(Anlagenbau). Auch ein Betreiber kann von dieserRichtlinie betroffen sein, wenn er Gerte im Gel-tungsbereich der Richtlinie baut und, sei es auch frdie eigene Verwendung, in Verkehr bringt. 1 AnwendungsbereichDie vorliegende VDI-Richtlinie hat sich zum Ziel

28、 ge-setzt, sowohl die Aufgaben des Herstellers als auchdie Aufgaben aus Betreibersicht zu bercksichtigen.Manahmen zur Vermeidung von Brnden und Ex-plosionen sind bereits bei der Planung von Anlageneinzubeziehen (siehe VDI 2263, BetrSichV). Von den in dieser Richtlinie genannten Schutzma-nahmen kann

29、abgewichen werden, wenn durch praxi-sorientierte Untersuchungen nachgewiesen wird,dass auf andere Weise die gleiche Sicherheit gewhr-leistet ist.2BegriffeFr die Anwendung dieser Richtlinie gelten die fol-genden Begriffe:BrennzahlDie Brennzahl beschreibt das Brennverhalten von ab-gelagertem Staub (si

30、ehe Abschnitt 4.2).Hybrides GemischGemisch aus Luft und brennbaren Stoffen unter-schiedlicher Aggregatzustnde (siehe auch VDI 2263Blatt 5).Anmerkung 1: Beispiele fr hybride Gemische sind Gemische ausMethan, Kohlenstaub und Luft oder Gemische aus Lsemittel-dmpfen, brennbaren Stuben und Luft.Anmerkung

31、 2: Auch wenn die Konzentration einer oder mehrererBrennstoffkomponenten unter deren unterer Explosionsgrenzeliegt, kann das hybride Gemisch explosionsfhig sein. SchieflaufberwachungDie Funktion der Schieflaufberwachung besteht da-rin, dass das seitliche Abwandern des Gurts von denauf den Umlenktrom

32、meln definierten Mittelstellun-gen zu der Schachtwand hin berwacht wird und derElevator vor Erreichen eines kritischen Schieflaufsdresses the users of installations, dealing with the op-eration of equipment and protective systems in poten-tially explosive atmospheres.However, manufacturers and users

33、 may well beequally concerned by both directives. This is the case,e.g., when a manufacturer puts products into cir-culation in the geographical scope of EU Direc-tive 94/9/EC and installs them at the users (plant en-gineering). Users, too, can be concerned by thisguideline if they manufacture equip

34、ment in the geo-graphical scope of the directive and put them into cir-culation, albeit for their own needs. 1ScopeThis VDI guideline aims to take into account both themanufacturers and the users tasks. Precautions against fires and explosions shall be con-sidered in the early design stage of an ins

35、tallation (seeVDI 2263, BetrSichV). Deviating from the precautions listed in this guide-line is permissible provided that practically mindedinvestigations demonstrate that the same level of pro-tection is ensured in a different manner. 2 Terms and definitionsFor the purpose of this guideline, the fo

36、llowing defi-nitions apply:Combustion classThe combustion class describes the combustion be-haviour of deposited dust (see Section 4.2).Hybrid mixtureMixture of air and combustible substances in differ-ent states of aggregation (see also VDI 2263 Part 5). Note 1: Mixtures of methane, coal dust and a

37、ir or mixtures of sol-vent vapours, combustible dusts and air are examples of hybridmixtures.Note 2: The hybrid mixture may be explosive even if the concen-tration of one or more components is below the respective lower ex-plosion limit. Misalignment monitorThe misalignment monitor serves to check t

38、he beltfor lateral movement from its defined central positionon the bend pulleys towards the casing wall. Beforethe misalignment becomes critical, the monitor willenable an alarm and shutdown of the elevator. To thisB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08Alle Rechte vorb

39、ehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2008 4 VDI 2263 Blatt 8 / Part 8unter Alarmgebung abgestellt wird. Dies geschieht inder Regel dadurch, dass die Position des Elevator-gurts an geeigneten Stellen durch Sensoren erkanntwird. Bei Erreichen des eingestellten Grenzwertswird der Elevato

40、r abgestellt und gleichzeitig Alarmgegeben.SchlupfberwachungDie Funktion der Schlupfberwachung besteht darin,dass die Differenz zwischen der Antriebstrommel-Drehzahl und einer geeigneten Umlenktrommel-Drehzahl kontinuierlich berwacht, beim Erreicheneiner kritischen Drehzahldifferenz der Elevator abg

41、e-stellt und gleichzeitig Alarm gegeben wird.Weitere Begriffe sind in der Richtlinie VDI 2263 de-finiert. 3 Beschreibung der Elevatoren3.1 BecherelevatorenBecherelevatoren sind Stetigfrderer, bei denen dasSchttgut mit Bechern transportiert wird. Sie dienenzum Aufwrtsfrdern von Schttgtern; blich istd

42、abei der senkrechte Transport. Als Zugmittel kom-men Ketten oder Gurtbnder in Betracht, an denendie Becher befestigt werden (Bild 1).Der Antrieb erfolgt am Elevatorkopf. Bei Ketteneleva-toren verwendet man dabei entsprechende Kettenrderdas heit, es erfolgt eine formschlssige Mitnahme.Gurtelevatoren

43、besitzen eine Antriebstrommel. DieKraftbertragung erfolgt meist ber Reibschluss. Die erforderliche Vorspannung erzeugt man im Ele-vatorfu oder -kopf, normalerweise ber Spannspin-deln oder ein Spanngewicht.Die Becherstrnge laufen blicherweise im geschlos-senen Frdergehuse um, das als Einfachschachtod

44、er Doppelschacht ausgebildet sein kann.Die Frage nach dem Zugmittel wird durch die Ein-satzbedingungen beantwortet.Gurtelevatoren setzt man bevorzugt fr leichte undgut flieende Schttgter ein. Es sind wesentlich h-here Transportgeschwindigkeiten mglich als beiKettenelevatoren. Diese verwendet man hau

45、ptsch-lich bei schweren Schttgtern.Die Beschickung der Becher mit dem Schttgut er-folgt durch Einschtten oder Schpfen im Elevator-fu. Die am umlaufenden Zugmittel befestigten Be-cher transportieren das Schttgut nach oben in denElevatorkopf.Dort wird das Zugmittel umgelenkt und die Becherentleeren si

46、ch in Abhngigkeit von der Frderge-end, the position of the elevator belt is usually de-tected in appropriate places by means of sensors.When the set limit value is attained, the elevator isstopped and an alarm signal is generated at the sametime. Slippage monitorThe slippage monitor serves for conti

47、nuous monitor-ing of the difference between the drive-pulley speedand a suitable bend-pulley speed and, on reaching acritical speed difference, for shutting down the el-evator while giving an alarm. Further terms are defined in the guideline VDI 2263. 3 Description of elevators3.1 Bucket elevatorsBu

48、cket elevators are continuous conveyors in whichbuckets are used for bulk material handling. They aredesigned for the upward conveyance of bulk materi-als, vertical paths being the general rule. Possible ten-sile elements include chains and conveyor belts towhich buckets are attached (Figure 1).The

49、drive unit is located at the elevator head. In thecase of chain elevators, appropriate chain wheels areemployed, i.e. the force is transmitted by positive fit-ting. Belt elevators feature a drive pulley. In this case,the force is mostly transmitted by friction locking. The pretension required is generated at the elevatorboot or head, usually by means of tensioning spindlesor a tensioning weight.The end