Fassabfüllung toxischer Produkte in einer Chemiefabrik in Belgien
Eine echte Herausforderung war die Konzeption einer vollautomatischen Abfüllanlage für Stahlspundlochfässer. Bei der Abfüllung einer toxischen brennbaren Flüssigkeitsollten Mensch und Umwelt hundertprozentig geschützt werden. Auf Basis eines Fassfüllautomaten wurde schließlich eine technisch hochwirksame Einrichtung realisiert, ohne die Abfüllleistung und die Gesamtrentabilität negativ zu beeinflussen.
Die Fässer werden zentriert und positioniert, automatisch aufgeschraubt, auf Dichtigkeit vakuumgeprüft, eichgenau befüllt, sicher verschlossen und abgefördert – selbstverständlich Atex-konform.
Ein belgisches Chemieunternehmen suchte für seine flüssigen, in der Handhabung sehr „schwierigen“ Produkte eine vollautomatische Anlage zur Befüllung von Stahlspundlochfässern 216,5 l (EN210). Es handelte sich um eine brennbare, in höheren Konzentrationen toxische, atemlähmende, hautreizende Flüssigkeit, die bereits in geringen Mengen einen sehr unangenehmen Geruch verbreitete. Hier galt es, technisch hochwirksame Einrichtungen zum Schutz von Mensch und Umweltvorzusehen, bei hoher Abfüllleistung und positiver Gesamtrentabilität der Investition. Als Basisanlage wurde ein Feige-Fassfüllautomat gewählt, der von einer Rollenbahn automatisch die Spundfässer übernimmt. Diese werden zentriert, positioniert, aufgeschraubt und eichgenau mit der selbsttätigen Feige-Waage befüllt. Anschließend wird das Fass mit dem Spundstopfen sicher verschlossen und der abfördernden Rollenbahn übergeben. Wegen der Brennbarkeit des Produkts musste der Vollautomat selbstverständlich Atex-konform für explosionsgefährdete Bereiche ausgeführt werden.
Umfassende Schutz- und Sicherheitseinrichtungen
Durch einen Vakuumlecktest wird die Dichtheit der Stopfenverschraubung am Leerfass geprüft. Damit wird festgestellt, ob sich Verunreinigungenim Fass befinden und dass die Stopfendichtung in Ordnung ist. Nur einwandfreie Fässer werden aufgeschraubt und weitergefördert.
Im nächsten Schritt wird der Innenraum des Fasses mit Stickstoff gespült. Die inertisierte Atmosphäre schützt das abzufüllende Produkt und verhindert Entzündungen der Füllgase. Anschließend läuft das Fass in die Schutzkabine des Füllbereichs ein. Diese ist durch automatisch betätigte Hubtore an der Einlauf- und Auslaufseite abgetrennt. Die Produktschlauchdurchführung ist mit Bürsten abgedeckt und an der Bedienungsseite befinden sich abgedichtete Wartungsschiebetüren. In der oberen Abdeckhaube liegt der Anschluss für die Kabinenabsaugung. Vor dem Füllbeginn wird das Fass an seinem Unterboden über Erdungsschneiden geerdet. Der Erdschluss wird elektrisch überwacht. Nur wenn dieser besteht, kann der Füllvorgang gestartet werden. Bei einer Unterbrechung der Erdung schließt das Füllventil sofort. Aufgrund der Gefährlichkeit des Abfüllproduktserfolgt eine Unterspiegelabfüllung. Nach einer Taraprüfung senkt sich der lange Füllrüssel des Füllventils fast bis auf den Boden in das Fass. Das Ventil wird geöffnet, und der eingetauchte Füllrüssel bewegt sich mit steigendem Produktspiegel aufwärts. Damit wird verhindert, dass das Produkt verwirbelt und sich Schäume bilden. Elektrostatische Aufladungen werden über den eingetauchten Füllrüssel abgeleitet. Damit dieser nie austaucht, wird die Aufwärtsbewegungüber ein in den Füllrüssel integriertes Staudruck-Röhrchen – mit Inertgas beaufschlagt– niveaugeregelt. Sollte der Produktspiegel in der oberen Füllposition unzulässig ansteigen, stoppt der Füllvorgang sofort (Überfüllsicherung).
Eine zusätzliche Sicherung wird erreicht durch einen optoelektronischen Grenzwertgeber (zugelassen gemäß VbF §12 und WHG §19).
Keine Füllgase in der Schutzkabine
Füllgase, die während des Füllens aus dem Spundloch austreten, werden direkt dort durch das Hüllrohr der Spundlochabsaugung aufgefangen und mit einer Absaugung abgeführt. Das Hüllrohr darf den Fassoberboden nicht berühren, da sonst die Waage beeinflusst wird. Aber es soll sich auch bei Fasshöhentoleranzen stets ein enger Spalt einstellen. In diesem entsteht dann bereits bei geringen Nebenluftmengen eine Luftgeschwindigkeit, die ein Austreten der Füllgase in die Schutzkabine verhindert. Der enge Spalt wird erreicht durch eine speziell angesteuerte Hubeinheit des Hüllrohrs (Patent). Taucht der Füllrüssel nach Beendigung des Füllvorganges aus dem Füllprodukt aus, werden ablaufende Tropfen an der Rüsselspitze in die Ventilstange hineingesaugt und über einen Abscheider in einen Auffangbehälter eingeleitet.
Der Füllrüssel ist außerdem mit einem Faltenbalg umhüllt. Gerüche des Produktfilms an der Rüsselspitze treten aus der Faltenbalgumhüllung nicht aus, da permanent abgesaugt wird. Ohne dass das Fass bewegt wird, erfolgt unmittelbar nach der Befüllung das Verschließen. Der Werkzeugschlitten bringt den Fassschrauber in seine Arbeitsposition, und der Spundstopfen wird mit definiertem Drehmoment und Einschraubtiefenüberwachung sicher in das Spundloch hineingeschraubt. Nun besteht keine Gefahr mehr. Das Hubtor an der Auslaufseite der Schutzkabine öffnet, und das saubere, volle, sicher verschlossene Fass wird der abfördernden Rollenbahn übergeben. Mehr als 50 Fässer pro Stunde kann das Chemieunternehmen auf diesem für ein wirklich schwieriges Produkt konzipierten Feige-Fassfüllautomaten befüllen.
P&A Dezember 2004/Januar 2005 www.pua24.net
