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Versiegeltes Big-Bag-Austragesystem vermeidet Gefahr durch chemischen Staub

COLLEGE STATION, TX, USA — Die Texas A&M University ist bekannt für ihre Agrar- und Ingenieurprogramme, aber weniger bekannt ist, dass eine ihrer Agenturen die größte Ausbildungseinrichtung für Feuerwehrleute der USA unterhält. Das 48.560 m2 große Brayton Fire Training Field, das vom Texas Engineering Extension Service (TEEX) betrieben wird, umfasst groß angelegte Gebäude, einen Chemiekomplex, eine Erdölraffinerieeinheit, ein Verladeterminal, ein Schiff und einen Flugzeugrumpf, die für realistische Feuerlöschübungen eingesetzt werden.

Jedes Jahr schult TEEX mehr als 80'000 Feuerwehrleute und Einsatzkräfte aus allen Teilen der USA und mehr als 45 anderen Ländern. Während der Ausbildung müssen die Schüler eine Vielzahl von Bränden mit verschiedenen Geräten bekämpfen, wie z. B. Handleitungen (Schläuche) und Handfeuerlöscher, die Chemiepulver auf der Basis von Natrium-Bikarbonat (NaHCO3) enthalten.

Die Feuerwehr-Übungsanlage Brayton (BFTF) befindet sich derzeit inmitten eines Infrastruktur-Upgrades von 30 Millionen Dollar und eines der ersten abgeschlossenen Projekte war die Installation eines verbesserten Nachfüllsystems für tragbare Feuerlöscher. NaHCO3 ist ein feines Pulver mit 5 bis 20 Mikron, ähnlich wie Talkum. Es kann bei der Handhabung oder beim Transfer von einem Behälter in einen anderen leicht in die Luft getragen werden, was eine potenzielle Staubgefahr darstellt.

Die Hauptforderung des neu gestalteten Vorgangs war die Installation eines versiegelten Systems zum Entleeren der Big-Bags mit diesem Chemiepulver und zum Befüllen der Löscher. Das neue System von Flexicon hat das Staubbildungspotenzial der bisherigen Entleermethode eliminiert und ist wesentlich effizienter, sagt Ron Peddy, TEEXs Programmmanager für Umweltsicherheit und Außendienst.

Vor der Installation des neuen Systems erhielten wir das Pulver in 180-kg-Fässern. Wenn ein Fass zum Nachfüllen benötigt wurde, rollten wir es von Hand zu einem 4350 kg fassenden Trichter, der die Nachfülllinie speiste. Ein Fasskipper diente zum Entleeren des Fasses in einen 270 kg fassenden Trichter, aus dem das Pulver in den großen Trichter gefördert wurde. Aus dem Trichter wurden die Flaschen auf einer Rollenbahn mit Schläuchen befüllt. Das Pulver wurde offen zu den Trichtern transportiert und der Nachfüllvorgang wurde im Freien unter einer Markise durchgeführt, um ein Einatmen von Staub zu vermeiden, sagt Peddy.

In der neuen Anordnung konnte der gesamte Vorgang innen in einem einzigen Gebäude zusammengefasst werden. Das Chemiepulver wird nun in 1000-kg-Big-Bags angeliefert, die im Gebäude gelagert werden. Über einem Bodentrichter, am Auslauf eines U-förmigen Rollenförderers, steht ein Big-Bag-Austragerahmen. Das Pulver wird aus dem Big-Bag in den Trichter transportiert und dann in die Löscher gefüllt, ohne dabei der Umgebung ausgesetzt zu sein.

Sowohl der Big-Bag-Austragerahmen für Schüttgutbehälter als auch der Bodentrichter wurden von Flexicon geliefert. Die Big-Bag-Austrageeinheit vom Modell BFC ist mit einem freitragenden I-Profil, einem Elektrohubwerk und einem Laufwagen ausgestattet. Die Big-Bag werden mit einem Gabelstapler zum Austragerahmen gebracht und vom Hebezeug über ein Spreizkreuz angehoben, an dessen vier Ecken die Big-Bag Schlaufen eingehängt sind. Der Big-Bag wird über den Trichter positioniert.

Das Pulver wird aus dem Big-Bag durch einen patentierten SPOUT-LOCK™-Klemmring*, der eine staubdichte Abdichtung zwischen dem Auslauf und dem Gerät schafft, und ein TELE-TUBE™-Teleskoprohr ausgetragen, das den Produktfluss und die vollständige Entleerung fördert, indem es eine kontinuierliche Spannung nach unten auf den Big-Bag ausübt, während er sich leert und länger wird.

Zum Herstellen der Verbindung wird der Klemmring bei geöffnetem Klemmring pneumatisch zum Big-Bag Stutzen angehoben. Der Stutzen wird über den Rand des Teleskoprohrs gezogen und der Klemmring wird darüber fixiert. Das untere Ende des Teleskoprohres wird mit einem Kragen am Deckel des geschlossenen Trichters verbunden.

Sobald der Klemmring angeschlossen ist, wird der Luftdruck zum Anheben des Rohres gelöst, so dass die Baugruppe eine Abwärtsspannung auf den Auslauf ausübt. Der Kordelzug am Big-Bag Stutzen kann nun gelöst werden, damit das Pulver durch den Stutzen austreten kann. Die kontinuierliche Abwärtsspannung des Big-Bags hält den Auslauf jederzeit straff und hilft, einen gleichmäßigen Fluss aufrechtzuerhalten. So wird verhindert, dass nachrutschendes Material den Auslauf nach außen wölbt und Toträume bildet, oder dass es nach innen fällt und den Fluss einschränkt.

Die Pulverförderung wird durch Flexicons FLOW-FLEXER™-Big-Bag-Walkeinrichtungen zusätzlich verbessert. Das sind zwei pneumatisch angetriebene Platten, die die gegenüberliegenden Kanten des Big-Bags anheben und absenken, um das Material zum Auslass zu leiten. Mit zunehmender Entleerung des Big-Bags nimmt der Hub der Platten zu, so dass der Big-Bag in eine V-Form gebracht und die vollständige Entleerung gefördert wird. Ein einstellbarer Timer steuert die Frequenz der Hübe.

Die Flaschen werden über Schläuche mit einem luftgetriebenen Venturi-System aus dem Bodentrichter nachgefüllt. Das ist die gleiche Methode wie früher, sagt Außendienstmeister Donnie Calhoun, der für das Nachfüllen verantwortlich ist. Ein wesentlicher Unterschied besteht jedoch darin, dass der Bodentrichter jetzt nur noch 90 kg fasst, gegenüber den 4350 kg des vorherigen Trichters. In der neuen Anordnung dient der Big-Bag nun im Wesentlichen als Vorratsbehälter und der Bodentrichter, der die Nachfülllinie kontinuierlich versorgt, konnte vollständig verschlossen ausgeführt werden.

Das neue Entleersystem ist nicht nur staubfrei, sondern außerdem effizienter als das vorherige, sagt Calhoun. „Es dauerte etwa vier Stunden, bis ein Trichter aus den Fässern mit der Schnecke gefüllt war", sagt er. „Jetzt braucht es nur noch fünf Minuten, um einen Big-Bag auf dem Entleergestell zu platzieren und mit der Pulverzufuhr zu beginnen."

BFTF verwendet jährlich etwa 13.000 Handfeuerlöscher mit einem Gewicht von je 9,2 oder 13,6 kg, so dass das Wochenvolumen der Nachfülllinie durchschnittlich 250 Flaschen beträgt. Die meisten Feuerlöscher verwenden druckbeaufschlagtes Kohlendioxid (CO2) als Treibgas für das NaHCO3, einige aber auch Stickstoff. Zu letzteren gehören auch Löscher auf Rädern, von denen etwa 100 jährlich eingesetzt werden.

Die Behälter werden manuell auf der Rollenbahn von Station zu Station bewegt. Zuerst werden Restgas und Pulver aus den einzelnen Löschern abgesaugt, dann wird die CO2-Patrone entfernt und durch eine neue ersetzt, der Behälterdeckel abgeschraubt und die Löschdüse mit Druckluft gereinigt.

Damit ist ein Behälter zum Nachfüllen bereit. Dazu wird der Behälter an einen speziell entwickelten Füllkopf angeschlossen, der ein Vakuum für den Pulvertransfer erzeugt. Dieser wiederum hängt an einem venturibetriebenen Füllschlauch vom Fülltrichter. Am Trichter sind drei 2,4 m lange Füllschläuche angebracht — einer für Feuerlöscher mit CO2-Patronen, einer für die mit Stickstoff in einer Druckpatrone und einer für Löscher auf Rädern. Die Stickstoff-Löscher werden zunächst befüllt, dann wird N2 über einen Adapter in den Behälter eingeblasen.

Die wichtigste Innovation an dieser Förderstrecke ist die Installation eines Staubsammelsystems. Der bei der Reinigung entstehende Staub wird über Abzugshauben entfernt und auf breit gefalteten, spinngebundenen Polyester-Patronenfiltern gesammelt, die regelmäßig durch Rückspülung gereinigt werden.

Peddy sagt: „Dieses Big-Bag-Austragesystem ist effizient und zuverlässig. Es hat uns die Arbeit erleichtert, weil wir damit den gesamten Vorgang in ein einziges Gebäude verlagern konnten." Nach dem alten System wurden in einem Gebäude Fässer mit Chemiepulver, in einem anderen CO2 gelagert, und Pulvertransfer sowie Nachfüllung erfolgten teilweise im Außenbereich.

Die Verlagerung der Nachfülllinie in Innenräume hat den weiteren Vorteil, die Arbeit unabhängig von den Launen des Wetters zu machen. Peddy erklärt, dass das Nachfüllen den Normen der Nationalen Brandschutzvereinigung entsprechen muss und es manchmal schwierig war, mit dem Außenbetrieb diese Normen zu erfüllen. „Zum Beispiel konnten wir an Regentagen nicht füllen", sagt er, „aber jetzt machen wir alles in einem Gebäude mit Feuchtigkeitsregulierung."


* Patentiert oder zum Patent angemeldet.

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Die Brayton-Feuerwehr-Schulungsanlage von Texas A&M bildet jährlich mehr als 80'000 Feuerwehrleute aus den USA und etwa 50 anderen Ländern aus.
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Natriumbikarbonatpulver wird von einer Big-Bag-Entleereinheit von Flexicon in einen Trichter und durch einen Schlauch zu den nachzufüllenden Löschern auf der Förderlinie transportiert. Ein TELE-TUBE™-Teleskoprohr zwischen Big-Bag Auslass und Trichter verlängert den Big-Bag während des Entleerens, um Toträume und Strömungseinschränkungen zu vermeiden. FLOW-FLEXER™-Big-Bag-Walkeinrichtung (die gelben Platten) heben und senken die Unterkanten des Big-Bags, um eine vollständige Entleerung zu fördern.
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Der zum Nachfüllen vorbereitete Löscher wird an zwei Schläuche befestigt: einer für Kohlendioxid oder Stickstoff und einer für Natriumbikarbonatpulver.
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Das TELE-TUBE™-Teleskoprohr fördert den Produktfluss und die vollständige Entleerung, indem es beim Entleeren und Längerwerden des Big-Bags eine kontinuierliche Spannung nach unten ausübt.
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