Vragen? Bel +31 (0)546 604414
Statische elektriciteit komt regelmatig voor in industriële afzuiginstallaties en pneumatische transportsystemen. Vooral wanneer stof, kunststofdeeltjes, poeders, granulaat, recyclaat of andere droge materialen met hoge snelheid door leidingen worden verplaatst, kan er behoorlijk wat statische lading ontstaan. Veel bedrijven merken dat in eerste instantie niet eens bewust op. Totdat operators schokken beginnen te krijgen, filters sneller vervuilen dan verwacht, materiaal zich ophoopt in leidingen of producten niet meer goed door het transportsysteem bewegen. In sommige situaties is dat vooral vervelend. In andere gevallen heeft het invloed op de betrouwbaarheid van het proces, de capaciteit van de installatie of zelfs de veiligheid van de werkomgeving. Wij komen dit soort vraagstukken regelmatig tegen bij kunststofverwerkers, recyclers, voedingsmiddelenproducenten, machinebouwers en bedrijven die werken met poeders of droge bulkstoffen. In dit blog leggen we uit hoe statische elektriciteit ontstaat in luchttransportsystemen, welke problemen dit veroorzaakt en hoe ionisatie deze problemen kan oplossen.
In zowel industriële afzuiginstallaties als pneumatische transportsystemen bewegen lucht en materialen met hoge snelheid door leidingen, slangen, filters en andere installatieonderdelen. Tijdens die beweging ontstaat voortdurend contact tussen materialen. Denk aan contact tussen stofdeeltjes onderling, tussen kunststofgranulaat en de leidingwand of tussen poeders en de luchtstroom. Bij iedere aanraking worden kleine hoeveelheden elektronen uitgewisseld. Op zichzelf stelt dat weinig voor, maar omdat dit proces zich duizenden keren per seconde herhaalt, kan de opgebouwde spanning verrassend hoog oplopen. Vooral droge materialen zoals kunststofgranulaat, kunststofstof, poeders, pellets, recyclaat en fijne stofdeeltjes laden gemakkelijk op. Daar komt nog iets bij. In de praktijk zien we regelmatig dat producten al statisch geladen zijn voordat ze überhaupt in een afzuig- of transportsysteem terechtkomen. Denk bijvoorbeeld aan materiaal dat afkomstig is uit een extruder, shredder, freesmachine of productielijn. Tijdens het transport door de leidingen neemt deze lading vervolgens alleen maar verder toe.
Bij industriële afzuiginstallaties draait het doel meestal om het afvoeren van stof, spanen, productresten of andere restmaterialen. Juist doordat deze materialen continu door leidingen worden gezogen, ontstaat een ideale situatie voor de opbouw van statische elektriciteit. Dat merken bedrijven vaak aan praktische problemen zoals vervuiling van leidingen, materiaal dat blijft hangen of operators die schokken ervaren tijdens onderhoudswerkzaamheden. Vooral bij het afzuigen van kunststofstof of droge poeders zien we dit regelmatig terug.
Pneumatische transportsystemen lijken technisch sterk op industriële afzuiging, maar hebben een ander doel. Hierbij worden materialen juist bewust van de ene locatie naar de andere getransporteerd. Denk bijvoorbeeld aan het transporteren van kunststofgranulaat naar spuitgietmachines, het vullen van extruders, het verplaatsen van recyclaat naar opslagbunkers of het transport van poeders naar menginstallaties. Ook hierbij bewegen materialen met hoge snelheid door leidingen. Iedere botsing tussen het materiaal, de leidingwand en de lucht zorgt voor nieuwe elektrostatische lading. Hoe langer het leidingsysteem, hoe hoger de transportsnelheid en hoe droger het materiaal, hoe groter de kans dat de opgebouwde spanning problemen veroorzaakt.
Bij een kunststofverwerker werd PP-granulaat pneumatisch getransporteerd vanuit een centrale opslag naar meerdere spuitgietmachines. Op verschillende plekken in het leidingsysteem bleef regelmatig materiaal achter, vooral in bochten en bij overgangsstukken. Daarnaast kregen operators tijdens onderhoud regelmatig elektrische schokken bij het losnemen van koppelingen. Na metingen bleek dat het granulaat tijdens het transport sterk statisch geladen werd. Door ionisatie toe te passen in het transportsysteem nam de statische lading sterk af, waardoor het materiaal gelijkmatiger door de leidingen stroomde en de schokken vrijwel verdwenen.
Hoewel niet ieder bedrijf direct de link legt met statische elektriciteit, zien we bij doorvragen vaak dezelfde klachten terug. Veelvoorkomende problemen zijn:
Bij ATEX-omgevingen wordt bovendien extra kritisch gekeken naar statische elektriciteit, omdat ongecontroleerde ontladingen daar aanvullende risico’s met zich mee kunnen brengen.
Luchttransportsystemen bevatten eigenlijk alle ingrediënten voor het ontstaan van statische elektriciteit. Je hebt te maken met hoge luchtsnelheden, continu bewegende materialen, veel contactmomenten en vaak droge procesomstandigheden. Daar komt bij dat veel producten die worden verwerkt, zoals kunststoffen, poeders en droge bulkstoffen, van nature slechte elektrische geleiders zijn. Hierdoor kan de opgebouwde lading niet eenvoudig wegvloeien. Wanneer ook onderdelen van het systeem uit kunststof bestaan, zoals flexibele slangen of leidingdelen, wordt dit effect nog sterker.
De hoeveelheid statische elektriciteit verschilt sterk per situatie en is afhankelijk van verschillende factoren.
Kunststofgranulaat, kunststofstof, poeders, pellets en droge bulkproducten laden veel gemakkelijker op dan vochtige of elektrisch geleidende materialen.
Tijdens droge wintermaanden nemen klachten vaak toe. Droge lucht is een goede isolator waardoor elektrostatische lading langer aanwezig blijft.
Ook de lengte van leidingen, het aantal bochten, de luchtsnelheid, het materiaal van de leidingen en de transportafstand bepalen hoeveel statische elektriciteit ontstaat.
Een vraag die we regelmatig krijgen is of goede aarding het probleem volledig oplost. Aarding is absoluut belangrijk en in veel gevallen zelfs essentieel. Metalen leidingen, machines en constructiedelen moeten altijd correct geaard zijn. Toch zien we in de praktijk dat aarding alleen niet voldoende is. De reden is eenvoudig: de meeste statische lading bevindt zich niet op de installatie zelf, maar op de materialen die door de installatie worden getransporteerd. Een kunststofkorrel of stofdeeltje dat door een leiding vliegt, maakt nauwelijks contact met een geaard oppervlak. Daardoor blijft de opgebouwde lading aanwezig totdat deze ergens spontaan ontlaadt of problemen veroorzaakt. Juist daarom kijken wij bij elektrostatische problemen vrijwel altijd verder dan alleen de aarding van de installatie.
Wanneer statische elektriciteit daadwerkelijk problemen veroorzaakt, is ionisatie vaak een effectieve oplossing. Ionisatieapparatuur produceert positieve en negatieve ionen die zich mengen met de luchtstroom. Deze ionen neutraliseren de opgebouwde elektrostatische lading op de bewegende materialen voordat deze problemen veroorzaakt. Afhankelijk van de toepassing kan de ionisatie direct na een machine worden geplaatst, halverwege het leidingsysteem of vlak voordat het materiaal wordt verzameld of verder wordt verwerkt. Welke positie het beste werkt, verschilt per proces.
Voor dit soort toepassingen maken wij vooral gebruik van twee oplossingen.
De 3024 Ring Ioniser is een ringvormige ioniser die op een stuk Jacob Tube is geplaatst. De Ring Ioniser produceert ionen die met behulp van perslucht diep in de leiding worden geblazen. Daardoor ontstaat een grote ionenwolk rondom het passerende materiaal. Deze oplossing is bijzonder geschikt voor fijne materialen waarbij ook stof of poedervorming optreedt. De Ring Ioniser is leverbaar in verschillende diameters en kan eenvoudig worden geïntegreerd in bestaande leidingsystemen. Meer informatie vind je hier.
De 6000 Iontube bestaat uit een stuk Jacob Tube waarin meerdere ionisatiestaven zijn geïntegreerd. Hierdoor ontstaat over de volledige lengte van de buis een groot geïoniseerd gebied waar het materiaal doorheen stroomt. Deze oplossing is zeer geschikt wanneer een langere neutralisatiezone gewenst is of wanneer grotere materiaalstromen worden verwerkt. Ook de Iontube is leverbaar in verschillende diameters en eenvoudig in bestaande installaties te monteren. Meer informatie vind je hier.
Wanneer statische elektriciteit effectief wordt aangepakt, zien we vaak meerdere verbeteringen tegelijk. Materialen bewegen weer zoals bedoeld door het systeem, zonder zich op ongewenste plaatsen op te hopen of aan leidingen te blijven kleven. Daarnaast heeft het meerdere andere positieve effecten:
Vaak blijkt statische elektriciteit uiteindelijk een veel grotere invloed op het proces te hebben dan vooraf werd gedacht.
Heb je het vermoeden dat statische elektriciteit een rol speelt in jouw afzuiginstallatie of pneumatische transportsysteem? Dan kijken we graag met je mee. We beginnen meestal met het analyseren van het proces en het uitvoeren van metingen. Daarmee krijgen we inzicht in waar de statische lading ontstaat en welke invloed deze heeft op het transport van het materiaal. Op basis daarvan adviseren we welke oplossing het meeste effect heeft. Dat kan een relatief eenvoudige standaardoplossing zijn, maar wanneer de situatie daarom vraagt denken we ook graag mee over een oplossing die specifiek aansluit op jouw proces.
Ervaar je problemen met statische elektriciteit in een industriële afzuiginstallatie of pneumatisch transportsysteem? Neem gerust contact met ons op. We denken graag met je mee, analyseren de oorzaak en adviseren een oplossing die past bij jouw installatie. Neem vooral contact op met Lars via onderstaande contactgegevens.
