Legen van zakken, pneumatische overdracht en insluiting: een veilige ATEX-oplossing voor militaire poeders

Neem contact op met onze expert 

1.1 Doel: veilig omgaan met poeders

In de militaire industrie stelt het hanteren van gevoelige poeders - of ze nu explosief, pyrotechnisch of gewoon reactief zijn - extreme veiligheidseisen. Deze stoffen, die vaak worden gebruikt bij de productie van munitie, explosieven of in voortstuwingsprocessen, vormen een dubbel gevaar: explosiviteit en vluchtigheid. Door ze in bulk te hanteren (bij het lossen, overbrengen of doseren) worden operators blootgesteld aan risico's op deflagratie, inademing van giftige deeltjes en kruisbesmetting.

Om aan deze eisen te voldoen, moeten installaties voldoen aan de ATEX 2014/34/EU-richtlijnen (apparaten en beveiligingssystemen bedoeld voor gebruik in een potentieel explosieve omgeving). Deze regelgeving schrijft een nauwkeurige classificatie voor van zones (zone 20, 21 of 22) en apparaten die ontstekingsbronnen kunnen voorkomen, de verspreiding van een explosie kunnen beperken of de gevolgen ervan kunnen inperken.

1.2 ATEX-classificatie: wat zijn de vereisten voor apparatuur?

De ATEX-voorschriften zijn gebaseerd op een indeling van zones op basis van de waarschijnlijkheid van de aanwezigheid van een explosieve atmosfeer:

• Zone 20: permanente aanwezigheid van explosief stof in suspensie (binnen een tank, filter of overdrachtsapparatuur).
• Zone 21: frequente, maar niet permanente aanwezigheid tijdens regelmatige werkzaamheden.
• Zone 22: incidentele aanwezigheid (storingen, accidentele lekken).

Elke zone stelt specifieke eisen aan materialen, motoren, sensoren, noodstopsystemen en vooral aan insluitings- en filtratiemethoden. Een eenvoudig lek of een bron van statische elektriciteit kan voldoende zijn om een explosie te veroorzaken. Daarom moeten alle componenten - van het zakkenleegstation tot het pneumatische transfersysteem - zorgvuldig worden geselecteerd, ATEX-gecertificeerd en geïnstalleerd in overeenstemming met de norm.

1.3 Wat zijn de specifieke risico's van pyrotechnische poeders?

De poeders die gebruikt worden in militaire toepassingen (nitraten, perchloraten, zwarte poeders, oxidanten, primers, etc.) hebben zeer onstabiele fysisch-chemische eigenschappen. Ze kunnen :

• Spontaan ontbranden onder invloed van eenvoudige wrijving of statische elektriciteit.
• Wolken van zeer explosief stof vormen die in de lucht zweven.
• chemisch afbreken bij contact met vocht of omgevingslucht, waarbij giftige gassen vrijkomen.

Het morsen van een zak kan al voldoende zijn om een gevaarlijke omgeving te creëren als deze niet goed is ingeperkt. Vandaar de absolute noodzaak van een geïntegreerd insluitings-, filtratie- en aardingssysteem om elektrostatische ladingen af te voeren.

FAQ : Wat zijn de risico's van het werken met poeders in een ATEX-omgeving?

De belangrijkste risico's zijn :

• Explosie door een concentratie van brandbaar stof in de lucht,
• Ontsteking door een vonk (elektrostatisch, mechanisch of thermisch),
• besmetting van operators door inademing van giftige deeltjes.

In een ATEX-omgeving worden deze risico's vermenigvuldigd door de beperkingen van het proces (deconditioneren, overbrengen, doseren), waardoor een rigoureus ontwerp van de apparatuur nodig is om de veiligheid van mensen en installaties te garanderen.

2.1 Doel: stofvrij lossen

In de militaire sector vormt het handmatig uitpakken van gevoelige poeders een kritieke fase in het proces. Alleen al door het openen van een zak pyrotechnisch poeder kunnen fijne deeltjes vrijkomen die gevaarlijk zijn voor zowel operators als de werkomgeving. Er bestaat een reëel risico op de vorming van explosieve stofwolken, vooral bij het legen van meerlaagse papieren zakken of zakken die hygroscopische materialen bevatten.

Het doel is daarom duidelijk: de zakken openen, legen en afvoeren zonder dat het product ooit wordt blootgesteld aan de omgevingslucht, en tegelijkertijd zorgen voor een gezonde, veilige werkomgeving die voldoet aan de ATEX-richtlijn.

2.2 Werking van een Sacktip® SE in een ATEX-omgeving

Het Sacktip® SE station van Palamatic Process is speciaal ontworpen om te voldoen aan de strengste veiligheidsnormen, met name voor explosieve of reactieve poeders. Het principe is gebaseerd op een afgesloten, verzegelde enveloppe met een handschoenenkast, waardoor de operator de zak kan hanteren zonder ooit in contact te komen met het poeder.

Dit zijn de belangrijkste stappen:

• Zijdelingse invoer van de zak door een beveiligd, waterdicht luik.
• Openen van de zak onder afsluiting, waarbij de zak op zijn plaats wordt gehouden.
• Gecontroleerd legen in een trechter die is aangesloten op een transfer- of doseersysteem.
• Automatische afvoer van de lege zak naar een perscontainer of opvangbak, zonder handmatige verwijdering.
• Continue stofverwijdering, geïntegreerd in de cabine, met filterpatronen met classificatie H13 of H14.

De structuur kan volledig worden gemaakt van 304L of 316L roestvrij staal, met een spiegelende afwerking van het interieur om hygiëne en productstroom zonder retentie te garanderen. Alle kritische componenten (ventilatoren, sensoren, aandrijvingen) zijn ATEX zone 20/21 gecertificeerd, afhankelijk van de locatie.

2.3 Insluitingsopties: handschoenenkast, H14 filter, geïntegreerde stofafscheider

Elk ledigingsstation kan worden aangepast aan het vereiste omhullingsniveau:

• Dubbele of enkelehandschoenkast, voor contactloze tussenkomst van de operator.
• Absoluut H14-filter met automatische reiniging voor het opvangen van fijn stof.
• Stofopvangring voor continue afzuiging van fijnstof tijdens het legen.
• Zakaansluiting met interne voering, versterkte afdichting en hermetisch lassen.
• Contactloos bedieningspedaal om de ledigingscyclus zonder risico te activeren.

Palamatic biedt ook de optie om een zakkenverdichter te integreren in het opvangvat, zodat lege verontreinigde zakken niet buiten de cabine behandeld hoeven te worden.

FAQ : Wat is een zakkenleegsysteem in een ATEX-zone?

Een zakkenleegsysteem in een ATEX-zone is apparatuur die ontworpen is om zakken met potentieel explosieve poeders veilig te openen en te lossen. Het is omsloten, afgedicht, uitgerust met explosieveilige filters en ontworpen om elke ontstekingsbron (statische elektriciteit, mechanische verwarming, vonken) te voorkomen. Het beschermt operators en de werkomgeving en voorkomt het risico van explosie door stof in de lucht.

3.1 Doel: poeder transporteren zonder de insluiting te verbreken

In een ATEX-installatie die is ontworpen voor militaire poeders, is de overdracht van het product tussen twee apparaten (bijvoorbeeld van het losstation naar het doseer- of vulsysteem) een kritieke fase. Het is essentieel dat deze overdracht plaatsvindt zonder verlies van insluiting, ophoping van product of wrijving die een ontstekingsbron kan creëren.

Pneumatisch transport is de optimale oplossing voor het verplaatsen van explosieve poeders, omdat het volledig hermetisch transport mogelijk maakt, zonder handmatige tussenkomst of mechanisch transport met behulp van kettingen of schroeven, die vaak te veel kinetische energie of warmte genereren.

3.2 Kiezen tussen verdund of dicht transport afhankelijk van de militaire poeders in kwestie

Er zijn twee hoofdprincipes van pneumatische druk- of vacuümtransport:

• Verdunde overdracht: het product wordt met hoge snelheid getransporteerd in een snelle, continue luchtstroom. Deze methode is effectief voor lichte poeders, maar kan schuren of statische elektriciteit genereren. Het wordt daarom niet aanbevolen voor pyrotechnische of breekbare poeders.
• Dichte transfer: het product wordt met lage snelheid en hoge concentratie door een luchtstroom geschud. Deze modus vermindert wrijving, de vorming van stofwolken en elektrostatische risico's. Het is ideaal voor explosieve, onstabiele of hygroscopische poeders.

Bij Palamatic Process wordt de voorkeur gegeven aan dichte pneumatische overdracht voor deze gevoelige toepassingen. Het is vaak uitgerust met antistatische knijpkleppen, 316L roestvrijstalen leidingen met interne behandeling, drukverschilsensoren en aardingspunten.

3.3 Integratie van een veilig overdrachtcircuit met eindfiltratie

Een complete pneumatische transferinstallatie voor militaire poeders omvat over het algemeen :

• Een afgesloten losstation of buffertrechter,
• Een pneumatische injector of ATEX-rotatieklep,
• Een antistatisch roestvrijstalen leidingnet met ellebogen met grote overspanning,
• Een absoluut eindfilter, vaak klasse H14, met explosieveilige patronen,
• Drukschakelaars, terugslagkleppen en veiligheidsspoelsystemen.

Het hele systeem wordt bestuurd door een Pal'Touch® PLC, die de overdrachtsequenties beheert op basis van gewicht, tijd of drukcriteria, waardoor zowel de prestaties als de traceerbaarheid worden gegarandeerd.

Tot slot wordt het onderhoud vereenvoudigd dankzij Easyclean-systemen voor snelle ontmanteling van transferlijnen en volledige reiniging tussen twee gevoelige batches.

FAQ : Wat is het verschil tussen verdunde en dichte pneumatische transfer?

Verdunde pneumatische transfer gebruikt een snelle luchtstroom om poeders met een lage concentratie te transporteren, ideaal voor producten die niet erg gevoelig zijn. Dicht transport daarentegen transporteert het product langzaam, in pakketten, met weinig lucht en minder turbulentie. Deze methode heeft de voorkeur voor explosieve of gevoelige poeders, omdat het de slijtage van de kanalen, de opwekking van statische elektriciteit en het explosiegevaar beperkt.

4.1 Doel: alle schakels in het proces integreren in één beveiligde lijn

Het verwerken van explosieve poeders in een militaire omgeving vereist geen improvisatie. Om de veiligheid van de operator, de naleving van de regelgeving en de productieprestaties te garanderen, is het essentieel om elke fase van het proces - van de ontvangst van de zak tot het vullen - te integreren in een verenigd, gecontroleerd en veilig systeem.

Een effectieve oplossing berust niet alleen op de toevoeging van onafhankelijke apparatuur, maar op een complete lijn die modulair is ontworpen, waarbij elke module (legen, overhevelen, doseren, vullen, stofverwijdering) perfect met elkaar is verbonden, is aangepast aan de ATEX-omgeving en is ontworpen om in synergie te werken.

4.2 Koppeling tussen legen, overhevelen en gewichtsdosering

In een standaard Palamatic Procesconfiguratie is de apparatuur als volgt gekoppeld:

• Legen van afgesloten zakken (Sacktip® SE): gecontroleerde opening zonder stofemissie.
• ATEX-buffertrechter met trilbodem of mechanische versnijder voor een soepele doorstroming van gevoelige poeders.
• Dicht pneumatisch transfersysteem naar een doseer- of vulstation.
• Weegsysteem (schroef of band) voor nauwkeurige controle van de overgebrachte hoeveelheid.
• Veilig afvullen (zakken, vaten, big bags) met weging, insluiting en stofbeheersing.

Elk overgangspunt is uitgerust met flexibele antistatische moffen, opblaasbare afdichtingen en aangesloten sensoren voor real-time bewaking van het proces.

4.3 Automatisering, wegen, traceerbaarheid: de bijdrage van Palamatic Process oplossingen

Gecentraliseerde besturing via de Pal'Touch® interface maakt intuïtief beheer mogelijk van :

• transferparameters (tijd, debiet, druk),
• traceerbaarheid van handelingen (geloste gewichten, batchnummer, operator, enz.),
• veiligheidswaarschuwingen (verstopping, te hoge druk, ATEX-fout).

Het automatiseringssysteem kan integreren:

• aangepaste productrecepten (per poeder, per proces),
• beheer van kleppen en kleppen,
• integratie in een MES- of ERP-systeem voor volledige synchronisatie van de productieketen.

Het resultaat: een sneller en veiliger systeem, zonder risico op menselijke fouten, dat voldoet aan de kwaliteitseisen van de defensiesector.

FAQ : Hoe werkt een geïntegreerd stofafzuigsysteem?

Een geïntegreerd stofafzuigsysteem vangt de fijne deeltjes op die vrijkomen tijdens het legen, overbrengen of vullen van poeders. Het bestaat uit filterpatronen (vaak H13 of H14), een automatisch reinigingssysteem (met perslucht), een ATEX-ventilator en een opvangkamer. De gefilterde lucht kan worden afgevoerd of gerecycled en het systeem is ontworpen om onder negatieve druk te werken om totale insluiting van de installatie te garanderen.

5.1 Doel: voldoen aan de eisen van pyrotechnische en gevoelige poeders

Poederverwerking in de militaire sector is niet alleen een kwestie van prestaties of automatisering. Het is een kwestie van nationale veiligheid, waarbij de kleinste fout dramatische gevolgen kan hebben. De verwerkte poeders - drijfgassen, slaghoedjes, explosieve ladingen, reactieve chemische additieven - hebben zeer onstabiele eigenschappen, of ze nu gevoelig zijn voor wrijving, hygroscopisch zijn of giftig.

Installaties moeten daarom :

• ATEX Zone 20/21 gecertificeerd zijn over de hele keten (binnen de apparatuur en buiten de behuizing).
• Emissievrije verwerking in een beperkte omgeving garanderen.
• Volledige traceerbaarheid van behandelde batches garanderen.
• Snelle en veilige reinigingsoplossingen bieden tussen twee batches (poederwissel, receptwissel).

5.2 Gebruikscasus: beveiligde afvullijn voor primerpoeder

Laten we het voorbeeld nemen van een verwerkingslijn voor primerpoeder dat wordt gebruikt bij de productie van ontstekers:

• Ontvangst van het poeder in afzonderlijke zakken, opgeslagen in een ATEX-zone met hygrometrische controle.
• Afgesloten handmatig legen via een Sacktip® SE-station met handschoenkast.
• Dichte pneumatische overdracht met aarding op elk aansluitpunt.
• In-lineveiligheidszeef om agglomeraten te verwijderen.
• Zeer nauwkeurige weger voor gecontroleerd vullen van minicontainers.
• Halfautomatisch vulstation met productsluiting en verzegeling.

Deze configuratie beperkt de blootstelling van de operator drastisch, voorkomt productverlies, maakt de productie veiliger en voldoet aan de eisen van het leger op het gebied van productieveiligheid, herhaalbaarheid en hygiëne.

5.3 Onderhoud, reiniging en ergonomie: de voordelen van een ontwerp op maat

In tegenstelling tot standaardinstallaties moeten ATEX-lijnen voor militaire poeders voorzien zijn van :

• Snelle demontagesystemen (Easyclean, klemverbindingen, inspectieluiken),
• Externe onderhoudszones om directe interventie in gevaarlijke zones te vermijden,
• Een modulaire structuur, zodat één apparaat kan worden geïsoleerd zonder de hele lijn stil te leggen,
• In-place reiniging (CIP) of droge reiniging, afhankelijk van de gevoeligheid van de poeders,
• Ergonomisch ontworpen voor de operator, met toegang via zijpanelen, aanraakvrije bedieningselementen en intuïtieve schermen.

Het doel is niet alleen om aan de normen te voldoen, maar om een veilige, vloeiende, reproduceerbare werkomgeving te ontwerpen die is aangepast aan de menselijke beperkingen in het veld.

FAQ : Welke industriële apparatuur is er nodig voor gevoelige poeders in de militaire sector?

De aanbevolen apparatuur is

• Afgesloten ledigingsstations met handschoenkasten (Sacktip® SE),
• Dichte pneumatische transfersystemen in antistatisch roestvrij staal,
• Verzwaarde doseerschroeven met insluiting en traceerbaarheid,
• Vulstations (zakken, vaten, specifieke containers) in ATEX-omgevingen,
• Filterende ontstoffingssystemen (H14-patronen),
• Supervisie-interface (Pal'Touch®) met recepten, traceerbaarheid en alarmbeheer.

Al deze elementen moeten gecertificeerd zijn voor ATEX-zones 20 of 21, afhankelijk van hun locatie, en configureerbaar zijn om te voldoen aan de specifieke vereisten voor explosieve, hygroscopische of toxische poeders.

In de militaire industrie is veiligheid vanzelfsprekend. De omgang met explosieve of pyrotechnische poeders vereist absolute nauwkeurigheid in elke fase: van de ontvangst van grondstoffen tot de uiteindelijke verpakking. Een gecompartimenteerde aanpak, met geïsoleerde apparatuur, volstaat niet langer. Alleen een totaaloplossing, ontworpen voor insluiting, veilige overdracht en ATEX-conformiteit, kan de echte uitdagingen in het veld aan.

Palamatic Process ontwerpt en integreert complete lijnen op maat, met een combinatie van :

• Afgesloten afvoerstations,
• Dichte pneumatische overdracht,
• Dosering van gewichten,
• Vullen onder gecontroleerde atmosfeer,
• H14 stofverwijdering,
• Gecentraliseerde besturing.

Deze installaties zijn gecertificeerd, beproefd en worden al gebruikt in verschillende gevoelige contexten in verband met defensie of kritische poeders. Ze garanderen de veiligheid van de operator, de betrouwbaarheid van het proces en de naleving van de regelgeving.