Unieke vlinderklep voor zwaarste ATEX-zone

Er werd besloten om de installatie aan te passen en te voorzien van twee nieuwe vlinderkleppen die aan de strengste ATEX-eisen voor stof-zones moesten voldoen. Dát bleek een enorme uitdaging”, aldus Mark de Jong, die als product accountmanager namens ERIKS bij het project was betrokken. “Door intensieve samenwerking met keurings-instantie DEKRA én diverse toeleveranciers hebben we de klus tóch weten te klaren.”

Uitdagende opgave

Bij de productie van melkpoeder wordt gefaseerd vocht aan melk onttrokken. In fase 1 wordt het vocht in de melk door vacuümdestillatie grotendeels verdampt. Het resterende melkmengsel bevat zo’n 50% droge stof en wordt vervolgens in de vorm van druppels van bovenaf een verstuivingstoren ingeblazen. In de toren laat droge, hete lucht de rest van het vocht uit druppels op weg naar beneden verdampen en ontstaan korreltjes melkpoeder. De warme lucht die hierbij vrijkomt, wordt afgezogen via een luchtafvoerinstallatie die vanwege hygiëne-eisen regelmatig met vloeistof wordt gereinigd. Voorafgaand aan dit CIP-proces wordt het luchtkanaal afgesloten door een vlinderklep.

“Doordat tijdens het sluiten van de klep nog lucht met poederdeeltjes in het luchtkanaal aanwezig is, kunnen stofexplosies ontstaan”, legt De Jong uit. “De nieuwe pneumatisch bediende vlinderkleppen moesten daarom toegelaten zijn voor ATEX-zone 20, terwijl voor de actuator en de switchbox zone 22 gold. Ook moesten de kleppen FDA-approved en 100% lekdicht zijn én bestand zijn tegen lucht met poederdeeltjes en procestemperaturen tot 140 °C.

Ook het formaat van de kleppen – DN 600 en DN 1000 – was niet bepaald doorsnee. De grootste uitdaging was echter de eis dat de samengebouwde units van vlinderklep, pneumatische actuator en switchbox een uniek serienummer moest krijgen en als één geheel door een notified body zou worden voorzien van een ATEX-certificaat en typeplaat.”
 

Explosieveilige klepuitvoering op maat

Na een consultatieronde binnen de ERIKS-organisatie werden potentiële toeleveranciers voor de diverse componenten geselecteerd. “Dat viel tegen, want door de pittige combinatie van eisen haakten de meeste toeleveranciers af”, blikt De Jong terug. Dat gold niet voor het Zwitserse ChemValve-Schmid, met wie ERIKS al jarenlang zakendoet. “Zij hebben ons met name geholpen met het explosieveilig maken van de vlinderkleppen. De beweging van het klepblad over de zitting kan bijvoorbeeld statische elektriciteit veroorzaken. Door de zitting te vervaardigen uit gemodificeerd PTFE waarin grafiet is verwerkt, heeft de zitting de gewenste geleidbaarheid. Daarnaast is de klep voorzien van aarding.”

Vruchtbare samenwerking met DEKRA

Een andere uitdaging was de vereiste ATEX-certificering. De Jong: “AMGPesch – ook een ERIKS-company – adviseerde ons om een notified body in de arm te nemen, want je krijgt niet automatisch een ATEX-certificaat voor een samengestelde unit als de losse componenten ATEX-gecertificeerd zijn. Zo zijn we terechtgekomen bij DEKRA uit Arnhem, waar we op basis van de proceseisen een aanvraag voor de vereiste ATEX- certificaten hebben ingediend.” 

“Wij zijn een wereldwijd erkende keuringsinstantie en hebben ons onder meer gespecialiseerd in explosieveiligheid”, licht Ronnie van den Broek, Project Manager bij DEKRA, toe. “Daarnaast hebben we redelijk wat ervaring met het certificeren van geassembleerde units. Nadat ERIKS Flow Control de aanvraag had ingediend, zijn we eerst nagegaan of het wel mogelijk was om de samengestelde units te keuren. Dat bleek het geval te zijn, hoewel de scheiding tussen zone 20 en zone 22 wel uniek – en dus een uitdaging – was. Vervolgens hebben we intensief overleg gevoerd om te zorgen dat de voor de keuring benodigde documentatie, waaronder de ontwerptekeningen en de manuals, beschikbaar zouden zijn. Belangrijk daarbij is dat alle componenten exact matchen met de bijgeleverde manuals. Dat kostte de nodige moeite, maar is uiteindelijk wel gelukt.”

Uitgebreide risicoanalyse

Op verzoek van DEKRA bracht ERIKS Flow Control in overleg met de toeleveranciers de risico’s per component in kaart en werden de risico’s van een mogelijke calamiteit met de eindklant besproken. Wat zou er bijvoorbeeld gebeuren als een klep niet sluit of een switchbox niet functioneert? Op basis van de uitkomsten werd een risicoanalyse opgesteld en ter beoordeling bij DEKRA aangeleverd. 

De Jong: “Hierna volgde een continu ontwikkelproces waarin DEKRA ons informeerde over aandachtspunten en wij het concept finetuneden, net zolang tot alles klopte. Gelijktijdig bouwden engineers in ons Valve Automation Center de componenten samen. Tot slot volgde de keuring, waarbij DEKRA de werking en de explosieveiligheid van de vlinderklepunits testte en de bijbehorende documenten controleerde. Nadat de laatste puntjes op de i waren gezet, konden eind 2016 – zes maanden na opdracht – twee unieke vlinderkleppen mét ATEX-certificaat worden afgeleverd.