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VOC-Sensor hilft, die Luft in einem gefährlichen Schweißbetrieb zu reinigen

Ein großes Produktionsunternehmen hat eine neue Anwendung für den VOC-Sensor von BAPI entwickelt. Sie setzen ihn buchstäblich ein, um die Luft in ihrer Hauptproduktionsanlage zu reinigen.

BAPI hat den VOC-Sensor als Alternative zu CO2-Sensoren für die bedarfsgesteuerte Belüftung entwickelt, aber eine wachsende Zahl von Einrichtungen mit spezifischen Stoffen stellt fest, dass er auch für sie eine gute Lösung ist. In diesem Fall handelte es sich bei den problematischen Stoffen um Nebenprodukte von Schweißarbeiten.

Die Greenheck Fan Corporation ist branchenführend in der Herstellung von HVAC-Luftbewegungs- und -Regelungsgeräten. Greenheck wandte sich letztes Jahr an BAPI, als sie nach einer kostengünstigen Möglichkeit suchten, die Luftqualität in ihrer Hauptschweißanlage in Schofield, Wisconsin, zu verbessern. Konkret suchte das Unternehmen nach einer Möglichkeit, Abluftventilatoren zu steuern und klimatisierte Außenluft nur bei Bedarf zuzuführen. Ziel war es, eine gute Luftqualität aufrechtzuerhalten und als Bonus Energie zu sparen. Der Vorschlag von BAPI, den VOC-Sensor einzusetzen, erwies sich als großer Erfolg.

"Im Werk herrschte Dunst in der Luft", erklärt Greenheck Manufacturing Engineer Brent Mattson. "Wir hatten Beschwerden von Mitarbeitern über den Dunst, obwohl die Luftqualität innerhalb der von der OSHA festgelegten Grenzwerte lag.

Greenheck nahm die Beschwerden ernst, insbesondere in Anbetracht der jüngsten Erkenntnisse, dass eine übermäßige Exposition gegenüber zwei Bestandteilen von Schweißrauch, Mangan und sechswertigem Chrom, Hirnschäden oder Lungenkrebs verursachen kann.

Die 138.000 Quadratmeter große Anlage verfügt über 30 Schweißplätze, von denen jeder mit einer Ablufthaube ausgestattet ist, die die Luft nach außen abführt. Außerdem gibt es fünf Abluftventilatoren auf dem Dach und drei Frischlufteinheiten, die klimatisierte Luft liefern. Alle Entlüftungsanlagen den ganzen Tag über zu betreiben, war teuer und übertrieben, aber es gab keine Möglichkeit, genau zu erkennen, wann die Belüftung erhöht oder verringert werden sollte - bis man den VOC-Sensor ausprobierte.

VOC sind kohlenstoffhaltige Chemikalien, die bei Raumtemperatur als Gase freigesetzt werden können. Sie verdampfen aus Reinigungsmitteln, Klebstoffen, Farben, Teppichen, Möbeln und vielen anderen Quellen. Das BAPI-Gerät ist ein VOC-Gesamtsensor, d. h. es reagiert auf alle 5.000 bis 10.000 einzelnen VOCs und liefert ein Ergebnis, das den kombinierten Wert aller VOCs darstellt.

Obwohl nicht klar war, welche Schweißnebenprodukte den Sensor genau beeinflussten, zeigten die Tests von Greenheck, dass die Leistung des VOC-Sensors in Abhängigkeit von der Schweißaktivität und dem Dunst anstieg und abfiel, was ihnen die erforderliche Methode zur Steuerung der Belüftung bot. Das Greenheck-Team entwarf daraufhin ein maßgeschneidertes System für das Werk. Jetzt kommunizieren die Abzugshauben, Ventilatoren und Frischlufteinheiten miteinander und mit den sechs BAPI-VOC-Sensoren, die sich im gesamten Gebäude befinden.

"Wir sparen Geld", sagte Mattson. "Und wir haben die Ergebnisse der Luftprobenahmen mit dem neuen System mit der OSHA-Norm verglichen, und wir liegen weit unter der Norm.

Die Betriebskosten der Einrichtung sind seit der Installation des Systems von 3,5 % der Gesamtkosten auf unter 3 % gesunken, und Greenheck geht davon aus, dass sich die Kosten für das Projekt in etwa 1,8 Jahren amortisiert haben werden. Außerdem erhielt das Unternehmen einen Zuschuss von 12.000 $ von Focus on Energy, um die Kosten von 40.000 $ für das Projekt auszugleichen.

Laut Mattson sind die Einsparungen zwar schön, aber das Wichtigste ist, dass die Mitarbeiter gesund und zufrieden bleiben. "Es gibt keinen Dunst mehr und keine Beschwerden über die Luftqualität", sagte er.

Wachsende Anwendungen für vielseitige Sensoren

Der im Schweißwerk verwendete VOC-Sensor wurde von BAPI ursprünglich als direkter Ersatz für einen CO2-Sensor in der bedarfsgesteuerten Lüftung entwickelt. Er erkennt vom Menschen erzeugte VOCs, wenn sie sich in einem Raum ansammeln, und zeigt wie ein CO2-Sensor an, wenn mehr Belüftung erforderlich ist. Er erkennt aber auch Schadstoffe aus anderen Quellen wie Baumaterialien, Reinigungsmitteln, Parfüms, Möbeln, Geräten und Teppichausgasungen. Dies sind die Arten von Schadstoffen, die die menschliche Gesundheit und Produktivität beeinträchtigen können und die für einen CO2-Sensor unsichtbar sind.

Er wurde zwar als Ersatz für einen CO2-Sensor entwickelt, aber eine wachsende Zahl von Einrichtungen, die mit bestimmten Stoffen konfrontiert sind - wie z. B. das Schweißwerk - stellen fest, dass der VOC-Sensor die Lösung ist. Neben der Schweißanlage hat sich der Sensor auch in Hallenbädern, Leichenlabors sowie in Fitnessstudios und Sportzentren bewährt. Er wurde sogar schon eingesetzt, um festzustellen, ob die Außenluft einen hohen Anteil an Autoabgasen oder Waldbrandrauch enthält. Die Liste der Möglichkeiten für diesen einzigartigen Sensor ist nahezu endlos.

von Terry Noble,
Technischer Redakteur bei BAPI

Schweißerei