Fortschritte in der Explosionsschutz-Technik

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Wenn ein Explosionsschutz-System entworfen wird, muss man entscheiden, was geschützt werden soll. Auf das vom Betreiber ausgewählte Schutzziel wird dann die entsprechende Technologie angepasst.

Explosionsunterdrückung

Explosionsunterdrückung bedeutet Löschen der Flammenfront durch physikalische (Wärmeentzug) oder chemische Methoden. Dabei ist es wichtig, genügend Löschmittel zur Beendigung des Prozesses frei zu setzen. Einflüsse auf eine schnelle Freisetzung:

• Austragsöffnung und -druck;

• Ersatz von Explosivladungen;

• Einsatz von Gasgeneratoren.

Die zur Löschung der Flamme zur Verfügung stehende Löschmittelmenge hängt davon ab, wann die Verteilung beginnt, wie schnell sie abläuft, und wieviel Material verteilt wird. Nach der Öffnung des Löschmittelbehälters hängt die Austragsgeschwindigkeit vom Treibdruck und den Strömungswiderständen am Austritt ab, die wiederum vom Auslassdurchmesser und der Auslassform abhängen. Als Verschluss dient meist eine abgewandelte Berstscheibe, die sehr schnell öffnen kann.

Gasgeneratoren lösen Explosivladungen ab

Ursprünglich wurden Explosivladungen mit kleinen Zündern zur Öffnung genutzt. Sie waren zwar schnell, mussten aber jährlich ausgetauscht werden. Ihre Nutzung wird heute durch behördliche Vorschriften eingeschränkt, weshalb sie kaum noch genutzt werden. Man ist zu Gasgeneratoren übergegangen, die den Druckstoß zur Öffnung des Verschlusses erzeugen. Diese Bauteile haben Austauschzyklen von fünf bis zehn Jahren und bieten die gleiche Öffnungsgeschwindigkeit ohne die Verwendung von Sprengstoff. Andere Bauarten verwenden Klappen in unterschiedlichen Anordnungen. Mit größeren Gaserzeugern wird innerhalb des Löschmittelbehälters der nötige Druck für den Ausstoß des Mittels erzeugt.

Ein neuer Ansatz ist die passive Unterdrückung unter Verwendung von Streckmetall-Gitternetzen oder Polymerschaum im freien Raum, der gasförmigen Brennstoff enthalten könnte, beispielsweise der Leerraum in einem Flugzeugtank. Diese Elemente wirken ähnlich wie Flammenbegrenzer und unterbrechen die Flammenausbreitung.

Problematisch bei der Verwendung von unter Druck stehenden Behältern ist das Risiko, dass Personen bei der Auslösung verletzt werden sowie die Möglichkeit des Nichtauslösens aufgrund von Druckverlust. Auf beide Fälle wird in den einschlägigen Vorschriften eingegangen. Heute können die Auslöser der unter Druck stehenden Behältnisse blockiert werden, wenn sich Personen in der Nähe befinden. Druckbehälter werden durch Sensoren überwacht, die mangelhaften Druck sofort anzeigen und so die Systembereitschaft sicherstellen.

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