Explosionsunterdrückung

So werden mit Systemen zur Explosionsunterdrückung Katastrophen in Anlagen verhindert

Zuerst kommt die Druckwelle, dann folgt die Flamme: Bei einer ungewollten Zündung im Inneren einer explosionsgefährdeten Anlage muss alles schnell gehen, wenn eine Katastrophe verhindert werden soll. Explosionsunterdrückungssysteme bannen die Gefahr.

Die wichtigste Erkenntnis: Entscheidend sind die ersten 75 Millisekunden. Wie wenig Zeit das ist, zeigt der Vergleich mit einem menschlichen Wimpernschlag, der durchschnittlich 100 Millisekunden dauert.

Ob Mehl-, Holz- oder Kohlestaub – wegen ihrer relativ großen Oberfläche bieten Staub- und Pulverteilchen ideale Voraussetzungen, um Feuer zu fangen und eine Explosion auszulösen. Im Ernstfall kommt es daher auf eine wirksame Unterdrückung sowie Entkopplung von Druckwelle und Verbrennung an, damit das Risiko einer Explosionsübertragung und einer nicht mehr kontrollierbaren Detonation verringert wird. Der Hintergrund: Die Druckwelle einer Staubexplosion breitet sich mit der Schallgeschwindigkeit von ungefähr 330 Metern pro Sekunde aus, die Flamme mit ungefähr zehn Metern pro Sekunde. Eine effektive Unterdrückung gelingt dann, wenn der Verbrennungszone die Wärme entzogen wird, sodass die Temperatur unter die Mindestzündtemperatur des Materials fällt und dadurch verlöscht.

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Explosionen erfolgreich verhindern

Doch wie gelingt Explosionsunterdrückung im Detail? Im Mittelpunkt steht ein ebenso simples wie effizientes Konzept: Ungefähr 20 Millisekunden nach der Zündung eines Funkens im Inneren einer Anlage detektiert ein Sensor die anlaufende Explosion anhand des sprunghaften Druckanstiegs. Daraufhin wird das Löschmittel automatisch und mit hoher Geschwindigkeit an den Explosionsherd herangeführt, breitet sich aus, absorbiert die Hitze und stoppt dadurch den Druckanstieg bis etwa 75 Millisekunden nach der Zündung. Das Ergebnis: Die Explosion ist aufgehalten und unterdrückt worden, ohne dass größere Schäden für Menschen oder an den Maschinen entstanden sind.

Ergänzendes zum Thema

Nachgefragt bei Markus Häseli, IEP Technologies

Was ist charakteristisch für die Schüttgutindustrie aus Sicht des Explosionsschutzes?

Häseli: Die internationale Schüttgutindustrie ist im Hinblick auf das Thema Explosionsschutz keine homogene Zielgruppe. Sie besteht aus tausenden Unternehmen im Anlagenbau sowie auf der Betreiberseite und beinhaltet eine nahezu unendliche Vielfalt an Prozessen, Produkten und individuellen Zielsetzungen der einzelnen Akteure. Als Explosionsschutzhersteller wollen wir unseren Kunden optimale Sicherheit bieten – vorrangig im Personen- und Anlagenschutz. Ebenso wichtig ist für uns ein störungsfreier Betrieb. Das Explosionsschutzsystem soll ein stiller Begleiter der täglichen Produktionsroutinen sein. Tritt der Störfall jedoch ein, muss sich der Betreiber auf uns verlassen können. Das umfasst unsere Produkte ebenso wie den dazugehörigen Service. Als Komplettanbieter können wir maßgeschneiderte Lösungen angepasst an die Sicherheitsphilosophie und Prozesse unserer Kunden anbieten und somit ein optimales Verhältnis aus Sicherheit und Kosteneffizienz gewährleisten.

Welche Rolle spielen die Marken Newson Gale, Brilex und Atexon Oy in diesem Zusammenhang?

Häseli: Unser vorrangiges Ziel ist es, den Kunden im Staubbereich umfassende Lösungen zur Verfügung zu stellen. Hoerbiger bietet uns die Möglichkeit, unser Portfolio von der aktiven Explosionsunterdrückung und -isolation auf den ganzheitlichen Explosionsschutz auszuweiten. Die Akquisition von Brilex ermöglicht es uns, auch Technologien für den passiven Explosionsschutz anzubieten, wie beispielsweise die Berstscheibe. Genauso wie der Spark Detektor, den wir durch die jüngste Akquisition von Atexon Oy im Februar 2018 unserem Portfolio hinzugefügt haben. Atexon Oy ist ein finnischer Spezialist für Funkendetektion im industriellen Explosionsschutz. Wir können mit diesem wichtigen Zukauf unser bestehendes Portfolio optimal ergänzen und werden damit zum Komplettanbieter im Explosionsschutz. Die Produkte von Newson Gale finden nicht nur im Staubbereich Anwendung, sondern werden auch dort eingesetzt, wo mit flüssigen Stoffen gearbeitet wird. Deshalb wird Newson Gale als eigenständige Produktlinie mit eigenem Kunden- und Marktzugang geführt.

Generell ist es jedoch eine große Herausforderung für Anlagenbetreiber, die jeweils richtige Explosionsschutzlösung für die entsprechende Anwendung zu identifizieren. Das Portfolio von IEP Technologies reicht daher im Bereich passiver Technologien von Explosionsdruckentlastung durch Berstscheiben über verschiedene Systeme zur flammenlosen Druckentlastung, einschließlich wiederverschließbarer Ventile, bis hin zu Komponenten für die passive Entkopplung. Immer kommt es darauf an, das jeweilige System mit der gebotenen Präzision an die Gegebenheiten vor Ort anzupassen und einen Technologie-Mix zu realisieren. „Sofern es die Risikolage erfordert, kann es durchaus ratsam sein, eine Berstscheibe oder eine Lösung zur flammenlosen Druckentlastung mit einem aktiven System zu kombinieren“, erklärt Markus Häseli, Director of Sales Europe bei IEP Technologies. „Wo ein ganzheitlicher Blick gefordert ist, stellen wir unsere Expertise als Systemanbieter in den Dienst unserer Kunden. Wann immer die Vermeidung von Explosionsrisiken nicht zum Ziel führt, erarbeiten wir die technisch und wirtschaftlich optimale Lösung aus passivem oder aktivem Explosionsschutz – oder kombinieren beides zu einem maßgeschneiderten Gesamtsystem.“

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