Ex-Schutz Explosionsschutz konstruktiv

Viele Industrieunternehmen setzen bei der Fertigung zunehmend auf größere Produktionseinheiten mit höheren Produktionsvolumen, um am Markt wettbewerbsfähig zu sein und zu bleiben. Die Folge der schnellen Herstellung kann zum Beispiel in einem holzverarbeitenden Betrieb ein stärkerer Abrieb des Holzes sein. Es entstehen brennbare Stäube, die das Explosionsrisiko steigern. Neben strengeren Regularien und Auflagen ist dies einer der Gründe, wa­rum dem Explosionsschutz eine kontinuierlich wachsende Bedeutung beigemessen wird. Unterstützt von den richtigen Experten stellt die Umsetzung und Befolgung der gesetzlichen Anforderungen für jeden Anlagenbetreiber beziehungsweise Sicherheitsverantwortlichen einen professionellen Weg dar.

Aufgrund ihrer Expertise und der jahrelangen Erfahrung in Projekten dieser Art fallen dem geschulten Blick der Experten von IEP Technologies immer wieder Anlagen auf, bei denen der Schutzlevel weder anwendungsbezogen noch auf die spezifischen Besonderheiten der Anlage zugeschnitten ist. Und das, obwohl in nahezu jedem Produktionsbetrieb die notwendigen Elemente für eine Explosion vorhanden sind: Sauerstoff, Brennstoff und Zündquelle. Wie intensiv eine Explosion ausfällt, hängt unter anderem von der Partikelgröße des brennbaren Materials ab: je kleiner, desto intensiver. Aus diesem Grund sind die Folgen einer Explosion in Betrieben, die gar nicht oder nur unzureichend geschützt sind, meist weitreichend: Neben einem Produktionsausfall können Mitarbeiter schwer oder sogar tödlich verletzt werden. Und das, obwohl der Schutz der Mitarbeiter, der Anlagen, der Produktion sowie der reibungslose Betrieb der Anlagen für die Betreiber oberste Priorität haben sollte.

Der sicherste und konsequenteste Weg, eine Explosion zu verhindern, besteht darin, explosionsfähige Atmosphären in Räumen und Anlagen sowie Zündquellen zu vermeiden. Da dies oftmals aufgrund von vorgegebenen Produktionsumgebungen nicht möglich ist, sorgen konstruktive Explosionsschutzmaßnahmen für das adäquate Maß an Sicherheit. Dazu zählen beispielsweise eine explosionsfeste Bauweise, Explosionsdruckentlastung, -unterdrückung und -entkopplung. Eine explosionsfeste Bauweise kann, je nach Größe, sehr kostspielig sein und erweist sich nur dann als sinnvoll, wenn auch angrenzende Anlagenteile exakt dieselben Voraussetzungen erfüllen.

Explosionsdruckentlastung

Die Explosionsdruckentlastung eignet sich für Rohstoffe und Substanzen, die nicht über ein erhöhtes Risikopotenzial verfügen. Die Druckentlastungsflächen werden oben oder seitlich am zu schützenden Behälter angebracht und sorgen im Inneren der Apparatur für einen kontrollierten Druckabbau. Da der dabei entstehende Explosionsüberdruck in die Atmosphäre gelangt, muss bei dieser Schutzmaßnahme auf jeden Fall sichergestellt sein, dass sich die Installation in einem geeigneten Umfeld befindet. Mit der Übernahme von IEP Technologies durch das Unternehmen Hoerbiger konnte das Produktportfolio der Explosionsschutzexperten in diesem Bereich sinnvoll um das flammenlose Druckentlastungsventil EVN 2.0 erweitert werden.

Das nahezu wartungsfreie Produkt vereint zahlreiche Innovationen. Es entspricht dem neusten Standard nach EN 16009, weist eine unterdruckfeste Bauweise auf und bietet höchste Zuverlässigkeit der Explosionsdruckentlastung ohne Flammenaustritt. Nach einer erfolgreichen Druckentlastung schließt es sofort: Der Betrieb kann ohne Unterbrechung weitergeführt werden. Das Entlastungsventil erlaubt eine flexible Anlagenplanung und eignet sich für unterschiedliche Anwendungsbereiche, da das verwendete Material an die Ansprüche des Kunden angepasst wird.

Explosionsunterdrückung

Bei der Explosionsunterdrückung handelt es sich um eine umweltschonende Sicherheitsmaßnahme, da die Unterdrückung innerhalb der Apparatur stattfindet. Dadurch wird verhindert, dass Flammen, Druck und das Produkt selbst nach außen treten und Schadstoffe in die Umwelt gelangen. Die Explosionsunterdrückung kann, im Gegensatz zur Explosionsdruckentlastung, auch bei toxischen Stäuben eingesetzt werden und stellt so eine sichere Einrichtung zum Schutz von Personen und Produktionsanlagen dar. Bei dieser Alternative werden Rohrleitungen und Apparate nicht für den maximalen, sondern lediglich für den reduzierten Explosionsdruck eines bestimmten Brennstoffes ausgestattet und die Auswirkungen auf ein unbedenkliches Maß verringert. Erfolgt in einer Anlage eine Zündung, erreicht die Druckwelle der anlaufenden Explosion innerhalb weniger Millisekunden einen Drucksensor.

Dieser veranlasst direkt nach der Registrierung die Öffnung der HRD-Lösch­mittelbehälter und die Ausströmung des Löschpulvers. Unmittelbar danach durchdringt das Pulver den Feuerball und unterdrückt die Explosion. Die Anzahl der Löschmittelbehälter hängt von der Form und der Größe der zu schützenden Apparatur ab. Zusätzlich ist die exakte Positionierung der Sensoren und der Löschmittelbehälter entscheidend. Denn nur so kann der komplette Unterdrückungsvorgang in weniger als 100 ms abgeschlossen werden. Der zu erwartende Explosionsüberdruck wird auf einen maximalen reduzierten Explosionsüberdruck vermindert und das Risiko einer Zerstörung des Apparates gebannt. Für Personen und den Anlagenbereich besteht dabei zu keiner Zeit Gefahr.

Explosionsentkopplung

Unabhängig von der gewählten konstruktiven Explosionsschutzmaßnahme ist in vielen Fällen auch die Entkopplung der Rohrleitungen und Kanäle notwendig. Systeme zur Explosionsentkopplung erkennen eine Explosion und schaffen eine Barriere, sodass das Risiko einer Flammen- und Explosionsübertragung auf andere Bereiche verhindert wird. Je nach Situation kann die Explosionsübertragung mittels chemischen oder mechanischen beziehungsweise aktiven oder passiven Entkopplungslösungen geschehen. Mithilfe von Löschmittelsperren wird dabei eine Explosionsflamme, die sich durch eine Rohrleitung oder einen Kanal beschleunigt, durch das schlagartige Einblasen von Löschpulver eliminiert.

Schnellschlussschieber werden bevorzugt bei Anlagen eingesetzt, die für den maximalen Explosionsdruck ausgelegt sind, der in der Regel 10 bar beträgt. Die Verbindungsrohrleitungen zwischen den einzelnen Anlagenkomponenten werden innerhalb von Millisekunden verschlossen und die Explosionsdruckwelle und die Flammenfront auf diese Weise gestoppt. Schnellschussventile eignen sich für Anlagen mit geringer Staubkonzentration und werden ebenfalls bei Anlagenteilen bevorzugt, die auf den maximalen Explosionsdruck berechnet sind.