In Filteranlagen ist die Explosionsgefahr besonders hoch. Der sehr feine Staub verteilt sich im Filter und kann – bei vorhandener Zündquelle – eine Explosion auslösen. Filter in Innenräumen werden deshalb mit flammenloser Druckentlastung entlastet. Filter im Außenbereich können, wenn die Umgebung es zulässt, mit Berstscheiben geschützt werden. Im Fall einer Explosion öffnet die Berstscheibe, verringert so den Überdruck im Behälter und entlässt die Explosion nach außen.
Da kaum ein Prozess dem anderen gleicht, gibt es unterschiedliche Berstscheibentypen, die sich in Form, Material, Temperatur- und Druck-/Vakuumbeständigkeit unterscheiden. Auch hygienisch anspruchsvolle Prozesse können heutzutage mit Berstscheiben gesichert werden.
Die Berstscheibe EGV HYP von Rembe bestand als erste Berstscheibe weltweit den Reinigbarkeitstest der European Hygienic Engineering & Design Group (EHEDG). Innerhalb dieses Tests wird unter anderem die CIP-Reinigbarkeit von Bauteilen geprüft, um in der Praxis hygienisch einwandfreie Produkte produzieren zu können. Sollten sich Fahr- oder Verkehrswege im Bereich der Explosionsdruckentlastung befinden, kommen Aufsatzmodule für Berstscheiben wie das Targo-Vent zum Einsatz. Das Targo-Vent begrenzt den Öffnungswinkel der Berstscheibe und lenkt Explosionsdruck, Flammen und Hitze gezielt in definierte Bereiche.
Die flammenlose Druckentlastung stellt sich als eine wirtschaftliche und effektive Lösung für die Absicherung von Filtern in Innenräumen dar. Rembe bietet hierfür drei verschiedene Produkte an: Q-Rohr, Q-Box und Q-Ball. Das in den Produkten verarbeitete Spezial-Mesch-Gewebe kühlt Flammen effizient ab, sodass weder Flammen noch Druck austreten. Die für eine Explosion typische Druckerhöhung und Lärmbelästigung im Innenraum wird auf ein kaum wahrnehmbares Minimum reduziert, sodass der Schutz von Mensch und Maschine gewährleistet ist. Neben dem Spezial-Edelstahl-Mesch-Filter bestehen Q-Ball, Q-Rohr und Q-Box aus einer Berstscheibe mit integrierter Signalisierung, die das Prozessleitsystem über das Ansprechen der Berstscheibe informiert.
Anlagenbeispiel: Sprühtrockner
In Sprühtrocknern ist immer aufgewirbelter, meist brennbarer Staub und Sauerstoff vorhanden, egal ob in der Lebensmittel-, Chemie- oder Pharmaindustrie. Um das richtige Explosionsschutzkonzept erstellen zu können, muss die Anlage als zusammenhängendes komplexes System betrachtet werden. Alle technischen Spezifikationen sowie Forschungserkenntnisse müssen bedacht werden. Die häufigsten Zündquellen sind Glimmnester, Schäden an Rotationsdüsen, heiße Lager oder Funken durch Unwucht.
Vor allem muss sich vor „Overengineering“ geschützt werden. Welche Schutzeinrichtung für die Anlage sinnvoll ist, richtet sich nach dem zu schützenden Volumen des Sprühtrockners, dessen Aufstellungsort und nach der Festigkeit. Üblicherweise werden Sprühtrockner mit einer Kombination aus Explosionsentkopplungssystemen und einer konventionellen Druckentlastung mittels Berstscheiben geschützt. Die flammenlose Druckentlastung kommt zum Einsatz, wenn keine freie Entlastung möglich ist.
In hygienisch anspruchsvollen Prozessen werden die Spezialberstscheiben EGV HYP und ERO eingesetzt. Die verbindenden Rohrleitungen werden in der Regel entkoppelt. Ziel ist es, diese Rohrleitungen im Fall einer Explosion zu verschließen, um die Ausbreitung von Druck und Flammen zu verhindern und somit angrenzende Anlagenteile zu schützen.
Förderer wie Elevatoren
Bei der Artenvielfalt von Förderern gibt es verschiedene Druckentlastungsmöglichkeiten. Elevatoren stellen dabei aufgrund der funktions- und bauartbedingten Voraussetzungen eine besondere Gefahrenquelle dar. Das Fördern einer großen Menge an (brennbaren) Schüttgütern birgt eine hohe Explosionsgefahr.
Genauso wie bei den bisher genannten Anlagen werden die Elevatorschächte im Außenbereich meistens mit Berstscheiben und im Innenbereich mit der Rembe-Q-Box oder dem Q-Ball geschützt. Um eine Ausbreitung der Explosion über angeschlossene Aspirationsleitungen zu verhindern, können Quenchventile installiert werden. Diese werden für Industrien der Lebensmittelverarbeitung oder Pharmazie in einer hygienischen Version angeboten. Die Löschmittelsperre Q-Bic wird für die Entkopplung der vor- beziehungsweise nachgeschalteten Förderer genutzt.
Rembe hat auf Basis der VDI-Richtlinie ein ganzheitliches Schutzsystem für Elevatoren entwickelt: ElevatorEX. Das seinerzeit erste baumustergeprüfte Gesamtschutzsystem für Elevatoren bietet für alle Ausführungen von Elevatoren eine passende Lösung. Es wurde hauptsächlich für sehr hohe Elevatoren entwickelt und kombiniert die Vorteile der konventionellen Explosionsdruckentlastung mit den Technologien der flammenlosen Druckentlastung und der Explosionsunterdrückung.
Ganzheitliche Betrachtung
Das Explosionsschutzkonzept kann nur dann sicher und wirtschaftlich sein, wenn die gesamte Anlage betrachtet und die einzelnen Schutzmaßnahmen aufeinander abgestimmt sind. Es erfordert eine systematische Vorgehensweise sowie die Beachtung anlagenspezifischer Randbedingungen und Kenntnisse über Methoden zur Bewertung der sicherheitstechnischen Kennwerte. Unter dieser Berücksichtigung ist ein ganzheitlicher Explosionsschutz, der auch den wirtschaftlichen Gesichtspunkten gerecht wird, möglich.
