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Verfahrenstechnik 4/2016

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TOP-THEMA I POWTECH

TOP-THEMA I POWTECH Durchdachte Auswahl Wie man in der Praxis Explosionsschutz wirtschaftlicher einsetzt Michael Hüske, André Häger Vorbeugender Explosionsschutz ist wichtig, fast jeder Betreiber muss sich aber trotzdem auch dem konstruktiven Explosionsschutz zuwenden – denn ein Explosions risiko ist meist schon prozess bedingt nicht zu verhindern. Welche Schutzsysteme zur Verfügung stehen und warum man diese nicht nach Schema F anwenden sollte, lesen Sie in diesem Beitrag. Zum konstruktiven Explosionsschutz stehen unterschiedliche Systeme zur Verfügung – so etwa die konventionelle Druckentlastung durch Berstscheiben. Bei Anlagen außerhalb von Gebäuden oder Anlagenteilen an einer Außenwand werden häufig Berstscheiben zur Explosionsdruckentlastung verwendet. Im Fall einer Explosion schützt die Berstscheibe die entsprechende Anlage, indem sie den Überdruck im Behälter durch ihr Öffnen verringert und die Explosion nach außen entlässt. 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 eines deutschen Produzenten bestand mit großem Erfolg den EHEDG-(European Hygienic Engineering & Design Group)-Reinigbarkeitstest. Innerhalb dieses Tests wird die In-Place-Reinigbarkeit von Anlagenbauteilen geprüft, um in der Praxis hygienisch einwandfreie Produkte zu erhalten. Bei Anlagen innerhalb von Gebäuden sind Berstscheiben zur Druckentlastung nicht geeignet, da kein ausreichend großer Sicherheitsbereich zum Entlasten der austretenden Stäube und Flammen vorhanden ist. Dies birgt ein enormes Sicherheitsrisiko für Personen und Anlagenteile. Häufig wird dieses Problem durch Abblaskanäle, auch Entlastungskanäle genannt, gelöst. Dabei wird die sich ausbreitende Explosion über Kanäle nach außen geleitet. Diese Methode verhindert allerdings ein prozessoptimiertes Anlagendesign und ist meist sehr kost- spielig, da mit zunehmender Entfernung der Explosion vom Explosionsherd der Druck zunimmt, dem der Kanal und die Anlage standhalten müssen. Damit steigen die Kosten für den Abblaskanal. Die flammenlose Druckentlastung stellt eine wirtschaftliche und effektive Alternative dar. Verschiedene Hersteller verwenden unterschiedliche Technologien, um eine flammenlose Druckentlastung sicherzustellen. Eine Technologie sehen wir uns genauer an: Das in Q-Box und Q-Rohr eingesetzte Spezial-Mesch-Gewebe kühlt Flammen effi zient 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-Rohr und Q-Box aus einer Berstscheibe mit integrierter Signalisierung, die das Prozessleitsystem über das Ansprechen der Berstscheibe informiert. Autoren: Michael Hüske, Verkaufsleiter DACH, André Häger, Verkaufsingenieur Explosionsschutz, beide Rembe GmbH Safety + Control, Brilon 01 Rückschlagklappe Q-Flap 26 VERFAHRENSTECHNIK 4/2016

02 Visualisierung des Einbauabstands Entkopplung und Unterdrückung In jeder Produktion sind einzelne Anlagenteile durch Rohrleitungen miteinander verbunden. Ziel der explosionstechnischen Entkopplung 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. Dabei unterscheidet man zwischen aktiven und passiven Entkopplungssystemen. Aktive Systeme nehmen über Sensoren oder Detektoren eine Explosion bereits in der Entstehungsphase war, indem sie den ansteigenden Druck oder sich bildende Flammen registrieren und das zugehörige Entkopplungsorgan aktivieren. Die passive Entkopplung reagiert rein mechanisch durch ihre bauliche Beschaffenheit auf die Ausbreitung von Druck oder Druckverlust. Letzteres gilt unter anderem für Rückschlagklappen. Diese werden im Normalbetrieb durch die in der Rohr leitung vorhandenen Ströme offen gehalten. Bei einer Explosion verschließt sich die Klappe durch die sich ausbreitende Druckfront und ein weiteres Ausbreiten von Druck und Flammen wird wirkungsvoll verhindert. Neben den bereits erwähnten Methoden zählt auch die Explosionsunterdrückung zum konstruktiven Explosionsschutz. Dabei wird die Explosion bereits in der Entstehungsphase eliminiert. Möglich machen dies Detektoren, die über Sensoren Funken oder Flammen erkennen, und das sofortige Öffnen der ebenfalls an der Anlage installierten Löschmittelbehälter auslösen. Diese bringen binnen Millisekunden hochwirksames Löschmittel ein und ersticken somit die Explosion bereits im Keim. Bei Bedarf kann ein System zur Explosionsunterdrückung auch zur explosionstechnischen Entkopplung verwenden werden. Auch wenn viele Produkte im Explosionsschutz standardisiert sind, ist ihre Notwendigkeit und die Wahl des richtigen Produkts und dessen Platzierung in wirtschaftlichen Explosionsschutzkonzepten alles andere als Standard. Ein gutes Beispiel dafür: das Schutzkonzept einer Brauereianlage in Indonesien. Das Werk gehört zu einer weltweit tätigen Brauerei-Gruppe. Da der gesamte Herstellungsprozess innerhalb eines Gebäudes stattfindet, sind vor allem flammenlose Druckentlastungssys teme sowie Entkopplungs- und Unterdrückungseinrichtungen relevant. Geschützt werden mussten hauptsächlich Elevatoren, eine Mühle und ein Filter. Mühle und Filter wurden mit Q-Boxen geschützt, ebenso die „Körper“ der Elevatoren. So weit, so unspektakulär. Bei drei Elevatoren des Werks wurden die vorgeschalteten Förderer so modifiziert, dass sie im Fall einer Explosion durch Produktpfropfen als Entkopplung wirken. Die Installation von (neuen) Schutzeinrichtungen am Produkteintrag der Elevatoren konnte damit entfallen. Die Produktausträge einiger Elevatoren waren sehr kurz. Aufgrund der Prozessbedingungen konnten dadurch keine passiven Entkopplungssysteme verwendet werden. Neben vielen anderen Parametern ist bei aktiven Entkopplungseinrichtungen der Einbauabstand ein wichtiger Faktor. Dieser beschreibt den Abstand zwischen der detektierenden und der tatsächlich entkoppelnden Komponente, zum Beispiel einem Quenchventil. Im Fall der genannten Brauerei waren Löschmittelflaschen, die auch zur Explosionsunterdrückung verwendet werden, die beste Wahl zum Schutz dieser Produktausträge. Zur Detektion wurden an einigen Stellen zwei verschiedene Systeme installiert. So konnte der eigentlich notwendige Einbau abstand weiter verringert werden. „Mit Kniffen wie diesen sparen sich Betreiber bares Geld“, sagt Dr.-Ing. Johannes Lottermann, Director Explosion Safety bei Rembe. Halle 3, Stand 207 www.rembe.de Ihr Partnerb ei wirtschaftlichem Mischen ... Mit uns gelangen Sie zur besten Lösung für Ihren Prozess und erhalten dadurch einen wichtigen Wettbewerbsvorteil. Powtech 2016 19. - 21. April 2016 Nürnberg (Deutschland) Halle 3A ,Stand 101 Deutschland Gericke GmbH Max-Eyth-Straße 1 DE-78239 Rielasingen T +49 77 31 929 0 F +49 77 31 929 312 gericke.de@gericke.net gericke.net Gericke Video VERFAHRENSTECHNIK 4/2016 27 Gericke.indd 1 17.03.2016 11:19:57

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