Verfahrenstechnik 12/2016

TOP-THEMA I TITEL Da

TOP-THEMA I TITEL Da brennt nichts Flammensperren schützen Abluftanlage in der Produktion von Farbpigmenten vor Explosionen Stefan Crass Bei der Aufbereitung von zündfähiger Abluft aus der Pigmentproduktion der Allessa GmbH schützen Flammensperren die Anlagen vor den Auswirkungen einer Explosion. Autor: Stefan Crass, Industrial Explosion Protection, Bormann & Neupert by BS&B GmbH, Düsseldorf Pigmente sind ein unverzichtbares Farbmittel in zahlreichen Industrie- und Konsumgütern. Ob bunt oder schwarz und weiß – universell einsetzbar geben sie Dispersions- und Druckfarben, Lacken, Kunststoffen, Papier oder Textilien einen intensiven, lange haltbaren Farbton. Hergestellt wird dieser Grundstoff für die fertigende Industrie etwa in den Anlagen der Allessa GmbH in Frankfurt am Main. Bei dem Produktionsprozess entsteht lösungsmittelhaltige Abluft. Um die Umgebungsluft vor einer erhöhten Konzentration der Lösungsmittel zu schützen, wird die Abluft in einer Aufbereitungsanlage unter Zufuhr von Erdgas verbrannt. So ist sichergestellt, dass die Grenzwerte nach der TA Luft jederzeit zuverlässig eingehalten werden. Positiver Zusatzeffekt: Die bei der Verbrennung erzeugte Wärmeenergie wird genutzt, um das Dampfnetz des Produktionsstandorts zu speisen. So können Energiekosten eingespart und Ressourcen geschont werden.

TITEL I TOP-THEMA 01 Jede Flammensperre kann mit zwei manuell bedienbaren Klappen für die Wartung und Reinigung isoliert werden; dabei wird über den Kugelhahn am Rohrkompensator oberhalb der Sperre Heißdampf (rote Zuleitung) eingeleitet Zündfähige Abluft Allerdings entsteht in dem Rohrleitungssystem, durch das die Abluft aus dem Produktionsbereich zur Verbrennungsanlage geleitet wird, ein unvermeidbares Zündpotenzial. Ein effektiver Explosionsschutz ist also gefragt. Ein Feuer oder eine Explosion in diesem geschlossenen verfahrenstechnischen System muss mit absoluter Sicherheit ausgeschlossen werden. Sonst besteht die Gefahr, dass das Abluftsystem und auch die Produktionsanlagen selbst durch den Explosionsdruckstoß erheblich beschädigt werden. Zudem würde sich ein Produktionsausfall ergeben, während die Anlage wieder instandgesetzt werden muss. Neben den Reparaturkosten bedeutet eine solche Unterbrechung des Betriebs einen zusätzlichen wirtschaftlichen Verlust für das Unternehmen. Allessa setzt darum als Ergänzung zu allen vorbeugenden Maßnahmen auf Flamesaf- Flammensperren des Typs 933-S von Bormann & Neupert by BS&B als konstruktiven, sekundären Schutz. In den beiden parallel laufenden, untereinander schaltbaren Leitungssträngen der Abluftanlage sind insgesamt vier Flammensperren verbaut. Der Luftstrom kann mithilfe von Verteilern so flexibel durch die Rohrleitungen mit Nenndurchmessern von 300 mm geleitet werden, dass er dabei immer durch zwei von ihnen fließt. Diese Anordnung der bidirektional wirkenden Schutzarmaturen verhindert wirksam, dass im Fall einer Explosion die Flammen auf andere Anlagenteile übergreifen. Eine Ausbreitung wird sowohl in Richtung der Produktionsanlagen, als auch in Richtung der Abluftverbrennung unterbunden und somit eine Kettenreaktion zuverlässig verhindert. Alle Bereiche sind damit Umfangreiches Spektrum In der Bormann & Neupert by BS&B GmbH haben das Ingenieurbüro Bormann & Neupert und BS&B Safety Systems ihre Kompetenzen für den deutschen Markt gebündelt. Nach über 40 Jahren erfolgreicher Zusammenarbeit der beiden Partner hat das neue Unternehmen seit Juli 2015 technische Beratung, Vertrieb und Service für Lösungen zur Druckentlastung und Anlagensicherheit übernommen. Geschäftsführer sind Michael Connolly und Niall Considine. Mit einem Portfolio aus Berstscheiben, Druckreglern, Tankschutzarmaturen, Schwenkantrieben, Filtern und Kugelhähnen sowie Industriearmaturen, Knickstabventilen und Explosionsdruck- Entlastungen bieten sie ein umfangreiches Spektrum im Produktbereich Druckentlastung und Anlagensicherheit an. explosionstechnisch wirkungsvoll entkoppelt und vor den Auswirkungen eines Feuers sicher geschützt. Zusätzlich verfügt das Abluftsystem über eine Notabführung, die bei Gefahrenhinweisen, etwa dem Überschreiten eines festgelegten Temperaturgrenzwerts oder dem Abfall der Strömungsgeschwindigkeit, aktiviert wird. Dann werden die beiden regulären Stränge von zwei schnellschließenden Klappen automatisch verschlossen und die Klappe zur Notabführung über das Gebäudedach geöffnet. In dieser Leitung mit 200 mm Nenndurchmesser ist eine weitere Flammensperre vom Typ 933-S verbaut, die das Abluftsystem vor einer potenziellen Zündquelle am Auslass der Notabführung schützt. Sichere Flammensperren Egal an welcher Stelle im Prozessablauf – entzündet sich die Abluft, kühlen die Atex-zertifizierten Flamesaf-Flammensperren die Flammenfront sofort auf eine Temperatur unterhalb des Flammpunktes ab und das Feuer erlischt. Neben der hohen Funktionssicherheit bei einer Explosion waren vor allem das sehr gute Strömungsverhalten und 02 Die Gestaltung der korrosionsbeständigen Hasteloy- Sperrelemente im Inneren der Flammensperre stellt sicher, dass Druckverluste beim Durchfluss auf ein Minimum reduziert sind die Wartungsfreundlichkeit ausschlaggebend für den Einsatz der Flamesaf-Flammensperren. Die Gestaltung der korrosionsbeständigen Hasteloy-Sperrelemente in ihrem Inneren stellt sicher, dass Druckverluste beim Durchfluss im Regulärbetrieb auf ein Minimum reduziert sind; die Abluft aus der Pigmentherstellung kann nahezu ungehindert durch die Armatur strömen. Um dieses sehr gute Strömungsverhalten auch bei der stark partikelhaltigen Abluft dauerhaft sicherzustellen, werden die Flammensperren regelmäßig gewartet und gereinigt. Dazu sind vor und hinter jeder Armatur manuell bedienbare Klappen angeordnet, mit denen sie individuell vom übrigen Strang isoliert werden kann. Die Abluft wird in dieser Zeit durch die verbleibenden Leitungen geführt. Zur Reinigung wird Dampf von oben über einen am Rohrkompensator montierten Kugelhahn in die Armatur eingeleitet. Nach der Reinigung kann das Kondensat über einen unterhalb der Sperre liegenden weiteren Kugelhahn abgelassen werden, und das Bauteil ist wieder einsatzbereit. Selbstverständlich entsprechen die Flamesaf 933-S für den Einsatz bei Allessa der DIN EN ISO 16852 für Flammensperren sowie der aktuellen Atex-Richtlinie 94/9/ EC. Denn eine Zertifizierung gemäß Atex ist Grundvoraussetzung für den Einsatz von Sicherheitsarmaturen in explosionsgefährdeten Bereichen, und nur sie gewährleistet Anwendern die notwendige Sicherheit. Valve World: Halle 3, Stand F94 Fotos: Fotolia, Bormann & Neupert by BS&B www.bormann-neupertbsb.de VERFAHRENSTECHNIK 12/2016 21