Schutz vor Explosionen 02.04.2020, 10:00 Uhr

5 Fakten zum Schutz von Mitarbeitern und Anlagen

Wenn brennbare Stäube oder Dämpfe im industriellen Prozess entstehen, reicht ein kleiner Funke, um eine Explosion mit gravierenden Folgen auszulösen. Schutz davor kann schon eine ausreichende Anpassung der Betriebsbedingungen vor Ort bieten. Diese fünf Fakten sollten Sie beachten

Staubexplosionen können große Druckwellen auslösen. In Explosionstests werden verschiedene Materialien auf ihre Explosionseigenschaften untersucht. Foto: panthermedia / icholakov01

Staubexplosionen können große Druckwellen auslösen. In Explosionstests werden verschiedene Materialien auf ihre Explosionseigenschaften untersucht.

Foto: panthermedia / icholakov01

Das Thema Explosionsschutz in Unternehmen ist ein Brisantes. Denn Explosionen sind für die Entstehung von 40 % aller Verluste als Ursache zu sehen, aber nur für 4 % aller Störungen. Speziell gefährdet sind Betriebe in der Herstellung von Zellulose, Kohle, Mais, Mehl, Fungizide, Getreide, Milchpulver, Holzstaub, Metallstaub, Arzneimittel,

Kunststoff, Harz, Stärke, Zucker. Hier entstehen sogenannte „brennbare Stäube“, die sehr leicht Explosionen auslösen können. Also Materialien, die Eigenschaften von brennbaren Stäuben oder Dämpfen aufweisen. Weitere Einflussfaktoren sind die Betriebsbedingungen vor Ort, an die ein Explosionsschutzsystem angepasst werden muss, sollten es wirksam sein.

Explosionsschutz – Die Mischung macht’s gefährlich

Wie zündfähig ein Gemisch ist, hängt vom Staubanteil ab. Oft genügt ein Staubanteil von 20 bis 60 Gramm pro Kubikmeter Luft, abhängig von der Materialbeschaffenheit. Zum Beispiel entsteht bei Getreide bereits während der Produktion eine zündfähige Atmosphäre, nicht nur bei der Lagerung im Silo. Als Atmosphäre wird ein Gemisch aus Sauerstoff und Staub bezeichnet, das viele sehr kleine brennbare Partikel enthält. Durch den Dichteunterschied wird das Material ständig umhergewirbelt, sodass ein homogenes Gemisch entsteht. Wird diese Dispersion durch einen Funken entzündet, entsteht mit hoher Wahrscheinlichkeit eine Explosion. Vorbeugend kann eine Absaugeinrichtung fungieren oder die Erhöhung von CO2 in der Raumatmosphäre.

1. Hohe Drücke wirken explosiv

Bei der Produktion hohe Drücke, wie zum Beispiel bei Alu- oder Magnesiumpulver, Holzmehl, Mais und Torf oder Kunststoffe wie Polyester hohe Drücke mit einem Höchstwert von 10 bar oder mehr bei Explosionsüberdruck. Verbrennen die Metalle, steigt die Temperatur auf bis zu 3.000 Grad an.

2. Explosionsschutz mit Schallgeschwindigkeit

Bei einer Staubexplosion liegt die Ausbreitungszeit der Druckwelle nur knapp unter Schallgeschwindigkeit mit einer Geschwindigkeit von 330 Metern pro Sekunde. Das heißt, ein Explosionsschutz-System muss extrem schnell eingreifen. Eine durch eine Explosion ausgelöste Kettenreaktion und unkontrollierbare Detonation kann so verhindert werden.

3. Explosionsunterdrückung – schneller als ein Wimpernschlag

Ein aktives System zur Explosionsunterdrückung muss schneller reagieren als ein Wimpernschlag. Genau 75 Millisekunden hat der Mechanismus, eine Zündung zu detektieren, den Explosionsherd mit Löschmittel zu versehen und den Druckanstieg zu verzeichnen und so die Gefahr der Explosion bereits durch die Löschung des Funkens aufzuhalten.

4. Explosionsschutz durch elektrostatische Entladung

Reibungselektrizität kann Funken bilden und somit Explosionen auslösen. Man merkt, wie stark die Spannung ist, wenn man einen Schlag bekommt, die Spannung der elektrostatischen Ladung kann bis zu 35.000 Volt betragen, die sich aufgrund der Reibungselektrizität schlagartig entladen. Da nur wenig Energie übertragen wird und der Vorgang nur einen Sekundenbruchteil dauert, sind solche Entladungen aufgestauter Reibungselektrizität für den Getroffenen meist harmlos. Löst solch ein Funke jedoch eine Explosion aus, kann dies im Extremfall schwere Folgen für Mitarbeiter sowie Anlagen und Maschinen haben.

5. ATEX-konforme Schutzsysteme können vorbeugen

Wichtig für einen wirksamen Schutz vor Staubexplosionen in Industriebetrieben sind neben Explosionsschutzeinrichtungen auch eine ausreichende Kommunikation zwischen Anlagenbetreiber, Anlagenbauer und Explosionsschutzanbieter. Werden Produkte und verfahrenstechnische Abläufe in der Anlage mit den entsprechenden Informationen versehen, können entsprechend ATEX-konforme Schutzkonzepte entwickelt werden. ATEX bedeutet Atmosphère Explosible und ist auch die Kurzbezeichnung für die europäische Richtlinie 2014/34/EU für das Inverkehrbringen explosionsgeschützter elektrischer und mechanischer Geräte, Komponenten und Schutzsysteme. Diese gilt seit dem 1. Juli 2003 für alle neuen Geräte und Schutzeinrichtungen.

Quelle: IEP Technologies GmbH

Von Annika Hilse

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