Explosionstechnische Entkopplung / 3 Explosionstechnische Entkopplung bei Stäuben

Im Staubexplosionsschutz wird bei der Entkopplung nach TRGS 724 (ersetzt TRBS 2152 Teil 4) unterschieden zwischen

• vollständiger Entkopplung, die sowohl Druck- als auch Flammenausbreitung verhindert,
• Teilentkopplung, die nur gegen die Ausbreitung einer Explosionswirkung schützt und bei der zusätzliche Maßnahmen notwendig sind.

Die geeigneten Einrichtungen sind:

• Schnellschlussschieber,
• Schnellschluss- bzw. Explosionsschutzventile,
• Zellenradschleusen,
• Materialpuffer,
• Doppelschieber,
• Löschmittelsperren,
• Entlastungsschlote.

3.1 Schnellschlussschieber

Schnellschlussschieber sind aktive Einrichtungen, die zur vollständigen Entkopplung geeignet sind.

Hierbei wird durch Sensorik eine auftretende Explosion erkannt und der Schnellschluss des Schiebers wird durch Gasdruck (Druckluft, Stickstoff o. Ä.) eingeleitet.

Aufgrund der Ansprechzeit ist ein geeigneter Abstand zwischen Sensor und Schieber einzuhalten.

3.2 Schnellschlussventil

Ein Schnellschlussventil sorgt ähnlich dem Schnellschlussschieber durch schnelles Verschließen für eine Entkopplung gegen Druck- und Flammenwirkung. Der Schnellschluss wird passiv durch den Druck der Explosion ausgelöst.

Wichtig

Ansprechdruck

Aufgrund des zum Schließen notwendigen Drucks muss im Einzelfall geprüft werden, ob die Möglichkeit besteht, dass ein Schnellschlussventil durch eine schwache Explosion "unterlaufen" werden kann!

3.3 Zellenradschleusen

Durch eine Zellenradschleuse wird Schüttgut vereinzelt bzw. portioniert und schrittweise weitertransportiert (Abb. 1).

Abb. 1: Zellenradschleuse

Ein Flammendurchschlag bei einer auftretenden Explosion kann hier durch einen geeignet geringen Abstand von Zellenbegrenzung – Wand der Zellradschleuse verhindert werden.

Ein Zellenrad muss bei einer Explosion sofort zum Stillstand kommen. Zudem muss die Zellenradschleuse als Bauteil auf die Explosionsfestigkeit und Flammendurchschlagsicherung experimentell geprüft worden sein.

Das Prinzip der Zellenradschleuse kann mit einem ausreichenden Materialpuffer kombiniert werden.

3.4 Materialpuffer

Bei einer Zellenradschleuse oder ähnlichen Schüttguteinrichtungen kann durch einen geeigneten Materialpuffer eine explosionstechnische Entkopplung realisiert werden. Hier wird durch das vorgelagerte Material ein Flammen- (und zum größten Teil auch Druck-)durchschlag verhindert.

3.5 Doppelschieber

Das Funktionsprinzip des Doppelschiebers, auch explosionssichere Taktschleuse genannt, ist ähnlich dem der Zellenradschleuse.

2 Schieber sorgen für eine Dosierung bzw. Vereinzelung von Schüttgut, wobei mind. 1 Schieber stets geschlossen sein muss, um eine räumliche Trennung und somit explosionstechnische Entkopplung zu erreichen (Abb. 2).

Abb. 2: Doppelschieber

Der Doppelschieber kann – wie die Zellenradschleuse – mit einem Materialpuffer kombiniert werden.

3.6 Löschmittelsperre

Eine Löschmittelsperre ist ein aktives System der Entkopplung für Rohrleitungen.

Hierbei wird durch Sensorik eine Explosion erkannt und gas- oder druckluftgetrieben ein Löschmittel in das Rohr gesprüht, das die Flammenausbreitung – nicht jedoch die Druckausbreitung – aufhält.

Das Löschmittel muss auf den jeweiligen brennbaren Stoff abgestimmt werden. Wie beim Schnellschlussventil ist aufgrund der Ansprechzeit ein räumlicher Abstand einzuhalten. Dieser muss auch zu evtl. vorhandenen, nachgelagerten Behältern oder Apparaturen eingehalten werden, um eine Wirkzeit zu garantieren.

3.7 Entlastungsschlot

Entlastungsschlote sorgen durch ihre spezielle Konstruktion sowohl für eine Druckentlastung (durch Berstscheiben o. Ä.) innerhalb einer Rohrleitung als auch für die Entkopplung des nachfolgenden Abschnitts gegen Flammenwirkung (Abb. 3). Letztere ist jedoch nicht immer gegeben, weshalb im Einzelfall eine zusätzliche Flammendurchschlagsicherung in Betracht gezogen werden muss. Neuere Erkenntnisse sind im Forschungsbericht FSA Bericht F-05-9706 "Wirksamkeit von Entlastungsschloten, Forschungsgesellschaft für angewandte Systemsicherheit und Arbeitsmedizin e. V." (www.fsa.de) zu finden.

Abb. 3: Entlastungsschlot