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Staubexplosionsschutz: Isolationsausrüstung

Verfügbare Lösungen zur Isolation von Prozessanlagen bei einer Staubexplosion

Frage oder Anmerkung? Bitte kontaktieren Sie uns unter admin@powderprocess.net

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Zusammenfassung des Abschnitts
1. Einführung
2. Aktive Isolationssysteme
3. Passive Isolationssysteme

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1. Einführung

Es reicht in der Regel nicht aus, eine Explosion abzuleiten oder zu unterdrücken. Es ist ebenfalls notwendig, die Explosion abzuschirmen , um sicherzustellen, dass Flammen und Druckwelle keine angrenzenden Prozessabschnitte erreichen, beschädigen oder gar eine weitere Explosion auslösen. Typischerweise sind diese Bereiche über Rohrleitungen mit dem Ort der Primärexplosion verbunden.

Die Auslegung und Positionierung geeigneter Isolationsventile im Prozess muss sorgfältig im Rahmen der Staubexplosionsrisikoanalyseuntersucht werden.

Es ist möglich, aktive Isolationsventile sowie passive Systeme zu installieren, abhängig von der Position im Prozess.

2. Aktive Isolationssysteme

In Prozessleitungen, wie z. B. pneumatischen Fördersystemen, ist es erforderlich, aktive Isolationssysteme zu installieren, um die Ausbreitung einer Explosion zu verhindern. In solchen Prozessleitungen muss der Rohrquerschnitt während des Normalbetriebs vollständig geöffnet sein, sich jedoch im Explosionsfall sofort schließen. Dies erfolgt durch Schnellschlussventile (auch Löschventile genannt).

Schnellschlussventile sind in der Regel Schieberventile, die von einem Stellantrieb betrieben werden und das Ventil sehr schnell – in etwa 25 ms – schließen können (siehe unten). Einige Hersteller bieten auch Quetschventile an.

Diese Ventile müssen von einem dedizierten Steuerpult gesteuert werden, das mit einem Drucksensor, einem Berstscheiben-Öffnungssensor oder in manchen Fällen mit Funkenmeldern verbunden ist. Sobald die Sensoren eine Explosion detektieren, wird das Ventil geschlossen.

Ein solches System muss zuverlässig sein, und das Ventil muss in einem definierten Abstand zur Explosionsquelle positioniert werden, um ausreichend Zeit zum Schließen zu haben. Daher können nur wenige Unternehmen weltweit solche Ventile liefern. Anlagenbetreiber sollten vor der Installation stets eine Fachberatung einholen. Zudem wird empfohlen, die Inbetriebnahme mit Unterstützung des Herstellers durchzuführen.

Abbildung 1: Beispiel für den Einsatz eines Schnellschlussventils und einer explosionsfesten Zellenradschleuse in einem pneumatischen Fördersystem

Kontakte zu Lieferanten für Schnellschlussventile (Hinweis: Diese Liste ist nicht vollständig – powderprocess.net steht in keiner Beziehung zu diesen Unternehmen):

• Fike
• Rembe
• ATEX
  

3. Passive Isolationssysteme

Passive Systeme verfügen über keinen Stellantrieb; sie sind konstruktionsbedingt explosionsdicht oder schließen sich aufgrund des Explosionsdruckanstiegs.

Zellenradschleusen

Sternschleusen können eine Explosion blockieren, sofern sie für diesen Zweck ausgelegt sind. Sie müssen einem Explosionsdruck standhalten, der höher ist als der zu erwartende Pmax , einen geringen Spalt zwischen Rotor und Stator aufweisen und mindestens 8 Flügel besitzen, sodass kein direkter Durchgang von einer Seite zur anderen besteht.

Bei Explosionsdetektion müssen Zellenradschleusen angehalten werden, um zu verhindern, dass sie Produkt in das System fördern oder im Gegenteil mögliche Glutnester in den nächsten Prozessbehälter transportieren.

Ventex-Ventile

Ventex-Ventile sind spezielle Ventile, die üblicherweise in Reinluftleitungen – ohne Produktstrom – positioniert werden und so konstruiert sind, dass sie sich im Explosionsfall dicht schließen. Sie können mit Näherungsschaltern zur Erkennung des Schließvorgangs ausgestattet werden.

Rückschlagventile

Rückschlagventile können in bestimmten Anwendungen mit geringen Anforderungen in Betracht gezogen werden, z. B. bei der Ansaugung von Luft für ein pneumatisches Fördersystem im Verdünnungsstrom.

Der Bedarf an Explosionsabschirmung muss durch eine Staubexplosionsrisikoanalyse definiert werden. Die Ergebnisse der Risikoanalyse müssen durch die Anlage umgesetzt werden.