Ein Explosionsunterdrückungssystem besteht aus drei Komponenten: einem Detektor; einem Steuergerät; und einem oder mehreren Unterdrückungsbehältern. Bei einer Zündung breitet sich der Feuerball ausgehend vom Zündkern aus, wobei die aufgrund des Temperaturanstiegs entstehende Druckwelle der Flammenfront vorausläuft. Explosionsdruckdetektoren sind darauf ausgelegt, binnen Millisekunden auf diesen charakteristischen Druckanstieg zu reagieren.

Das Steuergerät für die Explosionsunterdrückung empfängt das Erfassungssignal von den Drucksensoren und sendet ein Freigabesignal an den/die Explosionsunterdrückungsbehälter. Löschmittel wird mit hohem Druck und hoher Geschwindigkeit im geschützten Behälter versprüht. Dabei dienen speziell gestaltete Düsen zur Verteilung des Löschmittels, das den anwachsenden Feuerball umschließt. Dadurch wird der Feuerball abgekühlt, eine weitere Verbrennung verhindert und der Explosionsdruck reduziert. Ein chemisches oder mechanisches System zur Explosionsentkopplung ist in der Auslegung der meisten Explosionsunterdrückungssysteme fest integriert, um das Risiko einer Ausbreitung von Flammen bzw. einer Explosion auf andere angeschlossene Prozessgeräte zu reduzieren.

Zurück zum Flussdiagramm

Explosionsentkopplungssysteme wurden entwickelt, um Explosionen in Prozessbehältern zu erkennen und in der Folge eine Barriere zu schaffen, die das Risiko einer Flammen-/Explosionsübertragung auf andere angeschlossene Geräte verringert. Eine derartige Explosionsausbreitung kann eine verstärkte (heftigere) Explosion in angeschlossenen Behältern auszulösen, als es bei einer einfachen Entzündung im jeweiligen Behälter zu erwarten wäre. Explosionsentkopplung ist eine bewährte Methode zur Reduzierung von derartigen verstärkten Explosionen und kann eine wesentliche Voraussetzung für eine ausreichende Risikoreduzierung durch das Explosionsschutzsystem als Ganzes darstellen.

Eine Explosionsentkopplung kann bei Behältern genutzt werden, die von Containment-, Explosionsunterdrückungs- oder Druckentlastungssystemen geschützt sind. Es gibt drei grundlegende Arten von Explosionsentkopplungssystemen:

• Chemische Entkopplung – bringt ein Explosionslöschmittel in das Rohrleitungssystem ein, welches die Ausbreitung der Flammenfront unterdrückt und die Wahrscheinlichkeit verringert, dass diese angeschlossene Geräte oder Werksbereiche erreicht.
• Aktive mechanische Entkopplung – löst ein Hochgeschwindigkeitsventil aus, um eine mechanische Barriere in der Rohrleitung zu bilden. Mechanische Barrieren bieten Schutz gegen Flammen UND Druckausbreitung auf angeschlossene Geräte. Ein Steuergerät und ein Explosionsdetektor sind notwendige Bestandteile dieses Systems.
• Passive mechanische Entkopplung – Zur Entkopplung angeschlossener Rohrleitungen zwischen explosionsgeschützten Prozessbehältern dient ein Ventil in der Rohrleitung, das sich als Reaktion auf die Explosionsdruckwelle schließt. Für gewöhnlich werden keine weiteren Steuergeräte oder Sensoren benötigt.

Zurück zum Flussdiagramm

Bei der Explosionsdruckentlastung wird oben oder seitlich an den Geräten der Prozessanlage eine Berstscheibe oder eine Membrane eingebaut, um den Explosionsüberdruck in die Atmosphäre zu entlasten. Druckentlastungen sind dort, wo sie sicher eingesetzt werden können, eine bewährte Strategie zum Explosionsschutz.

Druckentlastungen waren viele Jahre lang die am häufigsten realisierte Explosionsschutzstrategie. Bei korrekter Handhabung stellen Explosionsdruckentlastungen auch heute noch eine tragfähige Strategie dar. Während Druckentlastungen gewöhnlich die preiswerteste Explosionsschutzmaßnahme darstellen, gibt es Umstände, unter denen Druckentlastungen nicht umzusetzen sind und eine Explosionsunterdrückung zu bevorzugen ist.

Da Explosionsdruckentlastungen darauf abzielen, den Explosionsüberdruck vor einer Beschädigung des Prozessbehälters zu entlasten, werden verbrannte und nicht verbrannte Stäube und Dämpfe durch die Berstöffnung abgeführt. Der ausgestoßene Feuerball, der im Allgemeinen das achtfache Volumen des Behälters oder mehr erreicht, muss in einen sicheren Bereich abgeleitet werden. Dabei muss berücksichtigt werden, dass bei einer Explosionsdruckentlastung nur der Explosionsdruck aus dem druckentlasteten Prozessbehälter abgeleitet wird und daher nach der Explosion Folgebrände zu erwarten sind. Entsprechende Brandschutzmaßnahmen müssen in das Sicherheitskonzept der Prozessanlage integriert werden. Darüber hinaus ist es wahrscheinlich, dass sich die Explosion über das angeschlossene Rohrleitungssystem ausbreitet, so dass eine Explosionsentkopplung erforderlich ist.

Zurück zum Flussdiagramm Prospekt herunterladen