BG BAU Berufsgenossenschaft der Bauwirtschaft

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8 Entkopplungseinrichtungen für Stäube

8.1 Allgemeines

Die für Gase und Dämpfe genannten Einrichtungen zur explosionstechnischen Entkopplung sind bei Stäuben im Allgemeinen nicht einsetzbar (Verstopfungsgefahr etc.). Bei den für Stäube geeigneten Einrichtungen zur explosionstechnischen Entkopplung unterscheidet man zwei Systeme:

Vollständige Entkopplung und Teil-Entkopplung

  1. Bei der vollständigen Entkopplung wird sowohl die Ausbreitung der Flamme als auch des Druckes verhindert. Hier sind hinter der Entkopplungseinrichtung im Allgemeinen keine explosionsfesten Bauteile mehr erforderlich.
  2. Bei der Teil-Entkopplung wird im Allgemeinen nur die Flammen- oder die Druckausbreitung unterbunden. Ggf. sind für die hinter der Entkopplungseinrichtung angeordneten Anlagenteile weitere Maßnahmen erforderlich (z. B. ausreichende Explosionsfestigkeit).

Bemerkung: Die Unterscheidung zwischen vollständiger Entkopplung und Teil-Entkopplung ist für die praktische Anwendung wichtig, da die Notwendigkeit einer vollständigen Entkopplung hinsichtlich Flamme und Druck nicht in allen Fällen besteht, sondern in einigen Fällen lediglich das Erzielen einer Flammenisolation oder einer Druckbegrenzung ausreicht.

Hinweis: Geeignet für den Einbau in Rohrleitungssysteme oder zum Produktaustrag sind z. B. die unter den Nummern 8.2 bis 8.8 genannten Einrichtungen.

8.2 Schnellschlussschieber, Schnellschlussklappe

(1) Die zu entkoppelnde Explosion wird durch geeignete Detektoren erkannt. Über eine Steuereinheit wird ein Auslösemechanismus aktiviert, der Schieber oder Klappe(n) innerhalb einer ausreichend kurzen Zeit schließt (bevor Druck und Flamme Schieber oder Klappe(n) erreicht haben).

(2) Der für die Wirksamkeit von Schnellschlussschiebern oder -klappen erforderliche Einbauabstand ist zu beachten.

Hinweis: Bei der explosionstechnischen Entkopplung mittels Schnellschlussschieber oder -klappe handelt es sich um eine vollständige Entkopplung.

8.3 Schnellschlussventil (Explosionsschutzventil)

(1) Beim Überschreiten einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit in der Rohrleitung schließt das Ventil automatisch und verbleibt anschließend in geschlossener Stellung. Die für das Schließen notwendige Strömungsgeschwindigkeit wird durch die Druckwelle der Explosion erzeugt.

Hinweis 1: Bisher bekannte Schnellschlussventile dürfen nur in waagerecht verlegte Rohrleitungen eingebaut werden.

Hinweis 2: Schnellschlussventile eignen sich nur für relativ geringe Staubbelastungen (z. B. Reinluftseite von Filteranlagen).

(2) Reicht die zu erwartende Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit durch die Druckwelle der Explosion für ein rechtzeitiges Auslösen eines Schnellschlussventils nicht aus, kann ein fremderregtes Schnellschlussventil eingesetzt werden, bei dem die Explosion durch geeignete Detektoren erkannt wird und das Schnellschlussventil mittels einer Hilfsströmung (z. B. Einblasen von Stickstoff auf den Schließkörper) rechtzeitig geschlossen wird.

(3) Der für die Wirksamkeit von Schnellschlussventilen erforderliche Einbauabstand ist zu beachten.

Hinweis: Bei der explosionstechnischen Entkopplung mittels Schnellschlussventil handelt es sich um eine vollständige Entkopplung.

8.4 Zellenradschleusen

(1) Zellenradschleusen zur explosionstechnischen Entkopplung müssen für den zu erwartenden Explosionsdruck explosionsfest und zünddurchschlagsicher ausgeführt sein.

(2) Im Explosionsfall muss die Zellenradschleuse automatisch, z. B. über einen Detektor, stillgesetzt werden, damit das Austragen von brennendem Produkt in nachfolgende Anlagenteile verhindert wird.

Hinweis: Bei der explosionstechnischen Entkopplung mittels Zellenradschleuse handelt es sich um eine vollständige Entkopplung.

8.5 Doppelschiebersysteme

(1) Doppelschiebersysteme bestehen im Allgemeinen aus zwei jeweils für den zu erwartenden Explosionsdruck explosionsfest und zünddurchschlagsicher ausgeführten Schiebern, mit denen eine Schleuse gebildet wird. Durch eine entsprechende funktionsgeprüfte Steuerung ist gewährleistet, dass sich immer mindestens ein Schieber in geschlossener Stellung befindet.

(2) Im Explosionsfall muss ein Doppelschiebersystem automatisch, z. B. über einen Detektor, stillgesetzt werden, damit das Austragen von brennendem Produkt in nachfolgende Anlagenteile verhindert wird.

Hinweis: Bei der explosionstechnischen Entkopplung mittels Doppelschiebersystem handelt es sich um eine vollständige Entkopplung.

8.6 Löschmittelsperren

(1) Löschmittelsperren bestehen im Wesentlichen aus einem oder mehreren Detektoren, einer Steuereinheit sowie einem oder mehreren Löschmittelbehälter(n). Eine anlaufende Explosion wird durch Detektoren erkannt, die das Eindüsen von Löschmittel in die Rohrleitung zwischen den zu entkoppelnden Anlagenteilen auslösen. Durch das Löschmittel wird die Explosionsflamme gelöscht. Ein Ausbreiten des Explosionsdrucks wird durch die Löschmittelsperre nicht verhindert.

(2) Der für die Wirksamkeit von Löschmittelsperren erforderliche Einbauabstand ist zu beachten.

(3) Bei der explosionstechnischen Entkopplung mittels Löschmittelsperre handelt es sich um eine Teil-Entkopplung. Die mögliche Druckerhöhung ist bei der Auslegung der hinter der Löschmittelsperre angeordneten Anlagenteile zu berücksichtigen.

Bemerkung: Es ist zu beachten, dass infolge der Druckausbreitung sowohl Löschmittel als auch unverbrannte Stäube und Verbrennungsprodukte durch die Rohrleitung gedrückt werden und in andere Anlagenteile oder in die Umgebung gelangen können.

8.7 Entlastungsschlot

(1) Ein Entlastungsschlot ist eine Entkopplungseinrichtung, mit der eine Explosionsübertragung durch Änderung der Strömungsrichtung um 180 Grad bei gleichzeitiger Druckentlastung am Umlenkpunkt verhindert werden soll. Dies wird durch eine besondere Rohrleitungsgestaltung und -anordnung (siehe Abb. 1) und üblicherweise durch den Einsatz einer Druckentlastungseinrichtung (z. B. Berstscheibe) am Umlenkpunkt erreicht.

(2) Für den Einsatz des Entlastungsschlotes gelten im Wesentlichen die gleichen Einsatzbeschränkungen hinsichtlich der freiwerdenden Stoffe und der Gefährdung Beschäftigter, Dritter oder der Umwelt wie für die Explosionsdruckentlastung (siehe Nummer 5 Absätze 1 bis 3).

(3) Da bei dem Einsatz von Entlastungseinrichtungen an einem Entlastungsschlot u. U. andere Belastungsfälle auftreten als bei dem Einsatz an Behältern, muss die Funktionsfähigkeit der Entlastungseinrichtung für diesen Anwendungsfall nachgewiesen sein.

(4) Bei der explosionstechnischen Entkopplung mittels Entlastungsschlot handelt es sich um eine Teil-Entkopplung. Die Einschränkungen gegenüber einer vollständigen Entkopplung können für die hinter dem Entlastungsschlot angeordneten Anlagenteile zusätzliche Maßnahmen erforderlich machen.

Hinweis 1: Durch den Entlastungsschlot kann die Explosionsübertragung nicht immer zuverlässig verhindert werden. Die Ausbreitung der Flammenfront wird jedoch so gestört, dass in dem nachgesetzten Leitungsteil zunächst nur mit einem langsamen Anlaufen der Explosion zu rechnen ist.

Hinweis 2: Wenn bei einer Objektabsaugung eine Entkopplung des Abscheiders zu den Ansaugstellen erforderlich ist und explosionsfähige Gemische in der Saugleitung sicher ausgeschlossen sind, kann trotz der oben genannten Einschränkungen mit dem Entlastungsschlot ein ausreichender Schutz der Beschäftigten und Dritter erreicht werden (siehe Absatz 3).

Druckentlastungseinrichtung, z. B. Berstscheibe

Abb. 1: Schematische Darstellung eines Entlastungsschlotes

8.8 Produktvorlage

(1) Im Zusammenhang mit den Schutzmaßnahmen "explosionsfeste Bauweise für einen reduzierten Explosionsdruck" und "Explosionsdruckentlastung" oder "Explosionsunterdrückung" können Produktvorlagen mit ausreichender Füllhöhe eine geeignete Maßnahme zur explosionstechnischen Entkopplung sein. Dies setzt eine hinreichend feste Austragseinrichtung voraus, auf der die Produktvorlage "aufliegt" (z. B. Zellenradschleuse, Förderschnecke oder Prozessventil). Die Austragseinrichtung selbst muss hierfür nicht flammendurchschlagsicher sein.

(2) Die Produktüberdeckung muss so hoch sein, dass unter Explosionsdruckbelastung ein Flammendurchschlag nicht erfolgen kann. Der erforderliche Mindestfüllstand muss auf geeignete Weise sichergestellt sein.

 

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