Bei gleichzeitigem Aufeinandertreffen von Luft-Sauerstoff, einem brennbaren Stoff und einer wirksamen Zündquelle in einem bestimmten Verhältnis in einem geschlossenen Behälter steigen schlagartig Temperatur und Druck an. Kann die entstehende Wärme nicht schnell genug absorbiert oder der Druck entlastet werden, kommt es zu einer Volumenausdehnung und der Freisetzung von großer Wärmeenergie mit einer Druckwelle.

Im Rahmen einer umfangreichen und betriebsorientierten Gefährdungsbeurteilung müssen daher geeignete Schutzsysteme und Maßnahmen, welche auf den Schutz vor Explosionen durch Gefahrstoffe als Zündquelle einzahlen, festgelegt und umgesetzt werden. Beim vorbeugenden Explosionsschutz geht es darum, so ein Zusammentreffen zu vermeiden. Doch allein durch die Vielzahl an möglichen Zündquellen ist dies in der Praxis fast immer unmöglich. Darum ist konstruktiver Explosionsschutz, der die Auswirkungen einer Explosion reduziert, für Industriebetriebe in puncto Sicherheit das A und O. Industrielle Anlagen müssen immer so vor den Folgen einer Explosion geschützt werden, dass auch im Ereignisfall die Sicherheit der Mitarbeiter und ein schnelles Fortsetzen der Produktion gewährleistet sind. Denn: Jede Stunde Produktionsausfall kostet. Einen wirtschaftlichen konstruktiven Explosionsschutz ermöglichen in den meisten Fällen die Explosionsdruckentlastung und die Explosionsunterdrückung.

Wir zeigen Ihnen gern auf Ihren Prozess zugeschnittene Lösungen, die die Auswirkungen einer Explosion auf ein unbedenkliches Maß beschränken und Ihnen eine schnelle Wiederaufnahme der Produktion nach einem Explosionsereignis sichern.

Höher – schneller – weiter: Das gilt auch für den technischen Fortschritt industrieller Anlagen. Im 21. Jahrhundert angekommen, laufen die längst optimierten Maschinen auf Hochtouren. Mit der maximalen Auslastung der Anlagen nimmt allerdings auch die Explosionsgefahr zu. Nicht zuletzt durch den zunehmenden Feinstaubanteil schnelllaufender Maschinen hat sich die Wahrscheinlichkeit von Explosionen erhöht – diese kosten fast immer auch Menschenleben. Bleibt der Mensch selbst verschont, verursacht eine Explosion in einer Industrieanlage ohne entsprechenden Schutz dennoch einen großen wirtschaftlichen Schaden. So hat die Vergangenheit gezeigt, dass aufgrund ungeschützter Anlagen immer wieder Explosionen entstehen, die Unternehmen in den Konkurs treiben. Denn jeder Tag, an dem nicht produziert werden kann, gefährdet die Unternehmensexistenz.

Geeignete Explosionsschutz-Maßnahmen, seien sie primärer, sekundärer oder tertiärer Natur, schützen Unternehmen vor dem Totalverlust Ihrer Anlagenwerte. Wohingegen bei einem Brand verhältnismäßig ausreichend Zeit bleibt, um das Schadensausmaß zu minimieren, entsteht bei einer Explosion der maximale Schaden binnen Millisekunden. Deshalb ist Explosionsschutz durch entsprechende Schutzsysteme so essentiell wichtig, denn in Relation zu den Schadenswerten ist er ohnehin eine wirtschaftliche Investition in eine Unterbrechungsfreie und sichere Produktion.

Bereiche, in denen eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre herrscht, also explosionsfähige Gas-/Dampf-/Nebel-Luft-Gemische bzw. Staub-Luft-Gemische oder hybride Gemische aus Luft und brennbaren Stoffen auftreten können, werden als explosionsgefährdete Bereiche bezeichnet. Sie müssen in Zonen eingeteilt werden. Für Gas-Luft-Gemische sind das die Zonen 0, 1 und 2, für Staub-Luft-Gemische die Zonen 20, 21 und 22. Die jeweils höchste Zahl bedeutet dabei, dass eine explosionsfähige Atmosphäre normalerweise nicht bzw. nur kurzzeitig auftritt. Sie besagt aber nicht, dass diese Zonen weniger gefährlich sind.

1. Zuverlässigkeit und Produktivität
Schutzsysteme müssen permanent verfügbar und einsatzfähig sein. Fehlauslösungen, die die Produktivität der Anlage reduzieren, müssen ausgeschlossen werden können.

2. Rechtssicherheit
Moderne Schutzsysteme müssen sämtlichen rechtlichen Anforderungen genügen und Betreibern so juristische Absicherung garantieren.

3. Wirtschaftlichkeit
Schutzsysteme müssen möglichst einfach und ohne zusätzlichen Aufwand integriert werden können. Auch die laufenden Kosten der Systeme müssen möglichst niedrig sein.

Alle Schutzkonzepte von REMBE^® erfüllen diese Anforderungen. Versprochen.

Im Rahmen einer Gefährdungsbeurteilung ist die Wahrscheinlichkeit explosionsfähiger Stoff-Luft-Gemische (Unterteilung in Zonen) und wirksamer Zündquellen zu prüfen. Sollte Explosionsgefahr bestehen, müssen Maßnahmen ergriffen werden, um Explosionen zu verhindern oder zumindest deren Wahrscheinlichkeit zu reduzieren (siehe Schritt 2). Andernfalls ist die Implementierung eines Schutzsystems zwingend erforderlich, um mögliche Schäden auf ein akzeptables Niveau zu verringern (siehe Schritt 3).

Technische Maßnahmen
Wirksame Entstaubungsanlagen verhindern eine explosionsfähige Atmosphäre. Zusätzlich ist eine Überlagerung mit Schutzgasen zu empfehlen, um den Sauerstoffgehalt zu senken.
Vermeidung von wirksamen Zündquellen
Generell sollten nur geeignete Betriebsmittel (z. B. Kategorie 1D) verwendet und Fremdkörper im Produktstrom vermieden werden. Eine regelmäßige Erdungsüberwachung kann zudem elektrostatische Entladungen verhindern.
Organisatorische Maßnahmen
Umfassende Mitarbeiterschulungen sollten die Regel sein. Überwachte Reinigungspläne und Freigabesysteme für Heißarbeiten schaffen zusätzliche Sicherheit.

Explosionsdruckfeste oder -druckstoßfeste Ausführung
Hiermit werden Behälter beschrieben, deren Festigkeit hoch genug ist, um dem maximalen Explosionsdruck standzuhalten.
Konventionelle Explosionsdruckentlastung
Unter Explosionsdruckentlastung versteht man eine Schutzmaßnahme für geschlossene Behälter, durch die ein unzulässig hoher Druck im Inneren des Behälters vermieden wird. Sollbruchstellen, z.B. Berstscheiben, in den Wänden der Anlage bersten.
Flammenlose Druckentlastung
funktioniert grundsätzlich nach demselben Prinzip wie die konventionelle Explosionsdruckentlastung. Sie bietet allerdings den großen Vorteil, dass im Falle einer möglichen Druckentlastung, lediglich ein auf ein ungefährliches Maß reduzierter Druck austritt und somit das Verletzungsrisiko, auch in unmittelbarer Nähe, eliminiert wird.
Explosionsunterdrückung
Druck- und/oder Infrarotsensoren erkennen die Explosionsgefahr bereits im Anfangsstadium. Über ein Steuersystem wird Löschpulver, dass die Explosionsflamme im Keim erstickt, innerhalb weniger Millisekunden in der Anlage freigesetzt.
Entkopplung Diese Explosionsschutzmaßnahmen müssen stets mit einer explosionstechnischen Entkopplung kombiniert werden, um die verheerenden Auswirkungen einer Ausbreitung der Explosion sowie Sekundärexplosionen zu vermeiden.

Der vorbeugende Explosionsschutz beschreibt alle Maßnahmen zur Verminderung oder gar Eliminierung der Explosionswahrscheinlichkeit. Grundlegend werden verschiedene Voraussetzungen für die Entstehung einer Explosion benötigt. Explosionsfähiges Gas- oder Staubgemisch - Sauerstoff - Zündquelle. Damit eine Explosion also nicht zustande kommt reicht es, eine der benötigten Voraussetzungen aus dem Aktionskreis zu entfernen. Um nun den richtigen Schutz vor einem solchen Ereignis zu finden, müssen die verschiedenen Anwendungen/Fälle genauestens beurteilt werden. Somit kann eine Zündung nicht nur im geschlossenen sondern auch in einem offenen Prozess lebensgefährlich sein.

Bevor eine Explosion auftreten kann, müssen drei Dinge zusammentreffen: Eine Zündquelle, ein brennbarer Stoff und Sauerstoff. Gerade im Bereich der Handhabung brennbarer Flüssigkeiten oder bei Befülleinrichtungen von brennbaren Stäuben ist es oftmals ausreichend Maßnahmen des vorbeugenden Explosionsschutzes anzuwenden, wobei insbesondere der „Vermeidung wirksamer Zündquellen“ eine vorrangige Stellung zukommt.

Elektrostatische Ladungen entstehen auf der Oberfläche durch Reibung von aufladbaren Materialien. Diese Ladung verbleibt auf dem Stoff, bis sie sich entweder langsam abbaut oder sich durch Funkenüberschlag an einem Leiter entlädt. Der bei dieser Entladung entstehende Funke kann bei Auftreten einer explosionsfähigen Atmosphäre zur Zündung führen. Um diese elektrostatische Aufladung zu verhindern und entstehende Ladungen sicher abzuleiten, müssen geeignete Erdungseinrichtungen wie Erdungsklammern an z.B. Fässern, Anlagen und Rohren eingesetzt werden. Erdungsklammern sind vor allem bei ortsveränderlichen Objekten sinnvoll einzusetzen, da eine schnelle Montage und Demontage der Erdungsklammern möglich ist.

Bei der flammenlosen Druckentlastung werden die Flammen im Filtergewebe der Flammenfalle extrem effizient abgekühlt und so im Keim erstickt. Weder Flammen noch Druck treten aus. Die Produktionsanlage kann prozessoptimiert aufgestellt werden. Ebenso werden die bei einer Explosion typische Druckerhöhung und Lärmbelästigung im Betriebsraum auf ein kaum wahrnehmbares Minimum reduziert. Die Filterkonstruktion garantiert, dass keine verbrannten oder unverbrannten Stoffe austreten. Zusätzlich zur Reduzierung der Explosionsauswirkungen wird auf diese Weise auch der Schutz der Mitarbeiter in höchstem Maße gewährleistet.

Bei der Entkopplung wird zwischen aktiven und passiven Systemen unterschieden:

Passive Entkopplungssysteme reagieren allein durch die Explosionswirkung und verhindern durch ihre bauliche Beschaffenheit eine Flammen- und Druckausbreitung.

Aktive Systeme nehmen über Detektoren oder Sensoren, die den Druck oder Flammen registrieren, eine Explosion wahr und lösen dann Gegenmaßnahmen, wie z. B. das Schließen eines Ventils, aus.

Ziel der Entkopplung ist es, im Ereignisfall angrenzende Anlagenteile vor einer Ausbreitung der Explosion zu schützen. Durch das Verschließen von Rohren und Fördereinrichtungen dringt die Explosion nicht in weitere Anlagenteile vor. Bei der explosionstechnischen Entkopplung kommen Quenchventile, Rückschlagklappen oder -ventile zum Einsatz. Üblich ist auch das Ablöschen der Explosionsflammen mithilfe einer chemischen Löschmittelsperre. Ventile und Löschmittelsperren sind in der Lage, gleichzeitig in beide Richtungen zu entkoppeln.

Explosionsunterdrückung ist eine explosionsschutztechnische Maßnahme, bei der die Verbrennung einer explosionsfähigen Atmosphäre in einem geschlossenen oder im Wesentlichen geschlossenen Volumen detektiert (erkannt) und bereits in der Anfangsphase abgebrochen wird, wobei die Entwicklung von zerstörenden Druckanstiegen verhindert wird. Eine Steuereinrichtung bewirkt, dass Löschmittel schlagartig aus dem Unterdrückungsmittelbehälter in kürzester Zeit in das zu schützende Volumen eingebracht wird. Eine Explosion gilt als unterdrückt, wenn der Explosionsdruck auf die projektierte Volumenfestigkeit begrenzt wird oder die Flammenausbreitung auf eine festgelegte, maximale Größe in offenen Räumen limitiert wird.