Explosions- und Brandschutz im Anlagenbau

Das Übergreifen von Bränden von Filtergehäusen auf Gebäude kann man durch das Einhalten ausreichend großer Abstände verhindern (laut BGI 739 ≥ 10 m bei Außenwänden aus brennbarem Material oder ≥ 5 m bei Außenwänden aus nicht brennbarem, aber nicht feuerbeständigem Material), was jedoch aufgrund beengter Platzverhältnisse oft nicht zu realisieren ist. Wenn die Filtergehäuse allerdings so konstruiert sind, dass sie die Ausbreitung von Bränden verhindern, ist ein platzsparendes Layout der Anlage möglich.

Deshalb hat die Firma LUNG ihre Filtergehäuse einer Brandschutzprüfung unterzogen, mit deren Bestehen die Filtergehäuse nach der Feuerwiderstandsklasse EW 90 (nach DIN EN 13501-2) zertifiziert wurden. Außerdem wurden die Gehäuse mit den Berstklappen und Adaptern der Firma rexotec AG ausgerüstet, die dafür sorgen, dass Flammen nach einer Explosion nach oben abgeleitet werden. Bei Filtergehäusen der Klasse EW 90 beträgt der Mindestabstand zu Gebäuden mit nicht feuerbeständiger, nicht brennbarer Außenwand laut BGI 739 nur noch 1 m (gegenüber 5 m bei Geräten, die nicht EW 90 entsprechen), so dass die LUNG-Filtergehäuse nun platzsparend nahe an solchen Gebäuden aufgestellt werden können.

Druckentlastung nach oben mit Berstklappe und Adapter

Ein großer Chemiekonzern beauftragte LUNG mit dem Umbau der Filteranlangen in einem seiner Werke. An den Filtergehäusen war es wegen der Druckwechselbeanspruchung immer wieder zu Ausfällen von Berstscheiben gekommen. Man war daher auf der Suche nach einem weniger anfälligen System. Außerdem stellten wegen der engen Platzverhältnisse in der Anlage die bei einer Explosion auftretenden Flammen ein potenzielles Sicherheitsrisiko dar.

Vor der Einleitung von Umbaumaßnahmen führte die Firma rexotec AG eine systematische Analyse der Ausgangssituation, der für den Explosionsschutz relevanten Anforderungen und der zu erwartenden Kosten durch. FEM-Berechnungen stellten von vornherein sicher, dass die Festigkeit der Filtergehäuse auch nach der geplanten Umrüstung nachweislich den geltenden Anforderungen entsprechen würde.

Schließlich wurde folgende Lösung umgesetzt: Die Berstscheiben wurden gegen die robusteren, gegen Unterdruck unempfindlichen Berstklappen ausgetauscht. Durch einen zwischen Filtergehäuse und Klappe montierten Berstadapter wird die Flamme nun vollständig nach oben abgeleitet. Somit besteht keine Gefahr mehr, dass bei einer Explosion austretende Flammen Brände oder Unfälle verursachen. Ein weiterer großer Vorteil: Im Gegensatz zu anderen Ableitungskonstruktionen muss der Berstadapter als integrativer Bestandteil des Filters bei der Auslegung der Entlastungsfläche nicht als zusätzlicher Entlastungskanal des Gehäuses berücksichtigt werden. Bei der Berechnung der Entlastungsfläche muss lediglich das geringe zusätzliche Volumen des Adapters mit einkalkuliert werden. Die Berstklappen sind wiederverschließbar und haben daher eine lange Lebensdauer. Wegen ihrer glatten Oberfläche, auf der sich nichts festsetzen kann, und fehlender Gelenke und Scharniere sind sie außerdem nahezu wartungsfrei.

Die komplette Umrüstung wurde dem Kunden von den Firmen LUNG und rexotec als Gesamtpaket aus einer Hand angeboten. Dieses Paket umfasste alle Leistungen von der Analyse der Ausgangslage über die Konzipierung und professionelle Durchführung der Umbaumaßnahmen auf engstem Raum und unter Beachtung höchster Sicherheitsstandards bis hin zur Inbetriebnahme. Nach diesem erfolgreichen Projekt hat sich die Firma LUNG entschieden, die Explosionsdruckentlastung beim Umbau und Neubau von Filteranlagen auf Berstklappen umzustellen, die je nach Einbausituation mit oder ohne Adapter montiert werden können.

Stabilität und Platzgewinn durch begehbare Berstklappen auf dem Dach

Durch einfache konstruktive Maßnahmen kann die Stabilität der Berstklappen so erhöht werden, dass sie im Bedarfsfall gefahrlos begehbar sind. Voraussetzung ist selbstverständlich, dass die üblichen Sicherheitsvorkehrungen (Abschalten der Anlage usw.) getroffen werden. Diese Stabilität ist beim Einbau auf Dächern aller Art insbesondere bei stark eingeschränkten Platzverhältnissen (z. B. auf Silodächern) äußerst nützlich. Auf einem Silo montierte Berstscheiben reduzieren die begehbare Fläche und müssen bei Wartungs- und Inspektionsarbeiten umgangen und zur Verhütung von Unfällen gesichert werden. Setzt man dagegen begehbare Berstklappen ein, bleibt der gesamte Platz auf dem Silodach weiterhin nutzbar, erforderliche Arbeiten können sicher und ohne Behinderungen durchgeführt werden und Sicherungsmaßnahmen wie Arbeitsbühnen sind unnötig. Dies verkürzt wiederum die für solche Arbeiten zu veranschlagende Zeitdauer.

Im Moment wollen immer mehr Betreiber ihre vorhandenen Betonsilos für Holzspäne mit Druckentlastungseinrichtungen nachrüsten bzw. die derzeitigen Vorrichtungen erneuern. Auch für die Beton- oder Holzdächer solcher Silos bietet rexotec wirtschaftliche, technisch auf die speziellen Anforderungen des Einsatzortes zugeschnittene Lösungen.

Gebäudeabsicherung

Immer häufiger werden auch gemauerte Gebäude wie Lagerhallen oder Produktionsstätten, aber auch Betonsilos mit Berstklappen gegen Druckanstieg abgesichert. Da Berstklappen zuverlässig schon bei Drücken von etwa 20 mbar öffnen, sind sie für den Einsatz geradezu prädestiniert.

Um Wärmeverluste in Gebäuden zu verhindern, lassen sich die Berstklappen ohne großen Aufwand mit einer Isolierung versehen – ein Punkt, der angesichts ständig steigender Energiepreise von besonderer Bedeutung ist.

Nachhaltigkeit statt Wegwerfprinzip

Mit der Berstklappe als zertifizierter Explosionsdruckentlastungseinrichtung steht eine preiswerte Alternative zur Verfügung, die robust, langlebig, weitgehend wartungsfrei und einfach zu montieren ist. Das System ist wiederverschließbar und braucht nach dem Ansprechen nicht ausgetauscht zu werden. Seine Flexibilität, mit der es sich an alle erdenklichen Anforderungen anpassen lässt, eröffnet den Planern, Bauern und Betreibern industrieller Anlagen in allen Branchen, in denen explosionsfähige Stäube auftreten, neue Möglichkeiten des konstruktiven Explosionsschutzes.

(Dipl.-Ing. Peter Reitinger)

 

Speichere in deinen Favoriten diesen permalink.