Wie schaut´s aus?
Passiver Explosionsschutz konsequent umgesetzt
Aus der Schüttgut & Prozess 6/2025
Berstscheiben bieten einen zuverlässigen Schutz für die Umgebung – vorausgesetzt, ihre Installation und Platzierung sind vollständig durchdacht und fachgerecht ausgeführt. Gleiches gilt für die dazugehörigen Explosionsentkopplungsprodukte, wie zum Beispiel Rückschlagklappen.
Die Auslegung der Berstscheiben und deren notwendige Entlastungsfläche ist oft eine Sache der Hersteller. Entsprechend wird in Bedienungsanleitungen beschrieben, wie Berstscheiben zu verwenden und einzubauen sind. Nur, werden diese Anweisungen auch immer gelesen?
Auch wenn in den Betrieben der Anwender häufig gut ausgebildete ATEX-Fachkräfte vorhanden sind und viele Anlagenbauer beratend unterstützen, sieht man in der Praxis dennoch immer wieder ungünstig platzierte Lösungen zur Explosionsdruckentlastung. Im Außenbereich bewegen sich oft Serviceteams oder es fahren Transportfahrzeuge an Staubfiltern oder Ladestationen vorbei. Die enorme Kraft einer Druckentlastung und die Größe des Flammenaustritts bei einer Staubexplosion werden dabei manchmal unterschätzt. Um die Druckentlastung gezielt zu lenken, kann die Berstscheibe in einen schräg verlaufenden Ableitkanal integriert werden. Alternativ kann die aufklappende Berstscheibe in einem Gehäuse oder Käfig aufgefangen werden. Wird die Explosion z. B. nach oben abgeleitet, muss sichergestellt sein, dass sich darüber keine Übergänge oder Anlagenteile befinden. Die Vorgaben des Herstellers sind dabei unbedingt zu beachten.
Lösungen für Innenbereiche
Für den Innenbereich gelten noch strengere Anforderungen, da ein Flammenaustritt bei einer Explosion unbedingt verhindert werden muss. Eine mögliche Lösung ist die sogenannte flammenlose Druckentlastung: Hinter der Berstscheibe befindet sich ein Metallfilter, der austretende Flammen aufnimmt und abkühlt. Allerdings funktioniert dieses Prinzip nicht bei allen Staubarten gleich gut. Die staubspezifischen Eigenschaften müssen daher bei der Planung sorgfältig berücksichtigt werden. Sehr heiße Explosionen – etwa bei Metallstäuben – können das Metallgewebe schmelzen, sodass die Druckwelle nicht mehr entweichen kann. Ein weiteres Risiko besteht darin, dass sich der Metallfilter durch Staub aus der Umgebung zusetzt. Auch in diesem Fall kann die Druckwelle nicht ausreichend abgeführt werden.
Hierbei kann die Druckwelle zum Abreißen des kompletten Gehäuses führen und dieses auch einige Meter vom Explosionsherd entfernt landen. Eine Wartung der flammenlosen Druckentlastung, z. B. in Form einer Reinigung, ist daher in manchen Fällen ratsam. Dabei sollte man nicht vergessen, dass die Explosionswucht nicht zu 100 % aufgehalten wird, auch wenn die Flammen den Metallfilter nicht passieren. Der Druck soll ja auch schließlich entlastet werden. Zudem sind Mindestabstände zu berücksichtigen, in der Regel 2 bis 3 m im Radius zu den Geräten, je nach Volumen des Filtergehäuses. Der Abstand zu Wänden darf etwas näher sein. Auch ein genügend großer Raum zur Aufnahme des durch die Druckentlastung entweichenden Gases/Luftvolumens muss gewährleistet werden.
Einbau von Explosions-Rückschlagklappen
Beim Einsatz von Explosions-Rückschlagklappen müssen beim Einbau mehrere Punkte beachtet werden. Besonders wichtig ist der Mindestabstand zwischen Klappe und Filtergehäuse. Die bei einer Explosion entstehende Druckwelle erreicht die Klappe etwas früher als die Flamme. Dieser Zeitvorsprung sorgt dafür, dass die Klappe rechtzeitig reagieren kann. Damit dies funktioniert, muss der Abstand groß genug sein, um die Reaktionszeit des Schließmechanismus zu gewährleisten. Aus diesem Grund gibt es definierte Mindest-Einbauabstände, die unbedingt einzuhalten sind. Ebenso müssen auch die maximal zulässigen Einbauabstände berücksichtigt werden.
Zudem ist zu prüfen, ob Rohrbögen im System vorhanden sind und welche Klappenart zum Einsatz kommt. Lose, pendelnde Klappen können ausschließlich horizontal montiert werden. Klappen, die in geöffneter Position fixiert sind, lassen sich dagegen auch senkrecht einbauen und häufig sogar in Verbindung mit Rohrbögen verwenden. Fixierte, „offen stehende“ Klappen bieten zudem einen besseren Druckverlustverlauf. Allerdings benötigen sie in der Regel einen etwas größeren Mindest-Einbauabstand – in diesem Zusammenhang können dann auch vorhandene Rohrbögen berücksichtigt werden.
Fazit
Ein wirksamer Explosionsschutz hängt nicht allein von den eingesetzten Produkten ab. Entscheidend ist ebenso die richtige Einbausituation. Deshalb sollten sowohl Anlagenbauer als auch Lieferanten von ATEX-Produkten die ATEX-Verantwortlichen der Anwender unterstützen – etwa durch regelmäßige Schulungen oder Beratungen direkt vor Ort. Hier kann die Firma STIF wertvolle Unterstützung leisten. STIF hat sich in den vergangenen Jahren mit ihrer VIGILEX-Produktreihe im Bereich des passiven Explosionsschutzes einen ausgezeichneten Ruf erarbeitet. Die Berstscheiben, flammenlosen Druckentlastungen und Explosions-Rückschlagklappen kommen in zahlreichen Anwendungen der Staubtechnik erfolgreich zum Einsatz. Für Becherwerke sowie für Mühlen und andere Förderanlagen wurde zudem die kompakte und leichte flammenlose Druckentlastung Vigiflam VI entwickelt – speziell abgestimmt auf die Anforderungen dieser Anlagen.
Auch die bereitgestellte Dokumentation ist von großer Bedeutung. ATEX-Zertifikate müssen vollständig und aktuell sein, und sowohl Bedienungsanleitungen als auch Einbauhinweise sollten klar und verständlich formuliert sein. Zwar ist dies üblicherweise der Fall, doch es gibt immer wieder Ausnahmen. Im Interesse der Sicherheit gilt es, solche Negativbeispiele weiter zu reduzieren.
Über STIF
Die 1984 gegründete STIF-Gruppe ist ein französischer Industriekonzern, der innovative technische Ausrüstungen für spezialisierte Nischenmärkte entwickelt, produziert und vertreibt. Ursprünglich auf Fördertechnik für Schüttgüter spezialisiert – darunter Elevatorbecher, Hebebänder und Rohrkupplungen – hat sich das familiengeführte Unternehmen in den vergangenen fünfzehn Jahren stark weiterentwickelt. Heute umfasst das Portfolio auch den passiven Schutz vor Staubexplosionen in industriellen Anlagen sowie seit 2022 den Explosionsschutz für Batteriespeichersysteme (BESS). Mit rund 400 Mitarbeitenden, weltweit anerkannten Produktreihen und fünf Produktionsstandorten in Frankreich, Belgien, Asien und den USA verfolgt die Gruppe das Ziel, in diesem Marktsegment eine führende Rolle einzunehmen – insbesondere im Zuge des rasanten Wachstums erneuerbarer Energien.
Kontakt
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- Thomas Schubert
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