Brand- und Explosionsschutz in der chemischen Industrie: Ein Überblick
Brennbare Flüssigkeiten, Gase und Stäube bergen in der chemischen Industrie ein hohes Brand- und Explosionsrisiko. HENNLICH liefert gemeinsam mit Lieferpartnern KITO Armaturen GmbH und ATEX Explosionsschutz GmbH ganzheitliche Schutzkonzepte. Dadurch werden Anlagen zuverlässig geschützt und Risiken dauerhaft minimiert.
In der chemischen Industrie gehört der Umgang mit brennbaren Flüssigkeiten, Gasen und Stäuben zum Betriebsalltag. Gleichzeitig bergen Brand- und Explosionsereignisse gravierende Risiken für Menschen, die Umwelt und Anlagen. Deshalb ist ein wirksames Schutzkonzept integraler Bestandteil der Planung, des Betriebs und der Instandhaltung von Anlagen.
Gefahrenpotenziale chemischer Prozesse
Chemische Produktionsanlagen sind häufig durch hohe Temperaturen und Druckverhältnisse sowie durch reaktive Stoffe gekennzeichnet. Bereits kleine Leckagen können zur Freisetzung entzündlicher Atmosphären führen, die sich bei Vorhandensein einer Zündquelle explosionsartig entzünden. Typische Gefahren entstehen in Rohrleitungssystemen, an Armaturen, Pumpen, Flanschen oder beim Befüllen und Entleeren von Anlagen. Brand- und Explosionsschutzarmaturen setzen deshalb dort an, wo explosionsfähige Gemische entstehen oder nicht sicher ausgeschlossen werden können. Man unterscheidet dabei zwischen Flammschutz für gasförmige bzw. flüssige Medien und Explosionsschutz für staubförmige Medien.
Gasförmige und flüssige Medien
In Anlagen, in denen brennbare Flüssigkeiten oder Gase gelagert und transportiert werden, besteht ein zentrales Risiko der unkontrollierten Ausbreitung von Flammen und Druckstößen. Bereits ein einzelner Zündvorgang in einem Tank, einer Rohrleitung oder einem Sammelbehälter kann sich über weite Distanzen entlang einer ganzen Anlage fortpflanzen und erhebliche Schäden verursachen. HENNLICH setzt bei diesen Medien auf die Produkte des Lieferpartners KITO.
Be- und Entlüftungshauben übernehmen hier eine Doppelfunktion: Sie schützen Tanks und Behälter vor unzulässigen Über- und Unterdrücken und begrenzen gleichzeitig den Eintrag von Fremdluft. In explosionsgefährdeten Bereichen werden sie häufig mit integrierten Flammensperren ausgeführt, um einen Flammendurchschlag in den Behälter zu verhindern. Deflagrationsrohrsicherungen sind für Anwendungen ausgelegt, in denen mit vergleichsweise langsamen Flammenfronten zu rechnen ist. Sie stoppen die Flamme innerhalb der Rohrleitung, indem sie Wärme entziehen und die Verbrennungsreaktion abbrechen, bevor sie auf nachgelagerte Anlagenteile übergreift. Für deutlich höhere Drücke und Flammengeschwindigkeiten kommen Detonationsrohrsicherungen zum Einsatz, die so ausgelegt sind, dass sie auch den extremen Belastungen einer Detonation standhalten.
Ergänzt wird dieses Schutzkonzept durch Überdruckventile, die Behälter und Rohrleitungen bei unzulässigem Druckanstieg schützen, sowie durch Unterdruckventile, die ein strukturelles Versagen bei Druckabfall verhindern. Kombinierte Über- und Unterdruckventile bündeln beide Funktionen in einem Bauteil und haben sich insbesondere in geschlossenen Tanksystemen bewährt, in denen sowohl Druckaufbau als auch Druckabbau sicher beherrscht werden müssen.
Staubförmige Medien
Auch durch fein verteilte Stäube steigt das Explosionsrisiko erheblich. Bei Förderung, Dosierung oder Lagerung können diese in der chemischen Industrie freigesetzt werden. Staubexplosionen entwickeln sich meist schlagartig und mit besonders hohen Druckspitzen. Ganze Anlagenteile können dabei zerstört werden.
Die ATEX Explosionsschutz GmbH bietet für diesen Anwendungsbereich maßgeschneiderte Lösungen, die auf reale Prozessbedingungen abgestimmt sind. Das Unternehmen zählt weltweit zu den führenden Herstellern von tertiären Explosionsschutzkomponenten und entwickelt seine Produkte gezielt für Anlagen, in denen brennbare staubförmige Medien gelagert, transportiert und verarbeitet werden. Im vorbeugenden Explosionsschutz kommen Systeme zur CO-Detektion und Funkendetektion zum Einsatz, die frühe Anzeichen einer ungewollten Zündung oder eines Schwelbrandes erkennen. Ergänzt wird dies durch Systeme zur Explosionsunterdrückung, bei denen Drucksensoren den beginnenden Explosionsverlauf detektieren und innerhalb kürzester Zeit Löschmittel über ein Düsensystem in den betroffenen Anlagenteil einbringen. Steuerzentrale und Löschmittelflaschen sind dabei so ausgelegt, dass sie auch unter rauen Industriebedingungen zuverlässig funktionieren.
Aktive und passive Entkopplungssysteme werden eingesetzt, um die Ausbreitung einer Explosion in vernetzten Anlagen zu verhindern. Schnellschlussschieber schließen im Ereignisfall innerhalb von Millisekunden und unterbrechen die Flammen- und Druckfront. Passive Systeme wie das „Float Valves“ reagieren selbständig auf den Druckstoß und blockieren den Durchgang in angrenzende Anlagenteile. Ergänzend sorgt die Explosionsdruckentlastung dafür, dass bei einem definierten Innendruck gezielt entlastet wird und die strukturelle Belastung der Apparate begrenzt bleibt. Diese Komponenten begrenzen sowohl das Entstehen als auch eine Ausbreitung einer Staubexplosion erheblich.
Ganzheitliche Konzepte von Bedeutung
Hochwertige, explosionsgeschützte Komponenten bilden die Grundlage für sichere Anlagen und minimierte Risiken. Entscheidend ist jedoch, dass diese Bauteile nicht isoliert betrachtet werden, sondern Teil eines durchdachten Gesamtkonzepts sind. Brand- und Explosionsschutz in der chemischen Industrie erfordert ein abgestimmtes Zusammenspiel aus Technik, normgerechter Auslegung und praktischer Betriebserfahrung. Nur so lassen sich sowohl das Entstehen als auch die Ausbreitung von Explosionen zuverlässig kontrollieren. Die enge Zusammenarbeit mit unseren erfahrenen Partnern sorgt dafür, dass bei HENNLICH alle Komponenten aufeinander abgestimmt sind und auch unter anspruchsvollen Industriebedingungen belastbar, wartungsfreundlich und langfristig verlässlich arbeiten.
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Laura Doblhofer
Gruppenleitung
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