Hygienischer Explosionsschutz

Rudi Post

Wirksamer Explosionsschutz ist heute eine Verbindung aus Explosionsunterdrückung und einer explosionstechnischen Entkopplung der betroffenen Anlagenteile. Diese Verbindung verhindert den Aufbau eines unzulässig hohen Druckes in den Anlagenkomponenten bzw. Apparaten und verhütet so ihre Zerstörung. Dabei wird die Flammenausbreitung und somit der Wirkungskreis von Explosionen eingeengt.

Bei der Explosionsunterdrückung treten weder Produkte, Verbrennungsrückstände oder Flammen aus den geschützten Anlagenteilen aus. Eine Übertragung von Explosionsflammen bzw. des Explosionsdrucks zwischen einzelnen Anlagenkomponenten verhindert die explosionstechnische Entkopplung. Sie ist immer dann notwendig, wenn explosionsgefährdete Bereiche mit unterschiedlichen Gefährdungsgraden miteinander in Wechselwirkung stehen.

Schutzsysteme, bestehend aus Explosionsunterdrückung und explosionstechnischer Entkopplung, entsprechen den aktuellen Richtlinien VDI 2263, Blatt 4. Ab dem 1. Juli 2003 müssen sie zudem gemäß der dann geltenden Richtlinie Atex 100a zugelassen sein.

Das von Kidde-Deugra angebotene Explosionsunterdrückungssystem besteht im Wesentlichen aus

• einem Detektionssystem

• einer Kontroll- und Steuereinheit (CIE) sowie

• dem High-Rate-Discharge-Löschmittelbehälter (HRD)

Um den hohen hygienischen Ansprüchen der Pharma- und Lebensmittelindustrie gerecht zu werden, sind die produktberührten Teile des Systems teilweise oder komplett aus Edelstahl 1.4301 bzw. 1.4571 gefertigt. Die im Detektionssystem eingesetzten Drucksensoren MEX 3.2 sind mit Druckaufnehmermembranen aus Keramik ausgestattet. Die Verbindung zwischen dem zu schützenden Anlagenteil und dem HRD-Löschmittelbehälter wird über eine Hygiene-Ausströmeinheit hergestellt.

Letztere besteht aus einem Einschweißflansch, einer Verschlussscheibe, einem Klemmring und einer Ausströmdüse.

Die Verschlussscheibe gewährleistet eine gas- und wasserdichte Abtrennung des Anlagenteils vom HRD-Löschmittelbehälter. Die Übergänge zwischen der Anlagenwand und dem Einschweißflansch sind so ausgebildet, dass es zu keiner Ablagerung von Produkten kommen kann. Eine Keimbildung durch Restprodukte ist ausgeschlossen.

Bei der Aktivierung der Explosionsunterdrückungsanlage durchstößt die hervorschießende Ausströmdüse die Verschlussscheibe und verteilt das Löschpulver in den zu schützenden Bereich. Die Verschlussscheibe bleibt an der Flanschverbindung hängen. Eine spezielle Klemmvorrichtung erlaubt ein einfaches Auswechseln der Verschlussscheibe.

Bei schwingenden, beweglichen Apparaten, beispielsweise Fließbetttrocknern oder Sieben, ist die Flanschverbindung zwischen Apparat und HRD-Löschmittelbehälter als Vibro-System ausgeführt. Zwischen beiden Komponenten befindet sich ein genau eingestellter Spalt, so dass der Bewegungsablauf des Apparates nicht durch den HRD-Löschmittelbehälter gestört wird. Letzterer wird separat gehaltert.

Explosionsunterdrückungssysteme arbeiten in erster Linie auf der Grundlage von pulverförmigen Löschmitteln und Wasser. In der Lebensmittel- und Pharmaindustrie wird hauptsächlich Natriumbicarbonat, das beispielsweise unter dem Handelsnamen Dessikarb vermarktet wird, verwendet. Ein anderes pulverförmiges Löschmittel auf Natriumbicarbonat-Basis ist Kiddex. Es zeichnet sich durch eine sehr hohe Löschwirksamkeit aus und ist, was besonders hinsichtlich der Reinigung wesentlich ist, wasserlöslich. So lässt sich Kiddex durch einfaches Ausspülen mit Wasser aus den betroffenen Anlagenteilen herauswaschen. Darüber hinaus ist Kiddex sehr feinkörnig und verfügt somit über eine hohe spezifische Oberfläche. Das Löschmittel enthält Zusätze, die eine Agglomeration unterdrücken.

Wasser hat sich als Löschmittel bei Staubexplosionen mit einem Kmax-Wert kleiner 150 m·bar·s-1 sowie bei kleinen Apparatevolumina bewährt. Aufgrund der hohen Hygieneanforderungen in der Nahrungsmittel- und Pharmaindustrie verwendet man es in diesen Branchen fast gar nicht.

E cav 302