Explosionen in Industriebetrieben machen weniger als 4 % aller Störungen, aber beinahe 40 % aller Verluste aus. Sie kommen insbesondere bei der Förderung, Verarbeitung, Pulverisierung und Lagerung verschiedenster Materialien vor. Dazu zählen beispielsweise Kunststoff, Fungizide, Metallstaub, Harz, Getreide, Mehl, Zucker, Zellulose und Arzneimittel. Diese und weitere Stoffe können unter bestimmten Bedingungen explodieren – und dann kommt es auf das richtige Konzept an, um Schlimmeres zu verhindern. Im folgenden Überblick erklärt IEP Technologies fünf Einflussfaktoren, die für das Entstehen und den Verlauf einer Explosion entscheiden sind:
1. Gefährliche Mischung
Damit ein zündfähiges Gemisch zustande kommt, reicht bereits ein Staubanteil von 20 bis 60 g pro m3 Luft aus – immer abhängig vom Material, das verarbeitet wird. Beispiel Getreide: Nicht nur während der Lagerung in einem Silo, sondern auch bei der Produktion von Mehl besteht erhöhte Gefahr, dass eine explosionsfähige Atmosphäre entsteht. Als solche wird ein Gemisch aus Sauerstoff und Staub aus brennbaren feinsten Festpartikeln bezeichnet. Der Dichteunterschied sorgt für ständiges Umherwirbeln und Umwälzen, wodurch ein homogenes Gemisch entsteht. Trifft dieser dispergierte Staub auf eine Zündquelle, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass es zur Explosion kommt.
2. Hoher Druck
Alu- oder Magnesiumpulver, Holzmehl, Mais und Torf oder Kunststoffe wie Polyester machen richtig Druck: Bei Stäuben aus diesen Stoffen erzielt der Explosionsüberdruck einen Höchstwert von 10 bar oder mehr. Im Fall von verbrennenden Metallen steigt die Temperatur im Reaktionsraum auf einen Wert von bis zu 3000 °C an.
3. So schnell wie der Schall
Die Druckwelle einer Staubexplosion breitet sich mit einer Geschwindigkeit von 330 m pro s aus – nur knapp unterhalb der Schallgeschwindigkeit. Vor diesem Hintergrund muss ein Explosionsschutzsystem rasch und effektiv eingreifen, damit durch eine Explosion keine Kettenreaktion ausgelöst wird und sich eine unkontrollierbare Detonation verhindern lässt.
4. Schneller als ein Wimpernschlag
Der Wimpernschlag eines Menschen dauert 100 ms. Lediglich drei Viertel dieser Zeit – nämlich genau 75 ms – hat derweil ein aktives System zur Explosionsunterdrückung, um eine Zündung zu detektieren, den Explosionsherd mit Löschmittel zu versehen und den Anstieg des Drucks sowie die damit verbundene Gefahr aufzuhalten.
5. Elektrostatische Entladung
Stromschläge, die sich manchmal von Türklinken oder Autokarosserien auf Menschen übertragen, können eine Spannung von bis zu 35 000 V aufweisen. Sie kommen dadurch zustande, dass sich aufgestaute Reibungselektrizität schlagartig entlädt. Weil der Vorgang lediglich Sekundenbruchteile dauert und nur wenig Energie im Spiel ist, hat das außer dem Schreckmoment keine Folgen für den Getroffenen. Ganz anders in der Industrie. Dort sind Voraussetzungen gegeben, dass ein solcher Funke eine Explosion auslöst – im Extremfall mit schwerwiegenden Konsequenzen für die Mitarbeiter sowie für Anlagen und Maschinen.
Explosionsschutzlösungen gefragt
Um Industriebetriebe wirksam vor Staubexplosionen zu schützen, sind anforderungsgerechte Explosionsschutzlösungen und die Kommunikation zwischen Anlagenbetreiber, Anlagenbauer und Explosionsschutzanbieter entscheidend. Der Komplettanbieter IEP Technologies kann auf Basis lückenloser Informationen hinsichtlich der Produktcharakteristika und der verfahrenstechnischen Abläufe in der Anlage die Detailkonfiguration der Anlage mit dem projektierten Schutzkonzept abstimmen und somit eine maßgeschneiderte, Atex-konforme Systemlösung implementieren.
