Ein primärer Explosionsschutz, also das vollständige Vermeiden einer entzündlichen Atmosphäre, ist im industriellen Umfeld kaum mit angemessenem Aufwand realisierbar oder sogar schlicht unmöglich. Zur Veranschaulichung: Enthält das Prozessmedium Wasserstoff, verursacht dieser bei nahezu jeder Raumluftkonzentration – von 4 bis 75 % – eine entzündliche Atmosphäre. Sicherheitsverantwortliche sind also auf technische Lösungen angewiesen, die das Risiko einer Explosion eindämmen. Für Rohrleitungssysteme im Niederdruckbereich haben sich Flammensperren, wie Bormann & Neupert by BS&B sie mit Flamesaf jetzt anbietet, bewährt. Bis zur Integration des bisherigen Herstellers RMG in das weltweite Netzwerk von BS&B Safety Systems wurden die Sicherheitsarmaturen in Deutschland gefertigt; aktuell erfolgt die Produktion nach denselben Sicherheits- und Qualitätskriterien in Irland.
Die Flammensperren stoppen zuverlässig die Ausbreitung einer Flammenfront in Leitungen und kühlen das entzündete Medium dabei sofort auf eine Temperatur unterhalb seines Brennpunkts ab. Als unüberwindbare bidirektional wirkende Schranke schützen sie vor den Auswirkungen einer Explosion und entschärfen so Risiken effektiv.
In ihrem Inneren verfügen Flamesaf über gewickelte Sperrelemente mit zahlreichen kleinen Spalten, durch die das gas- oder dampfförmige Prozessmedium im Regulärbetrieb nahezu ungehindert und ohne relevanten Druckverlust hindurchströmen kann. Entscheidend für den Durchfluss und die Sicherheit der Armatur ist die anwendungsspezifische Auslegung. Dabei gilt es, Kriterien wie die Einwirkdauer der Flammen zu beachten. Es stehen Versionen für Kurz- sowie für Dauerbrand zur Verfügung. Auch die Ausbreitungsgeschwindigkeit – Über- oder Unterschall – beeinflusst den Aufbau der Flammensperren. In jedem Fall erfordert die Auswahl der richtigen Ausführung Fachwissen und Erfahrung.
Kombinierter Schutz
Neben den Versionen zum Einbau in Leitungen bietet Bormann & Neupert by BS&B auch Flamesaf-Varianten, die als Endarmaturen ausgeführt sind und verhindern, dass Flammen aus geschlossenen Systemen in die Umgebung austreten. Hier bietet sich die Kombination mit einer Entlüftung an, denn auch unerwünschte Unter- und Überdrücke bergen ein Risiko für geschlossene Behältersysteme. Sie entstehen etwa durch die witterungsbedingten Temperaturschwankungen, denen Anlagen in Außenbereichen ausgesetzt sind – auch in gemäßigten Klimazonen muss mit Temperaturen von -20 bis zu +50 °C gerechnet werden. Daraus resultieren Druckschwankungen von bis zu 0,1 bar im Inneren der Behälter, die nur für wenige Millibar Über- oder Unterdruck ausgelegt sind. Sichere und präzise Systeme zum Druckausgleich sind also unverzichtbar.
Herkömmliche Entlüftungen gleichen dabei entweder nur Über- oder nur Unterdruck aus – mit ihnen sind infolgedessen immer zwei separate Bauteile erforderlich. Die notwendige Installation an der Oberseite kann dann zu einer übermäßigen Gewichtbelastung des Behälters führen. Kombinierte Lösungen zum Druckausgleich – inklusive Flammensperre – sind entschieden leichter. Zudem ist nur ein Anschluss zum Behälter nötig. So reduzieren sich Montageaufwand und das Risiko von Leckagen.
Strenge Richtlinien
Für Flammensperren existieren eine Vielzahl von Richtlinien und Standards, deren Einhaltung je nach Anwendung und Einsatzort gefordert ist. Die strengsten Vorgaben macht aktuell die europäische EN/ISO 16852 in der 2016er-Version. Sie verlangt vom Hersteller ausgiebige Tests für Produkte, die in Ex-Umgebungen eingesetzt werden. Doch auch die Richtlinien der nordamerikanischen NFPA oder des API stellen hohe Anforderungen – etwa an die technische Dichtigkeit von Entlüftungen und Flammensperren bei Drücken nahe dem Ansprechwert. Ziel ist neben dem Schutz von Mensch und Material, die Umwelt vor dem Austritt von Gasen und Dämpfen zu schützen.
Ebenso sind Vorgaben für Wartung und regelmäßige Prüfung der Schutzeinrichtungen Teil aller relevanten Vorschriften. Denn Beschädigungen und Verschmutzungen beeinflussen die sichere Funktion sowohl bezogen auf den Ansprechfall wie auch auf die Durchflussraten im Regulärbetrieb. Hintergrund der Vorgaben ist, dass sich kohlenwasserstoffhaltige Prozessmedien mit der Zeit auf den Sperrelementen ablagern und dort einen Schmutzfilm bilden. Auch Anbieter wie Bormann & Neupert by BS&B empfehlen die regelmäßige Prüfung ihrer Bauteile. Des Weiteren ist eine kontinuierliche Überwachung von Druck- und Temperaturverlauf an den Armaturen möglich. Diese Parameter erlauben präzise Rückschlüsse auf den Zustand; automatisierte Alarmsysteme warnen den Betreiber frühzeitig bei kritischen Abweichungen vom Normzustand. Dies ist besonders dann sinnvoll, wenn die Flammensperren bereits für den Einsatz von Sensoren ausgelegt und vorbereitet sind.
Welche Variante und Auslegung in der jeweils spezifischen Anwendung die beste – langfristig sicherste und wirtschaftlichste – Lösung ist, lässt sich nicht pauschal beantworten. „One size fits all“ ist bei Flammensperren in explosionsgefährdeten Industrieumgebungen unmöglich. Nur Fachleute können die individuell richtige Antwort geben. Auch muss beachtet werden, dass sich Umgebungs- und Prozessbedingungen mit der Zeit verändern können und die Effektivität und Auslegung der wartungsarmen Schutzeinrichtungen im Sinne der Sicherheit periodisch geprüft werden sollten. Dann bleiben Funktionalität und Zuverlässigkeit dauerhaft gewährleistet.
Suchwort: cav0917bormann
Halle 2, Stand 530
Autor : Martin Klug
Produktingenieur Flamesaf, Bormann & Neupert
by BS&B
Kurz und bündig : Flamesaf-Flammensperren
Flamesaf-Flammensperren von Bormann & Neupert by BS&B stoppen im Fall einer Explosion die Ausbreitung der Flammenfront und schützen so verbundene Tank- und Rohrsysteme
vor den Auswirkungen von Feuer und Druckwellen. Im regulären Betrieb können gas- oder dampfförmige Prozessmedien nahezu ungehindert und ohne relevanten Druckverlust durch die Spalte der gewickelten Sperrelemente
im Innern hindurchströmen. Standardausführungen der bidirektional wirkenden, passiven Schutzeinrichtungen sind für Betriebstemperaturen bis 200 °C und Arbeitsdrücke bis 2 bar lieferbar. Spezialausführungen für extremere Betriebsbedingungen sind ebenfalls erhältlich. Die Produktpalette von Bormann & Neupert by BS&B deckt fast alle Anwendungen ab, bei denen entzündliche Atmosphären der Explosionsgruppen I bis IIC entstehen können. Sie sind als End- und Rohrleitungsarmaturen in den Standardgrößen DN 25 bis DN 600 erhältlich.
