Intelligente Explosionsunterdrückung für die Schüttgutindustrie

Löschmittelbehälter stets einsatzbereit

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In der schüttgutverarbeitenden Industrie lässt sich eine ganze Bandbreite an Maßnahmen ergreifen, um das Risiko und die Auswirkungen von Explosionen zu minimieren – von Funkendetektion über Berstscheiben bis hin zu aktiven Systemen wie Explosionsunterdrückung. Entscheidend ist, dass die Lösungen im Verbund zusammenwirken und miteinander kommunizieren.

Die Funkenerkennung ist eine komplexe Methode, um Brände und Explosionen zu vermeiden. Das Prinzip setzt direkt bei den Zündquellen an – noch bevor ein Brand oder eine Explosion entstanden sind. Innerhalb einer Millisekunde erkennt der Funkendetektor Funken und setzt automatisch eine Prozesskette in Gang: Eine Löscheinheit löscht Funken und Glut mit einer geringen Wassermenge. Dieser Vorgang wird durch den Signalrouter geregelt
und überwacht. Derweil kontrolliert das Steuergerät das gesamte System und löst bei Bedarf akustische und optische Signale an die Umgebung aus. Wenige Sekunden nach Beseitigung der Gefahr
wird der Löschvorgang schließlich vom Automatiksystem gestoppt und das System ist sofort wieder bereit, einen erneuten Brand zu verhindern.

Auslösemechanismus permanent überwacht

Explosionsunterdrückungssysteme von IEP Technologies sind darauf ausgelegt, innerhalb von Millisekunden den Druckaufbau einer anlaufenden Explosion zu erkennen und ein Explosionslöschmittel in den geschlossenen Bereich einzubringen. Das Löschmittel hemmt die Explosionsreaktion und bildet eine Barriere zwischen den brennbaren Partikeln. In den vergangenen 15 Jahren gab es im Segment Löschmittelbehälter kaum Innovationen am Markt. Die Ausschüttung von Löschmitteln aus den dafür vorgesehenen Behältern wurde bislang mithilfe von Pyrotechnik und Gasgeneratoren ausgelöst – ein Mechanismus, der sich zunehmend als schwierig im Handling erweist. Eine Trendwende bildet der von einem Magneten gesteuerte eSuppressor, eine von IEP Technologies entwickelte Explosionsunterdrückungseinheit, die durchgängig intelligenten Explosionsschutz ermöglicht. Der eSuppressor gestattet es, die Funktionalität des Auslösemechanismus permanent zu überwachen. Die Lösung ist wiederinstandsetzbar und eignet sich für sämtliche Einsatzbereiche, in denen bereits IEP-Explosionsunterdrückung eingesetzt wird – von der Kohlevermahlung bis hin zu Industrien mit extrem hohen Hygieneanforderungen, beispielsweise bei der Produktion von Babynahrung und Milchpulver. In beiden Bereichen muss das Personal aufgrund von Reinigungsarbeiten regelmäßig in die Behälter steigen. Der eSuppressor beinhaltet einen integrierten Safety Lockout für den sicheren Zugang zum Prozessbehälter.

Druckveränderungen präzise erkannt

Der Löschmittelbehälter ist kompatibel mit dem Detektionssystem SmartDS, das mit komplexen Algorithmen dafür sorgt, dass normale Prozessdruckschwankungen sicher von einer Explosion unterschieden werden können. Das SmartDS besteht aus einem dynamischen Drucksensor mit zwei Keramikzellen und einer Auswerteeinheit. Dynamische Messzellen im Detektor erkennen Druckveränderungen. Sobald die voreingestellten Druckwerte überschritten werden, reagiert der Detektor innerhalb von Millisekunden und löst einen Alarm aus. Diese Ausgabe- und Entscheidungslogik ermittelt den Unterschied zwischen einem Druckanstieg durch eine Explosion und den normalen Druckschwankungen im Prozess. Zudem speichert die integrierte Auswerteeinheit FAB4 sämtliche Ereignisse und ermöglicht die Aufzeichnung aller Prozessdrücke. Dies hilft bei der Analyse und Ursachenforschung von Explosionen sowie bei der Frage, wie Explosionsgefahren künftig minimiert werden können. Dadurch lässt sich der Kreis vom Löschmittelbehälter über die Steuerungseinheit, die Auswerteeinheit und die Detektion auf intelligente Weise schließen.

Steuerungszentralen kommunizieren mit Schutzorganen

Die Steuergeräte von IEP Technologies bestehen aus Steuer- und Batterieladekreisen, Netzteil sowie einem Bedienfeld mit Steuer- und Anzeigefunktionen. Alle Signale, die von den Sensoren für Explosionsdruck und Flammen ausgehen, werden vom Steuergerät aufgezeichnet, geprüft und ausgewertet. Im Falle einer anlaufenden Explosion werden die Schutzorgane selektiv aktiviert. Die Überwachungs- und Aktivierungsleitungen werden ständig auf Unterbrechung, Erdschluss und Kurzschluss kontrolliert. Darüber hinaus stellt ein automatisches Selbsttestsystem sicher, dass alle wichtigen Funktionen des Steuergeräts elektronisch überprüft werden. Die Steuergeräte verfügen sowohl über Störungsrelaiskontakte für die Prozessverriegelung als auch über Alarmrelaiskontakte für Meldungen bei einer Systemauslösung.

Mit dem eSuppressor kann zukünftig vom Kontrollraum aus die elektronische, SIL-zertifizierte Kette zwischen den zentralen Baugruppen inklusive Unterdrückungsbehälter effizient gesteuert werden. Die wichtigsten Vorteile des integrierten Sicherheitskonzepts: Verbesserungen in puncto Arbeitssicherheit sowie die Möglichkeit, die Druckbehälter per Fernsteuerung in Zukunft mechanisch abzusichern und somit den Workflow zu verschlanken. Darüber hinaus lassen sich Arbeitssicherheitsmängel aufgrund von menschlichem Fehlverhalten reduzieren. Aufgrund der durchgehenden Vernetzung der Systeme gelingt es, ein lückenloses Explosionsschutzkonzept zu realisieren, dessen einzelne Komponenten punktgenau und in Bruchteilen einer Sekunde ineinandergreifen.

www.prozesstechnik-online.de

Suchwort: cav0619iep


Autor: Markus Häseli

Director of Sales – Europe,

IEP Technologies



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