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Here is the latest news from Fike Deutschland:       Juli ´05: Gefährlichen Flammen        den Riegel vorgeschoben FIKE® reagiert mit dem neuen FlamQuench II SQ® auf Kundenbedürfnisse Explosionen in Industrieanlagen sind gefährlich für Menschen und Maschinen. Soviel steht fest. Neben den Kräften, die während einer Explosion auf die unmittelbare Umgebung einwirken, besteht noch ein zusätzliches Risiko: Austretende Flammen können schnell Sekundärexplosionen auslösen. FIKE® stellt deshalb seit über 15 Jahren Aufsätze für Explosionsberstscheiben her, die eine flammenlose Explosionsdruckentlastung gewährleisten. Die neueste Entwicklung aus dieser Produktfamilie ist der FlamQuench II SQ®, der speziell auf die Bedürfnisse der Lebensmittel- und der Getreide verarbeitenden Industrie abgestimmt wurde. Der Grund: Die Voraussetzungen für die schwer eingrenzbaren Sekundärexplosionen treffen dort besonders häufig zusammen. Es genügt ein zündfähiges Gemisch aus Sauerstoff und Staub, egal ob aus Mehl, Zucker, Getreide, oder Kakao. Kommt dann eine Zündquelle hinzu, ist eine unberechenbare Reaktionskette oft nicht mehr aufzuhalten. Wegen des gesteigerten Gefahrenpotentials während der Produktionsprozesse in diesen Branchen arbeitet FIKE® ständig an neuen Lösungen zur Risikominimierung. „Unsere Ingenieure bringen auf diesem Gebiet nicht nur ihre ganze Erfahrung ein, sondern betreiben regelrechte Feldforschung im Dienste der Kunden“, so Markus Häseli, Geschäftsleitung von FIKE® Deutschland. Die Entwicklungsabteilung des Traditionsunternehmens befragte Kunden und nahm Anlagen aus den einschlägigen Industriezweigen in Augenschein. Im Dialog mit den führenden Anlagen- und Maschinenbauunternehmen konkretisierten die FIKE-Ingenieure den spezifischen Bedarf: Risikopotential, technische Anforderungen und gerade auch die Wirtschaftlichkeit flossen in die Überlegungen mit ein. Wie alle Artikel aus dem Hause FIKE® musste sich auch diese Produktneuheit erst auf dem firmeneigenen Testgelände in Explosionstests bewähren. Dort lag die Schnittstelle zwischen dem Kundenbedarf und dem Entwicklungspotential von FIKE Deutschland. Auf der Basis aller erfassten Eckdaten erarbeiteten die Ingenieure den FlamQuench II SQ®, der sich nicht allein durch seine Wirtschaftlichkeit, sondern auch durch seine Flexibilität auszeichnet. FlamQuench II SQ® Der FlamQuench II SQ® kombiniert die Technologie flammenloser Druckentlastung mit eckigen Explosionsberstscheiben. Dadurch werden große Berstflächen mit hoher Entlastungseffizienz erreicht. Das Modell wird passend zu verschiedenen Größen von eckigen Explosionsberstscheiben produziert. Der FlamQuench II SQ® ist also maßgeschneidert auf die Kundenbedürfnisse. Das Prinzip des FlamQuench ist erstaunlich wirkungsvoll: Das Herzstück der Konstruktion ist die Flammensperre mit Partikelrückhalteschirm, der nach der geplanten Öffnung der Berstscheibe bei einer explosiven Reaktion den Austritt von Stäuben verhindert. Der in diesem Falle entstehende Explosionsüberdruck entweicht, während Stichflammen und Verbrennungshitze durch ein mehrlagiges Geflecht von Edelstahlmaschen absorbiert werden. Die Gefahr von Sekundärexplosionen außerhalb des Behälters wird somit ausgeschlossen. Damit hat FIKE® erneut einen wichtigen Teil dazu beigetragen, die Arbeit in industriellen Betrieben noch sicherer zu machen und wertvolle Anlagen vor irreparabelen Schäden oder Ausfallzeiten zu schützen. Mehr Informationen gibt es im Internet unter www.fike.de oder direkt bei FIKE® Deutschland (Telefon 0621-32 16 70)     September ´05: Konstruktiver Explosionsschutz Entwicklung, Geschichte und Anwendung in der Praxis Mit dem Wort „Explosion“ sind menschliche Urängste verbunden. Verwunderlich ist das nicht. Schließlich kamen und kommen sie immer wieder begleitet von Verwüstungen, Zerstörung menschlichen Lebens, menschlicher Gesundheit und Material daher. Der Gedanke, dass es auch möglich ist, sich auf professionelle, vorausschauende Weise vor Explosionen zu schützen und sie nicht mehr als Schicksalsschlag oder Gegebenheit der Vorsehung hinzunehmen, beginnt sich erst nach der industriellen Revolution durchzusetzen. Seit dem unaufhaltsamen Einzug explosionsfähiger Gemische ins Arbeits-und somit auch ins Alltagsleben wird mit Dringlichkeit an Schadensverhütung und Schadensvorbeugung gearbeitet. Immer wieder neue Erkenntnisse zum Thema wurden eingeschätzt, analysiert und katalogisiert. Mit Beginn des Industriezeitalters sind die Menschen dabei, ihre Investitionen zu schützen und ein sicheres Arbeitsumfeld zu schaffen. Risiken sollen kalkulierbarer, berechenbarer und somit begrenzbarer gemacht werden. In den Ohren von Laien fast unglaublich klingt die Tatsache, dass Stäube solch alltäglicher Medien wie Milchzucker, Stärke oder Getreide bei Transport, Lagerung und der Weiterverarbeitung zum hochexplosiven Gemisch werden können. Am meisten gefürchtet im industriellen Prozess ist eine Staub- oder Gasexplosion. Sie bringt höchste Zerstörungsgewalt mit sich. Bekanntermaßen sind Explosionen in den meisten Industrieanlagen, die für die Verarbeitung von brennbarem Staub oder Gas eingesetzt werden, möglich. So gibt es von Explosionen zum Beispiel in der chemischen Industrie, Lebensmittel­verarbeitung, Energieerzeugung, pharmazeutischen Industrie, Milchindustrie und sogar in der Papierindustrie zu berichten. Hierbei sind Explosionen in vielen verfahrenstechnischen Unit Operations zu beobachten. Sei es beim Filtrieren, Trocknen, Agglomerieren, Zerkleinern oder schlicht in der Fördertechnik zwischen einzelnen Units; in vielen der verwendeten Anlagenteile wie Reaktoren, Zyklonen, Filtern, in Sprühtrocknern, Mühlen und Elevatoren. Überall sind Explosionen bekannt. Welche Wege und Möglichkeiten hat nun die Industrie gefunden, sich vor den Auswirkungen einer Explosion zu schützen? Fast banal wirkt die primäre Option: Vermeidung. Auf den ersten Blick scheint sie der einfachste und direkteste Weg zu sein. Aber es ist prozessbedingt nicht immer möglich, die Entstehung eines zündfähigen Gemisches zu umgehen, oder die Anwesenheit einer Zündquelle auszuschließen. Bei der Inertisierung zum Beispiel wird versucht, durch die Zuführung von inerten Gasen die Sauerstoffgrenzkonzentration zu unterschreiten. In vielen Fällen jedoch erweist sich dieses Verfahren als wirtschaftlich wenig sinnvoll. Kann also durch vorbeugende Massnahmen das Auftreten einer Explosion nicht sicher ausgeschlossen werden, findet der konstruktive Explosionsschutz Anwendung. Man unterscheidet zwischen der explosionsfesten Bauweise für den maximalen Explosionsüberdruck und der für den reduzierten Explosionsüberdruck in Verbindung mit Explosionsdruckentlastung oder Explosionsunterdrückung. Bei beiden explosionsfesten Bauweisen ist eine explosionstechnische Entkopplung der betroffenen Anlagenteile vorzusehen. Durchweg handelt es sich hier um Lösungen, die von FIKE® entwickelt, produziert und vertrieben werden. Unter Explosionsdruckentlastung ist die zielgerichtete Entlastung einer Explosion bei einem definierten Ansprechdruck unter Freigabe einer vorbestimmten Entlastungsfläche zu verstehen. Hierbei werden die Drücke in der zu schützenden Apparatur auf den so genannten reduzierten Explosionsüberdruck begrenzt. FIKE® hat die Explosionsdruckentlastung mittels Berstscheiben in industriellem Massstab eingeführt. Die erste Explosionsberstscheibe wurde bereits verkauft, lange bevor sich Explosionsdruckentlastung als beliebteste Schutzvariante in der Industrie etablierte. Konsequenz war die Fortsetzung dieses erfolgreichen Wegs: FIKE® Deutschland präsentiert heute ein komplettes Sortiment an Produkten für sämtliche Industriebereiche und Anwendungen. Eine immer wichtigere Bedeutung bei der Entwicklung von Neuprodukten sind Produkte, die auf bestimmte Prozesse oder Anlagenbereiche maßgeschneidert sind. Als beispielhaft gelten die Berstscheibenserien Sani-V für Sanitäranwendungen, z.B. im Pharma- oder Foodbereich, die EleGuard zur Explosionsdruckentlastung von Elevatoren oder die HI Serie für höchste K-Werte. Obwohl die Explosionsdruckentlastung durch Berstscheiben oder flammenlose Druckentlastung traditionell die bevorzugte Schutzmaßnahme darstellt, gewinnt die Explosionsunterdrückung eine immer größere Bedeutung. Bei der Explosionsunterdrückung wird eine Explosion bereits im Anfangsstadium detektiert und innerhalb weniger Millisekunden durch Eindüsen von Löschmittel unterdrückt. Im Vergleich zu einer Druckentlastung findet die Explosion nicht statt. Auch die reduzierten Explosionsüberdrücke sind in der Regel niedriger als bei einer Explosionsdruckentlastung. Umfangreiche Testreihen sind zwingend erforderlich, um den Nachweis über das Zusammenspiel zwischen Explosionsverläufen in verschiedenen Behältern und Anlagen mit verschiedenen Stäuben oder Gasen und der Wirksamkeit des Explosionsschutzsystems zu erbringen. FIKE® führte mehrere hundert Tests in Behältern zwischen 0,5 und 250 m³ und K-Werten bis zu 550 bar.m/s durch. Mit sechs verschiedenen Löschmittelbehältergrößen zwischen 2,5 und 50 l lassen sich Volumen zwischen 0,5 und 1000 m³ unterdrücken. Die Auslegung der Schutzkonzepte wird von qualifizierten, erfahrenen Spezialisten mittels der FIKE® EP Designer Software durchgeführt. Mit dieser Software lässt sich das Optimum des Unterdrückungssystems erreichen. Unterdrückungssysteme lassen sich auf einer Vielzahl von Behälterarten oder Geometrien einsetzen. Bei einer in einem Behälter entstehenden Explosion besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass sich diese durch angeschlossene Rohrleitungen fortpflanzt. Daraus resultieren Gefahren für weitere Anlagenbereiche oder Personen. Selbst wenn einzelne der angeschlossenen Behälter durch Explosionsdruckentlastung oder andere Maßnahmen geschützt sind, bleibt die Gefahr, dass durch die Ausbreitung von Flammen und sehr hohen Drücken so genannte Flammenstrahlzündungen und Detonationen entstehen können. Als Antwort auf dieses Risiko hat FIKE® ein umfangreiches Sortiment von Produkten zur Explosionsentkopplung entwickelt. Im Falle einer detektierten Explosion wird die Rohrleitung mechanisch oder chemisch entkoppelt. Bei einer mechanischen Entkopplung kommen Explosionsschnell-schlussschieber zum Einsatz. Nach Detektion und Auswertung durch eine Systemsteuerung wird ein Schnellschlussschieber innerhalb von Millisekunden geschlossen. Das verhindert eine Fortpflanzung von Explosionsdruck und –flamme. Alternativ zur mechanischen Explosionsentkopplung bietet FIKE® Deutschland außerdem chemische Entkopplungssysteme (Löschmittelsperren) an. Diese Systeme beinhalten ebenfalls Detektion, Steuerung und einen oder mehrere Löschmittelbehälter. Löschmittelsperren sind normalerweise an Rohrleitungen montiert, die Behälter mit potentiellem Explosionsrisiko verbinden. Nachdem eine Explosion detektiert wurde, wird innerhalb von Millisekunden Löschpulver in die Rohrleitung eingedüst, und eine Fortpflanzung der Flamme verhindert. Das Herzstück von sämtlichen aktiven Explosionsschutzsystemen ist jedoch die Steuerung und die Detektion (CIE = Control and Indication Equipment). Das FIKE® EPACO System ist ein Modulares Bussystem, basierend auf einer digitalen Netzwerktechnologie. EPACO System Eine Hauptkomponente des EPACO Systems ist der CEREx Detektor. Dieser Detektor erkennt einen Druckanstieg, lange bevor ein Explosionsdruckanstieg erreicht wird. Dabei unterscheidet der Detektor zwischen Explosionsdruckanstiegen und normalen Prozessüberdrücken. Gleichzeitig überprüft der CEREx Detektor statische Drücke und reagiert somit auch auf sehr langsam anlaufende Explosionen. Der FIKE® CEREx Detektor arbeitet mit einem patentierten Algorhythmus, der Geschwindigkeit (1ms Reaktionszeit) mit Präzision und Stabilität verbindet. Die Verarbeitung der Detektorsignale in Funktionen wie z.B. Auslösung der Löschmittelbehälter, Abschaltung der Anlage oder Anzeige von Prozessstörungen erfolgt durch die Systemsteuerung EPC, die selbst in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden kann. CEREx Detektor Die Entwicklung eines Explosionsdruckanstiegs wird ca. 200 mal schneller detektiert, als sich die Flamme fortpflanzt bzw. vergrößert. Nach Detektion und Auslösung der Löschmittelbehälter füllt der Feuerball nur einen kleinen Teil des geschützten Behälters aus. Dadurch wird ein Maß an Schutz erzielt, das vor nicht allzu langer Zeit noch unerreichbar schien. Die europäische Richtlinie 94/9/EG wendet sich an Hersteller, die Geräte oder Schutzsysteme für den Einsatz in explosionsfähiger Atmosphäre in Verkehr bringen wollen. Beispielhaft zu nennen wären hier Filterhersteller, in deren Filtern im Rohgasbereich je nach Einsatzmedium, mit einem zündfähigen Gemisch zu rechnen ist, oder auch Hersteller von Schutz-systemen, deren Entlastungs-, Unterdrückungs- oder Entkopplungssysteme an dieser Stelle zum Schutz eingesetzt werden sollen. Wichtig für den Betreiber ist der Nachweis über die Effizienz des Unterdrückungs- und Entlastungssystems und vor allem die Zertifizierung als Gerät und Schutzsystem gemäß 94/9/EG durch eine benannte Stelle. Sämtliche FIKE® Lösungen sind nicht nur als Gerät, sondern auch als Schutzsystem zertifiziert. Über die zur Zertifizierung notwendigen Tests hinaus wurden Versuche bei international renommierten Versuchsstrecken wie FSA, DMT, Ciba Geigy und dem FIKE®-eigenen Testgelände absolviert. Neben der „Herstellerrichtline“ 94/9/EG besteht für industrielle Prozesse mit potentiellem Explosionsrisiko die so genannte ATEX „Betreiberrichtlinie“ 1999/92/EG. Bei Neuanlagen, die ab dem 30.06.2003 in Betrieb gehen, müssen die Mindestanforderungen dieser Richtlinie umgesetzt werden. Bei bestehenden Anlagen wird ein Übergangszeitraum bis 31.12.2005 gewährt. Die wesentlichen Anforderungen für den Betreiber sind u.a. die Beurteilung der Explosionsrisiken im Betrieb, das Erstellen eines Explosionsschutzdokuments und, falls erforderlich, das Einleiten entsprechender Schutzmaßnahmen. In Minden steht eines von weltweit 17 Werken der GELITA®-Gruppe, die Gelatine für alle wichtigen Anwendungen in der Lebensmittel-, Pharma- und Fotoindustrie herstellt. GELITA® AG zeigte in vorbildlicher Weise Verantwortlichkeit: Lange vor dem geforderten Termin zur Umsetzung der Richt­linien fand die Mindener Werksleitung des weltgrößten Gelatineherstellers ihren Weg zu FIKE®. Das dortige Werk besteht seit 1858. Ursprünglich wurde es zur Produktion von Leim erbaut, später dann auch zur Produktion von technischer Gelatine genutzt. In den sechziger Jahren erfolgte die Umstellung auf die Produktion von Speise- und Pharmagelatine. Das Produktionsverfahren vom Rohstoff bis zur getrockneten Gelatine erfolgt in mehreren Verfahrensschritten. Die sich anschließende Vermahlung verläuft in drei Etappen: Von der Grob-, über die Feinvermahlung bis hin zur Feinstvermahlung der grob vorzerkleinerten Gelatine. Der Feinanteil in den ersten beiden Etappen ist größer als 500 µm. Von daher ist in diesen Stadien die Entstehung einer Explosion praktisch auszuschließen. Bei der Feinstvermahlung jedoch werden abgesiebte Produkte aus der Einschütte über den Vorlagebehälter der Mühle zugeführt. Die Endkorngrösse beträgt jetzt bis 100 µm. Dieses Mahlgut wird in den Zyklon abgesaugt und in eine Siebmaschine ausgetragen. Ein zweiter Zyklon befördert das Grobgut zurück in den Vorlagebehälter, während das Feingut pneumatisch zu einem Mischer geführt wird. Die Abluft aus dem Zyklon gelangt in einen Staubfilter. Insgesamt drei Anlagekomponenten werden bei GELITA® in Minden durch FIKE®-Produkte geschützt: Mühle, Zyklon und Filter, wobei jeweils zwischengeschaltete explosionstechnische Entkopplungen die Fortpflanzung eventueller Explosionen verhindern. Der Explosionsschutz der Anlage gliedert sich in zwei Schutzzonen, die unabhängig von einander im Falle des Auftretens einer Explosion die jeweiligen Löschmittelbehälter auslösen. Erste Zone – Mühle: Systemsteuerung EPC 1 PSU, Transformator und Batterien Eintritt Mühle Entkopplung mittels SRD 1 Detektion in der Mühle mittels Cerex 1 Unterdrückung am Mühlentrichter mittels 2,5 l HRD 1 Entkopplung mittels Ventex Ventil Entkopplung beider Zonen am Austritt der Mühle mittels SRD 2 Entkopplung beider Zonen am Eintritt des Zyklons mittels SRD 3 Zweite Zone - Zyklon und Filter: Systemsteuerung EPC 2 Detektion im Zyklon mittels Cerex 2 Unterdrückung des Zyklons mittels 10 l HRD 2 Zwischen Zyklon und Filter flammenlose Druckentlastung FQ II Detektion im Filter mittels Cerex 3 Unterdrückung mittels 10 l HRD 3 „FIKE® Deutschland hat 2003 in unserer Anlage seine Systeme gewissenhaft installiert. Danach konnten wir die Thematik eigentlich vergessen. Alles läuft völlig ohne jede Beanstandung“, erklärt Ludger Pollmann, Gelita-Werksleiter in Minden. Pollmann ergänzt: „Dass FIKE® ein komplettes Programm im Portfolio hatte, trug mit zu unserer Entscheidung für dieses Unternehmen bei. Schließlich machte dies eine Gesprächsebene möglich, in der die optimale Balance von Sicherheit und Wirtschaftlichkeit Leitgedanke war.“ Mit dieser Aussage steht Pollmann nicht alleine. Da FIKE® als einziger Systeme für das gesamte Spektrum, sowohl des passiven als auch des aktiven Explosionsschutzes entwickelt und vertreibt, gilt das Team aus Deutschlands Südwesten seit fünfzehn Jahren als eine der ersten Adressen in Sachen Explosionsschutz. Mehr Informationen gibt es im Internet unter www.fike.de oder direkt bei FIKE® Deutschland (Telefon 0621-32 16 70)     November ´05: Experten auf der POWTECH FIKE® Deutschland zeigt sich immer wieder innovativ Unter den Innovationen, die FIKE® Deutschland auf der diesjährigen POWTECH in Nürnberg präsentierte, konnten die interessierten Messebesucher gleich zwei Produktlinien als dreidimensionale Ausstellungsstücke erkunden. Neben dem FlamQuench II SQ®, der speziell auf die Bedürfnisse der Lebensmittel- und der Getreide verarbeitenden Industrie abgestimmt ist, stellten die Komplettlöser für Explosionsschutz ihre neue HI (High Integrity)-Reihe aus. Der FlamQuench II SQ® kombiniert die Technologie flammenloser Druckentlastung mit eckigen Explosionsberstscheiben. Dadurch werden große Berstflächen mit hoher Entlastungseffizienz erreicht. Mit der HI – Reihe schließt FIKE® das Risiko der Fragmentierung runder Berstscheiben endgültig aus. Die Entwickler integrierten eine wirkungsvolle Zusatzkomponente: Ein „shoulder plate“. Es führte im Rahmen von Versuchsreihen zu verblüffenden Ergebnissen. Diese Ausstellungsstücke und entsprechende detaillierte Hintergrundinformationen machten den Stand von FIKE® Deutschland zur Anlaufstelle und zum Informationspool für Experten und Anwender. Seit FIKE® seine Tätigkeit auf diesem technologisch hoch anspruchsvollen Sektor aufgenommen hat, sind Ingenieure, Wissenschaftler, Entwickler und eine Vielzahl weiterer Spezialisten Hand in Hand mit der Verkaufsmannschaft in Sachen Explosionsschutz tätig. Labors, R&D-Abteilungen und firmeneigene Testgelände stellen das Rüstzeug, mit dem FIKE® aufwarten kann. So konnten sich die Messebesucher bei FIKE® Deutschland auf einen Hersteller mit langjähriger Erfahrung stützen. Das Engineering-Haus für Berstscheiben und Explosionsschutz genießt weltweite Anerkennung für seine Entwicklungsarbeit und die Tatsache, dass es in der Geschichte des Explosionsschutzes Normen setzte und Trends im Anwenderbedarf frühzeitig erkannte. FIKE® Deutschland kann mit dem gesamten Spektrum des Explosionsschutzes von der Entwicklung bis zum Vertrieb aufwarten. Soviel geballtes Know-How macht aus den Mitarbeitern von FIKE® Deutschland gerne gesehene Vortragsgäste bei Fachgremien und in Ausbildungsstätten. Schließlich kann FIKE® mit diesem Hintergrund fachlich, sachlich und vor allem neutral beraten und schulen. Rund um den Globus ist FIKE® mit seinen Produkten vertreten. Die deutsche Niederlassung wird in diesen Tagen 15 Jahre alt. Ein Jubiläum, das seine Begleiter hat: FIKE® UK und Japan können auf jeweils 20 Jahre Erfahrung zurückblicken, während die amerikanischen Kollegen der deutschen Mitarbeiter in Mannheims Edisonstraße ihren 60. Geburtstag feiern. Mehr Informationen gibt es im Internet unter www.fike.de oder direkt bei FIKE® Deutschland (Telefon 0621-32 16 70)     Februar ´06: Flammenlose Explosionsdruckentlastung Eine Erfolgsgeschichte mit komplexem Hintergrund Die Gefahr ist latent vorhanden und in vielen Industriebereichen gegeben: Kommt es zu einer Staub- und Gasexplosion, kann sie verheerende Ausmaße annehmen. Und Fachleuten ist sehr wohl bekannt, dass es eine Vielzahl von Prozessen gibt, in deren Verlauf das Entstehen von explosionsfähiger Atmosphäre nicht vermeidbar ist. Bei der Getreideverarbeitung ist das der Fall, bei der Herstellung von Pharmazeutika oder beim Handling von brennbaren Gasen und Flüssigkeiten in der chemischen Industrie. Die Bedrohung ist immanent; denn das explosionsfähige Medium liegt als Edukt oder Produkt im Prozess vor. An dieser Stelle greifen Maßnahmen des konstruktiven Explosionsschutzes. Überall dort, wo die Vermeidung wirksamer Zündquellen oder explosionsfähiger Atmosphären nicht gewährleistet werden kann, sind diese Maßnahmen unumgänglich. Verschiedenste Verfahren wurden im Laufe der letzten Jahrzehnte entwickelt. Neben der druckfesten Bauweise bis zum maximalen Explosionsüberdruck (Pmax) haben sich hauptsächlich zwei etabliert: die Explosionsdruckentlastung mit Berstscheiben und die Explosionsunterdrückung auf einen reduzierten Explosionsüberdruck (Pred). Mit der Explosionsdruckentlastung hat der Anlagenbauer oder –betreiber bei vielen Anwendungen eine ökonomisch sehr sinnvolle und gleichzeitig eine sehr wirksame Schutzvariante an der Hand. Bei diesem Verfahren wird ein Druckentlastungselement, zum Beispiel eine zertifizierte Explosionsberstscheibe am zu schützenden Behälter oder Anlagenteil montiert. Das bietet der anlaufenden Explosion eine definierte Entlastungsfläche bei einem vorbestimmten Ansprechdruck. Das Ansteigen des Explosionsdruckes im Innern des zu schützenden Volumens kann damit auf ein sicheres Maß begrenzt werden. Auf vorbestimmtem Weg lässt sich die Explosionsdruckwelle und –flamme nach außen ableiten. Explosionsunterdrückungssysteme haben mittlerweile in vielen Industrien weite Verbreitung gefunden. Mit ihnen lassen sich Explosionen in einem frühen Stadium detektieren. Nur wenige Millisekunden später werden sie mit Löschmittel unterdrückt. Die Explosion selbst findet also gar nicht erst in vollem Umfang statt. Ein Flammenaustritt ist ausgeschlossen. Das macht einen weiteren Vorteil dieser Systeme offenkundig: Ob die Anlage im Freien oder innerhalb eines Gebäudes aufgestellt wird, spielt bei dieser Technologie keine Rolle mehr. Ebenso unproblematisch ist das Handling toxischer Stoffe. Kommt es wirklich zum Anlaufen einer Explosion, treten im Gegensatz zur Druckentlastung keine giftigen Stoffe mehr aus dem Behälter ins Umfeld. Zwischen diesen Lösungen hat sich die Flammenlose Druckentlastung etabliert, eine Technologie, die bereits Ende der 80er Jahre aufkam. In der Anfangszeit als Exot auf dem Gebiet des Explosionsschutzes wahrgenommen, hat sich Flammenlose Druckentlastung zu einer Lösung weiterentwickelt, die nicht mehr übersehen werden kann. Der Markt hat sie als äußerst praktikablen Weg akzeptiert, und die Wachstumsgeschwindigkeit dieses Segments ist deutlich größer als die von Berstscheiben oder Unterdrückungssystemen. Wo liegen nun die Ursachen für diese Erfolgsgeschichte? Bei den Vorteilen, die offenkundig auf der Hand liegen. Die Investitionskosten der Anlagenbauer oder -betreiber bleiben überschaubar. Hinsichtlich der Aufstellungspläne für Maschinen und Anlagen sind sie völlig flexibel. Planung und Installation aufwendiger Entlastungskanäle erweisen sich als nicht mehr notwendig. Schließlich besteht bei Flammenloser Druckentlastung (Quenching) die Möglichkeit, Explosionsdruckentlastungen im Gebäudeinneren durchzuführen. Ein weiteres Plus sind erhebliche Kostenersparnispotenziale bei der Außenaufstellung. Herkömmliche Explosionsdruckentlastung benötigt ganze Schutzzonen, um die Unversehrtheit von Maschinen und Anlagen zu garantieren. Bei Flammenloser Druckentlastung genügen nur wenige Meter. Was weiter nicht mehr anfällt, sind die wiederkehrenden Wartungskosten wie bei Explosionsunterdrückungssystemen. Schon regelmäßige Sichtprüfungen des Betreibers genügen. Aus dem ehemalige Exoten auf dem Gebiet des konstruktiven Explosionsschutzes wurde die Flammenlose Druckentlastung mittlerweile zu Recht zur vielleicht beliebtesten Maßnahme. Die Technologie aber ist komplexer, als sie auf den ersten Blick erscheinen mag. Funktionsbeschreibung Als Herzstück ist bei der Flammenlosen Explosionsdruckentlastung der Berstscheibe ein Element zur Retention von Flammen und gegebenenfalls Staubpartikeln nachgeschalten. Dank dieser mehrschichtigen, aus verschiedenen Funktionslayern zusammengesetzten Flammensperre aus Hochtemperatur-Edelstählen kommt die Flamme zum Erlöschen. Also Entzug der Verbrennungsenergie durch Wärmeübergang an einer Oberfläche. Das ist das Wirkungsprinzip. Mit der Flammensperre wird der Flamme eine hohe spezifische Oberfläche angeboten. Dies senkt die Temperatur des Verbrennungsvorgangs so weit ab, dass die verbleibende Energie nicht mehr ausreicht, um die Reaktion am Laufen zu halten. Die Zündtemperatur des Stoffgemisches wird unterschritten. Bei der FlamQuench TM Serie von Fike befinden sich auch austretende Verbrennungsgase und die Oberflächentemperatur nach einer Explosion weit unterhalb der Mindestzündtemperatur (MIT) des Gemisches. Sekundärexplosionen außerhalb sind ausgeschlossen. Wichtigster Faktor ist die Zusammensetzung der Funktionslayer. Es muss genügend Oberfläche zur Wärmeübertragung vorhanden und gleichzeitig der Durchgang der Druckwelle gewährleistet sein. Ist die optimale Balance zwischen aktiven Oberflächen und Freiräumen nicht gegeben, kann die Wirkung des Schutzsystems negativ beeinträchtigt werden: Es können Verstopfungen durch unverbranntes Produkt, resultierend in einem unzulässig hohen Pred, die Folge sein. Oder durch zu große Zwischenräume kann nicht genügend Energie abgeführt werden. Somit besteht die Gefahr, dass unverbranntes Gemisch austritt. Die Umkehr des erwünschten Effektes wäre die Folge: Flammenaustritt und Sekundärexplosionen. Bei Staubexplosionen heißt es, einen weiteren Punkt zu beachten. Die Quench-Einrichtung sollte mit einem speziellen Partikelrückhalteschirm ausgestattet sein. Druckentlastungen bei Gasanwendungen, wie zum Beispiel Gasmotoren zur Energieerzeugung, weisen gleichfalls Eigenheiten auf, die es zu beachten gilt. Hier sind teilweise federbelastete Ventile im Einsatz. Aufgrund der Trägheit des Entlastungselements und der kleinen, einschichtigen Filterfläche ist eine Verwendung mit explosiven Stäuben nur sehr bedingt möglich. Dimensionierung und Anwendungsgrenzen Vermehrt musste beobachtet werden, dass in der Industrie eine Reihe von Anwendungen mit Flammenloser Explosionsdruckentlastung ausgestattet wurde, bei denen die Sicherheit der Anlage letztendlich fragwürdig ist. Das gibt Grund zur Sorge. Für eine herkömmliche Explosionsdruckentlastung gibt es am Markt Standardsoftware. Damit legen leider auch nicht fachkundige Nutzer Explosionsdruckentlastungen aus. Jedoch: Die flammenlose Explosionsdruckentlastung ist eine deutlich komplexere Technologie. Bei ihr muss eine Vielzahl von Faktoren gewichtet werden. Im Gegensatz zur herkömmlichen Explosionsdruckentlastung mit Berstscheiben sind die Grenzen der Anwendbarkeit relativ eng gezogen. Das Ergebnis einer Berstscheibenauslegung kann nicht ohne weiteres übertragen werden. Faktoren wie die spezifische Verbrennungsenergie des Mediums oder das zu entlastende Volumen können eine tragende Rolle spielen. So ist die bei einer Metallstaubexplosion freigesetzte Energie ungleich höher als bei der schlagartigen Verbrennung von organischen Produkten wie Zucker, Mehl oder Holzstaub. Ein Produkt, das für diese organischen Medien entwickelt wurde, ist bei Metallstaubexplosionen ungeeignet. Speziell die Flammenlose Druckentlastung von Aluminiumstaubexplosionen ist kritisch zu betrachten. Die Explosionskenndaten von Aluminium und einem organischem Stoff können unter bestimmten Voraussetzungen vergleichbar sein. Aufgrund der drastisch höheren Verbrennungsenergie von Aluminium kann eine Beschädigung der Funktionslayer nicht ausgeschlossen werden. Logische Folge wäre eine Fehlfunktion, resultierend in Flammenaustritt oder der Entstehung von giftigen Dämpfen. Besondere Vorsicht ist bei Staubbehältern mit großen Volumina und meist geringen Festigkeiten geboten. Hier sollte nur nach intensivster Betrachtung flammenlos entlastet werden. Ein Up-scale von einem kleinen Volumen ist nicht ohne weiteres machbar. Im Explosionsfall kann es zu Problemen durch Verstopfung des Filtergewebes durch größere Mengen von unverbranntem Material kommen. Bei größeren Volumina ist es möglich, dass sich das Verhältnis von Staubmenge zu zur Verfügung stehender Filterfläche ungünstig entwickelt: Ein unzulässig hoher Druckverlust in der Quencheinrichtung resultiert in einem Anstieg des reduzierten Explosionsüberdruckes im zu schützenden Behälter. Auch die Dauer einer Explosionsdruckentlastung ist bei einem großen Volumen vergleichsweise länger. Möglich ist, dass dadurch die Abführung der erforderlichen Wärmemenge nicht mehr gegeben ist, und ein Flammendurchschlag erfolgen kann. Schrotbehälter oder Bunkersilos in der getreideverarbeitenden- und Holzindustrie sowie Brauereien sind typische Anwendungsgebiete für diese Fälle. Noch kritischer als Neuanlagen sind Umbaumaßnahmen zu betrachten. Im Zuge der Richtlinie 1999/92 EG (ATEX Betreiberrichtlinie) muss eine Vielzahl von Behältern mit konstruktivem Explosionsschutz nachgerüstet werden. Häufig liegen zu diesen Anlagen keine Festigkeitsangaben vor. Hier ist erforderlich, den Einsatz von Flammenloser Druckentlastung in enger Zusammenarbeit mit dem Hersteller zu planen. Angesichts all dieser Parameter wird deutlich: Für das korrekte Design eines Schutzsystems zur Flammenlosen Explosionsdruckentlastung ist ein hohes Maß an Fachkenntnis erforderlich. Dies gilt sowohl für die konzeptionelle Gestaltung des Produktes an sich, als auch für die Dimensionierung und Platzierung entsprechend des Anforderungsprofils beim Endnutzer. Mit Produkten zur Flammenlosen Druckentlastung kam es in den vergangenen Jahren bereits zu Zwischenfällen, teils mit erheblichen Anlagenschäden. Diese Zwischenfälle hatten Ihren Ursprung ausnahmslos in Unterdimensionierung und falscher Platzierung. Bei Elevatoren sind diverse Vorkommnisse bekannt: Falsche Platzierung beziehungsweise mangelnde Anzahl von Entlastungsöffnungen oder Quench-Einrichtungen führten zur Zerstörung des Elevators. Auf Unterdimensionierung sind in der Regel die Schäden bei anderen Anlagenkomponenten wie Silos zurückzuführen. Selbstverständlich ist eine ATEX-Zertifizierung als Schutzsystem nach der Richtlinie 94/9/EG auch für Flammenlose Druckentlastung unabdingbar. Aufgrund der Komplexität der industriellen Anwendungen kann ein solches Zertifikat aber nur als Minimalanforderung betrachtet werden. Selbst erfahrenen Benutzern von Standardsoftware zur Explosionsdruckentlastung ist dringend zu raten, die Auslegung Flammenloser Druckentlastung in die Hände des Herstellers zu geben. Auf alle Fälle sollten sich Anwender Flammenloser Druckentlastung das Schutzkonzept projektspezifisch vom Hersteller garantieren lassen. Eine Praxis übrigens, die bei führenden Herstellern von Unterdrückungssystemen Usus ist. Produktentwicklungen Die Komplexität der industriellen Prozesse ist quasi unendlich. Darum setzt die Fike Entwicklung schon seit jeher auf enge Zusammenarbeit mit führenden Anlagenbauern aus verschiedensten Industriebereichen. Auf dem nach internationalen Standards geführten eigenen Testgelände werden Produkte auch anlagenspezifisch entwickelt. Ein umfassendes Sortiment an Testgefäßen bis zu 30m³ steht bereit, und die Ingenieure führen vor Ort regelmäßig Explosionsversuche mit verfahrenstechnischen Komponenten oder Abschnitten durch. Die verschiedenen Anforderungen der Industrie, bedingt durch unterschiedlichste Prozesse und Prozessmedien, resultierten in speziellen, mit definierten Anwendungsgrenzen versehenen, teils maßgeschneiderten Produkten der FlamQuench™ Familie. Zielsetzung dieser anlagenorientierten Entwicklung ist eine unter technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten optimale Lösung. FlamQuench™ : Der Urvater Flammenloser Druckentlastung ist ausgestattet mit einer Bandsicherung als Flammendurchschlagsicherung und einsetzbar zwischen Pred 1 und 3 bar ü. Obwohl schon fast zwei Jahrzehnte auf dem Markt, ist der FlamQuench™ bisher das einzige Produkt, mit dem auch Stäube der Staubexplosionsklasse 3 (ST 3) flammenlos druckentlastet werden können. FlamQuench II™ : Das erste Fike Produkt, das aus mehreren Lagen Hochtemperatur-Edelstahl Layern besteht. Die Fläche des Filtergewebes ist um ein vielfaches größer als die Fläche der Berstscheibe. Dadurch ist eine hohe Entlastungseffizienz gewährleistet. Der FlamQuench II™ ist einsetzbar für Pred <= 1 bar ü und ST1 und ST 2 Stäube. Fast alle Anwendungsbereiche Flammenloser Druckentlastung lassen sich mit diesem Produkt abdecken. Without FlamQuench II™ With FlamQuench II™ EleQuench™ : Einsetzbar bis zu einem Pred von 1 bar ü und ST 1 Stäuben maßgeschneidert auf die Einsatzbedingungen bei Elevatoren. FlamQuench II™ SQ: Der FlamQuench II™ SQ ist einsetzbar bis zu einem Pred von 1 bar ü mit verschiedenen Größen von rechteckigen Berstscheiben. Durch die eckige Bauform entstehen größere Entlastungsflächen bei gleichzeitig deutlich kompakterer Bauweise. Wo in teilweise sehr beengten Maschinenaufstellungen im Neu- oder Umbau die Installation von runden Entlastungseinrichtungen häufig nicht möglich war, kann eine eckige Ausführung problemlos montiert werden. FlamQuench II™ SQ Eine FlamQuench-Ausführung für Gase und Behälterfestigkeiten bis zu einem Pred von 2 bar ü ist ebenfalls erhältlich und dementsprechend an diese Prozessbedingungen angepasst. Obwohl in runder Ausführung, wurde eine sehr kompakte Bauform erreicht. Das populärste Beispiel für eine maßgeschneiderte Lösung bietet der EleQuench™ . Er ist bei der Verwendung von explosiven Stäuben bei Elevatoren heute nicht mehr wegzudenken. Eine solche Entwicklung war nur unter Miteinbeziehung umfangreicher Testreihen mit Elevatoren möglich. Sphärische Testgefäße sind nicht ausreichend, um die spezifischen Explosionsverläufe in Elevatoren darzustellen. Bei Elevatoren haben Explosionen normalerweise im Kopf- oder Fußbereich Ihren Ursprung. Dies ist bedingt durch den Befüllungs- bzw. Abwurfvorgang. In den meisten Fällen ist mit der Ausbreitung der Explosion entlang der Schächte zu rechnen. Nach verschiedenen Testreihen mit Elevatoren, zunächst durch Teilnahme bei den Versuchen des HSL, Buxton/England, dann auf dem Fike-eigenen Versuchsgelände und ergänzt durch numerische Simulationen, konnte die Kenntnis über Explosionsverlauf und –ausbreitung bei diesen weit verbreiteten Förderern genügend vertieft werden. Der Wissenspool wurde genutzt, um spezielle Berstscheiben wie Eleguard™ und den dafür passenden EleQuench TM zu entwickeln. Auch bei großen Bauhöhen können die bei Ereignissen in Elevatoren auftretenden Explosionsüberdrücke sicher beherrscht werden. Entscheidend hierfür ist neben der Verwendung des richtigen Schutzgerätes die korrekte Anzahl und Platzierung der Schutzkomponenten. Resümee Flammenlose Druckentlastung ist in vielen Industriebereichen ein optimales Sicherheitskonzept. Mit maßgeschneiderten Produkten lässt sich ein breites Spektrum von Anlagenkomponenten sicher und kosteneffizient vor Explosionsgefahren schützen. Die Dimensionierung und Platzierung der ausgewählten Komponenten ist von mehr Parametern beeinflusst, als die herkömmliche Explosionsdruckentlastung mit Berstscheiben. Standardsoftware zur Auslegung von Entlastungsflächen kann daher für Flammenlose Druckentlastung nicht verwendet, oder lediglich als sehr grober Indikator betrachtet werden. Unabhängig davon, ob ein Anlagenteil herkömmlich oder flammenlos druckentlastet wird, durch ein Unterdrückungssystem geschützt, oder explosionsdruckfest bis zum vollen Explosionsüberdruck gebaut wird: Stets ist die explosionstechnische Entkopplung von angeschlossenen Anlagenteilen in die Überlegungen mit einzubeziehen. Flammenlose Druckentlastung hat erheblich engere Grenzen der Anwendbarkeit als herkömmliche Explosionsdruckentlastung. Eine Auslegung von Flammenloser Druckentlastung sollte immer vom Hersteller durchgeführt und bei Bedarf auch garantiert werden. Gerade bei kritischen Aufgabenstellungen wie geringen Behälterfestigkeiten, großen Volumina oder komplexen Komponenten wie Elevatoren ist dies von erheblicher Bedeutung. Seriöse Anbieter auf dem Sektor der Flammenlosen Druckentlastung dürften zu erkennen sein: Sie sind in der Lage, potentielle Aufträge abzulehnen, wenn sie ihre Abnehmer nicht auf der sicheren Seite wissen. Mehr Informationen gibt es im Internet unter www.fike.de oder direkt bei FIKE® Deutschland (Telefon 0621-32 16 70)     März ´06: Klassiker mit neuer Technologie Eine Prozessberstscheibe für das 21. Jahrhundert Lässt sich ein Klassiker noch verbessern? FIKE® Deutschland versteht sich nicht nur als Komplettlöser in Sachen Explosionsschutz. Auf dem ureigenen Gebiet des Traditionsunternehmens, der Entwicklung und Herstellung von Berstscheiben, hat FIKE® bereits ein ganzes Stück weiter gedacht. Die Ansprüche an Prozessberstscheiben unterliegen einem ständigen Veränderungsprozess. Sie werden komplexer, restriktiver und vielfältiger. FIKE® als Experte und Systemanbieter hat diese Entwicklung beobachtet und trägt ihr mit der neuen AXIUS Rechnung. Die Umkehrberstscheibe ist das Ergebnis der FIKE®-eigenen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten. Die AXIUS® definiert den State-of-the-Art der Berstscheibentechnologie neu. Sie bietet die mit Abstand beste Performance auf dem Markt. Engste Bersttoleranzen sind gepaart mit höchster Lebensdauer unter anspruchvollen Prozessbedingungen, sowohl im Gas- als auch im Flüssigkeitsbereich. Die AXIUS® bietet hochwertigste Prozessoberflächen in totraumfreien Design. Erreicht wird dies durch die revolutionäre, FIKE®-eigene G2-Fertigungstechnologie zur Herstellung von Berstscheiben. AXIUS® Berstscheiben Kostenersparnis ist ein weiterer Punkt, dem die AXIUS Rechnung trägt: Wirtschaftlich interessant macht sie nicht nur ihre extrem hohe Lebensdauer, sondern auch ihre Vielseitigkeit. Die AXIUS ist ein Meister der Anpassung. War bislang für viele Anwendungen auch eine Fülle verschiedener Typen erforderlich, kann eine große Bandbreite jetzt mit der AXIUS bedient werden. Niedrige Lagerhaltungskosten sind die erfreuliche Folge. Dabei war es für die Entwickler eine Selbstverständlichkeit, die nicht fragmentierende Umkehrberstscheibe so zu konstruieren, dass sie problemlos auf bereits vorhandene FIKE®-Halterungen des weit verbreiteten Berstscheibentyps SRL passt. Was für einen Großteil der Anwender die AXIUS besonders interessant machen dürfte, ist die Tatsache, dass mit ihr sehr niedrige Berstdrücke in Betracht auch bei kleinen Nennweiten gezogen werden können. Die Ausrüstung von Anlagen mit FIKE®-Produkten bringt den Anwender auf die sichere Seite. Mit der Weiterentwicklung der klassischen Prozessberstscheibe zur AXIUS-Novität hat FIKE® weit mehr getan, als nur seine Hausaufgaben erledigt. Unter Blickpunkten wie Wirtschaftlichkeit, Vielseitigkeit, Zuverlässigkeit und vor allem Sicherheit ist die Neuauflage eines Klassikers unter den Vorzeichen der Technologie des 21. Jahrhunderts gelungen. Mehr darüber, was die Experten von FIKE® Deutschland mit der AXIUS zu leisten im Stande sind finden Sie unter www.fike.de. Mehr Informationen gibt es im Internet unter www.fike.de oder direkt bei FIKE® Deutschland (Telefon 0621-32 16 70)       Copyright ©2000-2006 Fike Corporation