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Referierte Publikation
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Schlagworte
- Staubexplosionen (6) (entfernen)
Die Auslegung von Einrichtungen zur Druckentlastung von Staubexplosionen erfolgt in der Regel gemäß DIN EN 14491. Die Norm enthält empirische Gleichungen mit denen, unter Verwendung der sicherheitstechnischen Kenngrößen maximaler Explosions(über)druck und maximaler zeitlicher Druckanstieg bzw. dem KSt-Wert, erforderliche Entlastungsflächen zum konstruktiven Schutz von Behältern und Anlagen berechnet werden. Das Verfahren ermög-licht in der Regel eine konservative Auslegung von Entlastungsflächen. Zur praxisgerechte-ren Betrachtung erfolgten der Vergangenheit bereits Untersuchungen zum Einfluss bestimm-ter Verfahren zur Produkteinleitung bzw. Befüllung auf die Bildung von Staubwolken in Silos oder Behältern, welche einen wesentlichen Einfluss auf die erforderliche Druckentlastungs-fläche aufweisen. Bisher unberücksichtigt blieb, dass die Bildung von Staubwolken sehr stark von den chemischen und physikalischen Eigenschaften des Schüttgutes abhängt. Da auch bei scheinbar ähnlichen Produkten das Aufwirbel- und Schwebeverhalten sehr unterschied-lich sein kann, ist hierdurch ein erheblicher Einfluss auf die Bildung explosionsfähiger Staub/Luft-Gemische und damit auf die erforderliche Entlastungsfläche zu erwarten.
Ziel experimenteller und numerischer Untersuchungen war es daher, den Einfluss des Ver-mögens von Stäuben aufgewirbelt zu werden bzw. deren Dispergierverhalten in Luft auf die erforderliche Druckentlastungsfläche zu ermitteln. Hierbei sollte überprüft werden, inwieweit bei Stäuben mit geringer Staubungsneigung eine Verringerung der Druckentlastungsfläche möglich ist.
Die durchgeführten Untersuchungen zeigten, dass die Randbedingungen, insbesondere die Strömungsrandbedingungen, die bei einem Verarbeitungs- oder Förderprozess vorliegen, einen wesentlich stärkeren Einfluss auf die Dispergierung eines Staubes aufweisen als sein Staubungsverhalten. Eine Anpassung bzw. Reduzierung der Druckentlastungsfläche allein auf Basis des Staubungsverhaltens ist daher nicht möglich.
Während die Gefahr von Explosionen dort besteht, wo Stäube aufgewirbelt vorliegen, bergen abgelagerte Stäube das Risiko von Bränden. Die Beurteilung daraus entstehender Gefahren und das Auslegen von vorbeugenden und konstruktiven Schutzmaßnahmen erfolgt über sicherheitstechnische Kenngrößen (STK). Diese lagen bislang in Datenbanken nur in Einzelwerten vor und wurden nun zu Gruppen zusammengefasst. Das Besondere daran: Erstmals werden nun bewertete Bandbreiten angegeben, in denen sich die STK der Stäube bewegen.
Die Beurteilung des Gefahrenpotentials brennbarer Stäube erfolgt üblicherweise mit Hilfe so genannter sicherheitstechnischer Kenngrößen (STK). Häufig werden hierfür in Datenbanken bereitgestellte Werte in der Vergangenheit untersuchter Stäube herangezogen. Insbesondere aufgrund stofflicher Unterschiede der untersuchten Stäube sind erhebliche Streuungen der ermittelten STK in Datenbanken enthaltener namentlich identischer Stäube festzustellen. Die Verwendung der Daten von Einzelstäuben kann daher zu unsicheren Einschätzungen hinsichtlich des Brand- und Explosionsschutzes führen. Vorgestellt wird ein Konzept, Stäube zu praxisrelevanten Gruppen zusammenzufassen und bewertete Bandbreiten sicherheitstechnischer Kenngrößen anzugeben. Die im Rahmen eines vom Sächsischen Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie, Dresden, geförderten Vorhabens generierten Staubgruppen und zugehörigen Bandbreiten der STK stehen in der Datenbank GSBLpublic für die freie Nutzung zur Verfügung.
Die Beurteilung des Gefahrenpotentials brennbarer Stäube erfolgt üblicherweise mit Hilfe so genannter sicherheitstechnischer Kenngrößen (STK). Häufig werden hierfür in Datenbanken bereitgestellte Werte in der Vergangenheit untersuchter Stäube herangezogen. Insbesondere aufgrund stofflicher Unterschiede der untersuchten Stäube sind erhebliche Streuungen der ermittelten STK in Datenbanken enthaltener namentlich identischer Stäube festzustellen. Die Verwendung der Daten von Einzelstäuben kann daher zu unsicheren Einschätzungen hinsichtlich des Brand- und Explosionsschutzes führen.
Vorgestellt wird ein Konzept, Stäube zu praxisrelevanten Gruppen zusammenzufassen und bewertete Bandbreiten sicherheitstechnischer Kenngrößen anzugeben. Die im Rahmen eines vom Sächsischen Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie, Dresden geförderten Vorhabens generierten Staubgruppen und zugehörigen Bandbreiten der STK stehen in der Datenbank GSBLpublic für die freie Nutzung zur Verfügung.
Staubexplosionen können in nahezu allen Branchen auftreten, in denen brennbare Schüttgüter und Stäube gehandhabt werden oder entstehen können, vor allem dort, wo Stäube in aufgewirbelter Form vorkommen. Abgelagerte Stäube können bei starker Erwärmung zur Entzündung gelangen. Die Beurteilung daraus entstehender Gefahren und das Auslegen von vorbeugenden und konstruktiven Schutzmaßnahmen erfolgt über sog. sicherheitstechnische Kenngrößen (STK). Im Rahmen eines vom Bundesland Sachsen geförderten Projekts sind von der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) STK brennbarer Stäube zu Staubgruppen zusammengefasst und in den Gemeinsamen Stoffdatenpool Bund/Länder (GSBL) integriert worden. Grundlage für die Staubgruppen waren zahlreiche Datensätze, die in der Datenbank GESTIS-STAUB-EX des Instituts für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA) veröffentlich sind. Angegeben werden allerdings nicht mehr die dort enthaltenen Kenngrößen einzelner Stäube, sondern Bandbreiten, innerhalb derer sich die STK der in den Staubgruppen zusammengefassten Stäube bewegen können. Je nach Datenlage wurden die sicherheitsrelevanten Grenzen dieser Bandbreiten mit einem Ranking versehen.