Einsatzgebiet und funktionale Beschreibung für Universal Flammendurchschlagsicherungen

Beim Transport von und der Manipulation mit brennbaren Flüssigkeiten und Gasen muß häufig mit der Bildung von explosionsfähigen Atmosphären gerechnet werden. Aus diesem Grund sind Sicherheitsmaßnahmen in Form von vorbeugendem Explosionsschutz erforderlich.

Neben anderen Vorschreibungen ist der Einbau von Sicherheitsarmaturen in alle Anschlüsse und nicht verschlossenen Atmungs- und Manipulationsöffnungen zur Verhinderung von Rückzündungen oder zur Ausbreitung von Flammen und Explosionen eine solche Maßnahme.

Da je nach den vorliegenden Betriebsbedingungen unterschiedliche Verbrennungsvorgänge - Explosionen, Detonationen bzw. Dauerbrand - möglich sind, erfordert dies den Einsatz dafür jeweils geeigneter flammendurchschlagsicherer Armaturen. Universelle flammendurchschlagsichere Armaturen die generell alle Arten der Verbrennungsvorgänge abdecken, sind - abgesehen von sehr kleinen Geräten für besondere Einsatzfälle - nach dem derzeitigen Stand der Technik nicht möglich.

Bei Entzündung von Gas/- bzw. Produktdampf/Luft-Gemischen in geschlossenen Räumen (Behältern und Rohrleitungen) können je nach Betriebsbedingungen, d. h. Art und Konzentration der zündfähigen Gemische, Anfangsdruck und Temperatur sowie Anlaufstrecken für die Flammenfront, Deflagrationen oder Detonationen auftreten. Diese unterscheiden sich vor allem in ihrer Flammenfortpflanzungsgeschwindigkeit und dem Verbrennungsdruck und somit ihrem Zünddurchschlagsvermögen.

Von besonderem Einfluß für die Entstehung von Deflagrationen bis hin zu Detonationen ist die Länge der Anlaufstrecke einer Flammenfront im Verhältnis zum Rohr-Innendurchmesser (L/D-Verhältnis). Es muß in Abhängigkeit zum Rohrinnendurchmesser bereits nach relativ kurzen Anlaufstrecken (L/D Verhältnis > 50) mit dem Auftreten von Detonationen gerechnet werden, bei denen Stoßdrücke in Flammenfrontrichtung von über 50 bar und Flammenfort-pflanzungsgeschwindigkeiten von ca. 1800 m/s möglich sind.

Die Übergangsphase von Rohrdeflagration zu stabiler Detonation wird als "instabile Detonation" bezeichnet, wobei besonders hohe Druckimpulse und Flammenfortpflanzungsgeschwindigkeiten auftreten.

Eines der wesentlichsten Bauteile flammendurchschlagsicherer Armaturen ist die Flammensperre, ein Element welches die Fortpflanzung der Flammen von Explosionen (Deflagrationen) Detonationen oder Dauerbrand und somit Flammendurchschläge verhindert. Es gibt heute eine Anzahl sehr unterschiedlicher Konstruktionen die als Flammensperren eingesetzt werden.

Der größte Teil der heute zum Einsatz kommenden flammendurchschlagsicheren Armaturen -auch jene der Universal Sicherungstechnik GmbH- ist mit statischen, trockenen Flammensperren ausgerüstet. Hierbei handelt es sich um Elemente bei denen die Erkenntnis ausgenützt wird, dass Flammen in engen Spalten entsprechender Länge, wenn approbierte Grenzabmessungen eingehalten werden, nicht mehr reaktionsfähig sind und somit erlöschen.

Bei der Flammensperre der Universal Sicherungstechnik handelt es sich um eine Bandsicherung wobei die Flammensperre durch Aufwickeln von jeweils einem glatten und einem genoppten Band aus entsprechendem geeigneten Material einer definierten Spaltweite hergestellt werden.