"Stolperfallen" für heiße Gase

Wie man Flammen den Weg versperrt und weitere Themen rund um den Explosionsschutz auf der ExploRisk

Gefährliche Konstellation: ein Elektromotor, der in einer Umgebung aus zündfähigen Gasen betrieben werden muss – beispielsweise Knallgas, einem Gemisch aus Sauerstoff und Wasserstoff. In der chemischen Industrie lässt sich das nicht immer vermeiden. Wissenschaftler der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig untersuchen zur Zeit, wie dicht eine so genannte „druckfeste Kapsel“ konstruiert sein muss, um einen solchen Elektromotor sicher einzuhüllen. Zwei weitere Beispiele ihrer aktuellen Arbeit, die die PTB vom 27. bis 29. März auf der ExploRisk in Nürnberg vorstellt: Untersuchungen zur Druckabhängigkeit der unteren Explosionsgrenze und die Datenbank für sicherheitstechnische Kenngrößen CHEMSAFE. Ihre Partnerin bei diesem Projekt, die Bundesanstalt für Materialprüfung (BAM), präsentiert sich in diesem Jahr zum ersten Mal gemeinsam mit der PTB auf der ExploRisk.

Über zwei Millionen Elektromotoren drehen sich in Deutschland im Dienste der chemischen und petrochemischen Industrie – immer häufiger auch in explosionsgefährdeter Umgebung. Lässt sich nicht ausschließen, dass der Motor Funken produziert, muss der Explosion der Weg versperrt werden: Der Motor bekommt eine dichte Hülle. Explodiert die Atmosphäre in seinem Inneren wirklich einmal, dann passiert in der Regel nichts weiter – die „druckfeste Kapsel“ hält dem Druck stand. Doch es kommt vor, dass das aufgeheizte Gas durch winzige Öffnungen nach außen dringt und dort eine größere Explosion verursacht. Solche Zünddurchschläge zu vermeiden ist für die Hersteller schwierig und teuer. Deshalb untersuchen die Wissenschaftler der PTB in einem Projekt, wie Bauteile optimal konstruiert werden können oder wie man gezielt in den Strömungsweg eingreifen und dadurch das reaktive Gas „entschärfen“ kann. Für ihre Untersuchungen benutzen sie ein optische Untersuchungsverfahren mit einem Excimer-Laser, das auf der Messe vorgestellt wird.

Die schwer bzw. nicht brennbaren halogenierten Kohlenwasserstoffe (CKW und FCKW) – als Ozonkiller bekannt – sind heute zum großen Teil durch andere Stoffe ersetzt worden. Dies sind in der Regel brennbare Lösemittel. Um die deutlich größeren Explosions- und Brandgefahren einschätzen zu können, untersucht die PTB die sicherheitstechnischen Kenngrößen dieser Stoffe: zum Beispiel den Flammpunkt, die unteren und oberen Explosionsgrenzen, die Zündtemperatur und viele mehr. Die Abhängigkeit der unteren Explosionsgrenze vom Druck wird mit einem Experiment demonstriert.

Die Ergebnisse solcher Untersuchungen fließen in die Datenbank CHEMSAFE ein, ein Gemeinschaftsprojekt der PTB, der BAM (Bundesanstalt für Materialforschung) und der DECHEMA (Deutsche Gesellschaft für Chemisches Apparatewesen, Chemische Technik und Biotechnologie). Unter der Internet-Adresse http://www.dechema.de/deutsch/iud/pages/iudfcsi.html bietet sie gerade auch Anwendern, die nicht über ausreichende Fachkenntnisse verfügen, einen Service rund um die sicherheitstechnischen Kenngrößen. Von Fachleuten bewertet, auf Verlässlichkeit geprüft und ständig aktualisiert, enthält die Datenbank inzwischen Angaben zu rund 2800 brennbaren Flüssigkeiten, Gasen und Stäuben.

Ein Gemeinschaftsprojekt ist auch der Auftritt auf der ExploRisk: Zum ersten Mal präsentieren sich PTB und BAM mit eigenen Messeständen, aber vereint unter dem Dach ihrer gemeinsamen Oberbehörde, des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie.

Weitere Informationen:
Auf der ExploRisk (27. – 29. 3.2001):
Halle 11.0, Stand 315, Telefon auf der Messe (09 11) 81 89 445

Dr. U. Klausmeyer, Telefon (05 31) 5 92-34 10, E-Mail: Uwe.Klausmeyer@ptb.de
D. Markus, Telefon (05 31) 5 92-35 56, E-Mail: Detlef.Markus@ptb.de
Fachlaboratorium „Druckfeste Kapselung“
Dr. E. Brandes, Telefon (05 31) 5 92-33 10, E-Mail: Elisabeth.Brandes@ptb.de
Dr. W. Möller, Telefon (05 31) 5 92-34 42, E-Mail: Wolfgang.Möller@ptb.de
Fachlaboratorium „Kenngrößen des Explosionsschutzes“
Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)