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Abschätzung der Flammen- und Druckausbreitung im Außenbereich
Beim Entlastungsvorgang treten im Außenbereich Flammenausbreitung und Druckwirkungen auf. Ursache hierfür ist der Ausschub von unverbranntem Produkt mit anschließender Entzündung des im Außenbereich entstehenden Staub-Luft-Gemisches durch den aus der Entlastungsöffnung austretenden Flammen strahl. Der Flammenstrahl im Außenbereich kann bei Silos eine Länge bis etwa 60 m erreichen.
Die maximale Reichweite LF und die Flammenbreite WF der aus einem Behälter in den Außenbereich austretenden Flammen und der maximale Überdruck pext im Außenbereich sowie der Abstand des maximalen äußeren Überdruckes von der Entlastungseinrichtung lassen sich nach den empirischen Gleichungen aus DIN EN 14491 "Schutzsysteme zur Druckentlastung von Staubexplosionen" ermitteln.
In der Tabelle sind die Werte für die Flammen- und Druckausbreitung für Behälter (Silos, Filteranlagen) mit unterschiedlichen Volumina und L/D < 2 dargestellt. Dabei ist die Flammenausbreitung bei vertikal angebrachten Druckentlastungseinrichtungen geringer als bei horizontal angebrachten.
Bei praktisch ausgeführten Anlagen können sich geringere Flammenreichweiten ergeben:
Angaben zu Flammenreichweiten müssen vom Hersteller angegeben werden (Stichwort: Restrisiko).
| Flammenausbreitung (m) | Druckausbreitung für pred,max = 0,5 bar und L/D < 2 |
||||
| Druckentlastung | |||||
| V m3 | horizontal | vertikal | Flammenbreite | Maximaldruck (bar) |
Abstand zur Entlastungseinrichtung Rmax (m) |
| 5 | 17 | 14 | 5 | 0,13 | 4,3 |
| 10 | 22 | 17 | 6 | 0,16 | 5,4 |
| 20 | 27 | 22 | 8 | 0,19 | 6,8 |
| 30 | 31 | 25 | 9 | 0,21 | 7,8 |
| 40 | 34 | 27 | 10 | 0,23 | 8,5 |
| 50 | 37 | 29 | 10 | 0,24 | 9,2 |
| 60 | 39 | 31 | 11 | 0,25 | 9,8 |
| 70 | 41 | 33 | 12 | 0,26 | 10,3 |
| 80 | 43 | 34 | 12 | 0,27 | 10,8 |
| 90 | 45 | 36 | 13 | 0,28 | 11,2 |
| 100 | 46 | 37 | 13 | 0,29 | 11,6 |
| 200 | 58 | 47 | 16 | 0,34 | 14,6 |
| 300 | 60 | 54 | 19 | 0,38 | 15,0 |
| 400 | 60 | 59 | 21 | 0,41 | 15,0 |
| 500 | 60 | 60 | 22 | 0,44 | 15,0 |
| 600 | 60 | 60 | 24 | 0,46 | 15,0 |
| 700 | 60 | 60 | 25 | 0,47 | 15,0 |
| 800 | 60 | 60 | 26 | 0,49 | 15,0 |
| 900 | 60 | 60 | 27 | 0,51 | 15,0 |
| 1000 | 60 | 60 | 28 | 0,52 | 15,0 |
Flammenreduzierte Druckentlastungseinrichtung
Lässt es sich aufgrund örtlicher Gegebenheiten nicht vermeiden, dass im Explosionsfall Flammen und/oder Druckauswirkungen die Sicherheit von Verkehrswegen, benachbarten Gebäuden usw. beeinträchtigen, können Systeme Verwendung finden, welche Flammen und Hitze bei der Druckentlastung reduzieren. Solche Systeme bestehen aus mehrlagigen Edelstahl-Flammenabsorbern mit staubreduzierender Wirkung (siehe nachfolgende Beispiele). Sie können häufig auch problemlos nachgerüstet werden.
(Stand: 09.12.2022)
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