Explosionsschutz: Standardisierte Prüfverfahren für hybride Staub-Gas-Gemische

Hybride Gemische, bestehend aus brennbarem Gas und brennbarem Staub, können bei einer Vielzahl von industriellen Prozessen auftreten. In der Vergangenheit beschäftigte sich die Forschung ausschließlich mit deren Auftreten in Kohleminen, bei denen das in der Luft anwesende Methan die Explosionsfähigkeit der Kohle erhöhte.
Heutzutage können hybride Gemische beispielsweise bei Pyrolyseprozessen, in der Trocknung oder bei der Direktreduzierung von Eisenerz mittels Wasserstoff zu Eisen auftreten.
Um deren Explosionswirkung auf Anlagenbehälter und – Zuleitungen zu bestimmen wurde eine DIN/TS verfasst in der ein Verfahren beschrieben ist, mit dem sich die Kenngrößen „maximaler Explosionsdruck (pmax)“ und „maximale Druckanstiegsrate ((dp/dt)max bzw KH-Wert)“ bestimmen lassen.
Zuvor wurde das Verfahren in zwei internationalen Ringversuchen auf Anwendbarkeit, Abweichungen und Streuungen untersucht.
Mit diesem genormtem Verfahren ist es industriellen Anwendern möglich die Auswirkungen bei auftreten eine Explosion abzuschätzen und Gegenmaßnahmen zu ergreifen.

Stefan H. Spitzer, Enis Askar, Alexander Benke, Chris Cloney, Sebastian D’Hyon, Olivier
Dufaud, Zdzislaw Dyduch, Dieter Gabel, Paul Geoerg, Vanessa Heilmann, Vojtech Jankuj, Wang Jian, Ulrich Krause, Arne Krietsch, Miroslav Mynarz, Frederik Norman, Jan Skrinsky, Jerome Taveau, Alexis Vignes, Sabine Zakel, Shengjun Zhong (2023) - 1st International Round Robin Test on Safety Characteristics of Hybrid Mixtures, Journal of Loss Prevention in the Process Industries
https://doi.org/10.1016/j.jlp.2022.104947

Stefan H. Spitzer, Enis Askar, Kristin J. Hecht, Paul Geoerg, Dieter Gabel, Ulrich Krause, Olivier Dufaud, Arne Krietsch (2023) - The maximum rate of pressure rise of hybrid mixtures, Journal of Loss Prevention in the Process Industries, https://doi.org/10.7795/810.20221124

Stefan Spitzer, Gerald Riesner, Sabine Zakel, Carola Schierding (2023) - A New Ignition Source for the Determination of Safety Characteristics of Gases, Gases, doi.org/10.3390/gases3030007

Stefan Spitzer, Enis Askar, Arne Krietsch, Volkmar Schröder (2020) - Comparative study on standardized ignition sources used for explosion testing, Journal of Loss Prevention in the Process Industrie
https://doi.org/10.1016/j.jlp.2021.104516

Stefan H. Spitzer, Enis Askar, Alexander Benke, Bretislav Janovsky, Ulrich Krause, Arne Krietsch (2022) - Influence of pre-ignition pressure rise on safety characteristics of dusts and hybrid mixtures, FUEL
https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.122495

Stefan H. Spitzer, Enis Askar, Kristin J. Hecht, Dieter Gabel, Sabine Zakel, Arne Krietsch (2022) - Requirements for a hybrid dust-gas-standard: Influence of the mixing procedure on safety characteristics of hybrid mixtures, fire
https://doi.org/10.3390/fire5040113