Der Flammschutz (Ex d) ist eine der am häufigsten verwendeten Explosionsschutzmethoden in gefährlichen Industrieumgebungen. Sein Hauptzweck besteht darin, zu verhindern, dass interne Explosionen die umgebende explosive Atmosphäre entzünden. Aber wie funktioniert eigentlich ein druckfestes Gehäuse? Und können Kunststoffmaterialien für Ex d-Geräte verwendet werden? STS erläutert im Folgenden kurz das Funktionsprinzip und die Materialanforderungen von feuerfesten Gehäusen.

Was Ist ein flammhemmendes (Ex d) Gehäuse?

Ein druckfestes Gehäuse ist so konzipiert, dass es einer inneren Explosion eines brennbaren Gasgemisches standhält, das durch Fugen, Spalten oder strukturelle Öffnungen in das Gehäuse gelangen kann.

Auch wenn es im Inneren des Geräts zu einer Explosion kommt:

• • Das Gehäuse wird nicht brechen oder beschädigt werden
• • Flammen entzünden die äußere gefährliche Atmosphäre nicht
• • Die Explosion wird im Inneren des Gehäuses sicher eingedämmt bleiben

Dies ist das Grundprinzip des Flammschutzes (Ex d).

Wie funktioniert der Flammschutz?

Der Flammschutz wird durch zwei Schlüsselmechanismen erreicht:

1. Explosionssichere Festigkeit des Gehäuses

Das Gehäuse selbst muss eine ausreichende mechanische Festigkeit aufweisen, um dem durch eine innere Explosion erzeugten Druck standzuhalten.

Auch unter explosiven Bedingungen:

• • Das Gehege bleibt intakt
• • Es tritt keine gefährliche Verformung auf
• • Äußere gefährliche Gase sind vor Entzündung geschützt

Aus diesem Grund sind Ex d-Anlagen in der Regel schwerer und robuster als gewöhnliche Industrieanlagen.

2. Flammenlöschung durch Flammenpfade

Ein druckfestes Gehäuse ist nicht vollständig versiegelt.

Stattdessen gibt es sorgfältig konstruierte Lücken, die als Flammenpfade oder Flammenlöschdurchgänge bekannt sind, zwischen den Gehäuseverbindungen.

Wenn heiße Gase oder Flammen einer inneren Explosion durch diese engen und ausgedehnten Spalten hindurchgehen:

• • Die Flammentemperatur sinkt schnell
• • Wärmeenergie wird abgeleitet
• • Die Flamme wird gelöscht, bevor sie die äußere Atmosphäre erreicht

Als Ergebnis:

• • Äußere explosive Gase oder Dämpfe können nicht entzündet werden
• • Explosionssichere Sicherheit wird aufrechterhalten

Die Abmessungen dieser Flammenwege - einschließlich Spaltbreite, Oberflächenrauhigkeit und Fugenlänge - werden durch explosionssichere Normen streng kontrolliert.

Übliche Materialien für flammhemmende Gehäuse

Denn feuerfeste Gehäuse müssen beides bieten:

• • Explosionsbeständigkeit
• • Mechanische Haltbarkeit

Sie werden üblicherweise aus hochfesten Materialien hergestellt, wie z. B.:

• • Aluminiumlegierung
• • Gusseisen
• • Aluminiumguss
• • Edelstahl

Diese Materialien können dem internen Explosionsdruck standhalten und gleichzeitig die Integrität der Flammenwege erhalten.

Können Kunststoffmaterialien für Ex d-Geräte verwendet werden?

Im Allgemeinen haben Kunststoffe Schwierigkeiten, die strengen mechanischen und thermischen Anforderungen an den Flammschutz zu erfüllen.

Kunststoffgehäuse können jedoch weiterhin in bestimmten feuerfesten Anwendungen eingesetzt werden, wenn sie die erforderlichen explosionsgeschützten Zertifizierungstests erfolgreich bestehen.

Diese Tests können Folgendes umfassen:

• • Prüfung der Beständigkeit bei hohen und niedrigen Temperaturen
• • Prüfung der Oberflächenbeständigkeit
• • UV- / Lichtbeständigkeitsprüfung
• • Mechanische Schlagprüfung
• • Beständigkeit gegen emulgierte Flüssigkeiten (für Geräte der Gruppe I)

Erst wenn alle einschlägigen Normen erfüllt sind, kann ein Kunststoffgehäuse für druckfeste Anwendungen zugelassen werden.

Fazit

Flammenhemmende (Ex d) Schutzarbeiten durch:

• Eindämmung interner Explosionen sicher im Inneren des Gehäuses

• Verhinderung der Entzündung der äußeren gefährlichen Atmosphäre durch Flammenwege

Aufgrund dieser strengen Sicherheitsanforderungen werden feuerfeste Gehäuse in der Regel aus hochfesten Metallmaterialien hergestellt. Kunststoffgehäuse sind zwar in einigen Fällen möglich, müssen aber strenge Anforderungen an die explosionssichere Prüfung und Zertifizierung erfüllen.

Das Verständnis der Grundsätze und Materialanforderungen des Ex d-Schutzes ist für die Auswahl sicherer und konformer Geräte für gefährliche Anwendungen unerlässlich.