Regelwerk, Bau und Planung

VDI 3673 -
Druckentlastung von Staubexplosionen
- Inhalt -

Vorbemerkung

1 Begriffsbestimmungen

2 Explosionsablauf in Behältern, Rohrleitungen und deren Kombinationen

3 Explosionsdruckentlastung von Apparaturen

4 Explosionsdruckentlastung von Räumen

5 Druckentlastungseinrichtungen

5.1 Berstscheiben

5.2 Explosionsklappen

5.3 Unterdrucksicherungen

6 Dimensionierung von Druckentlastungseinrichtungen

6.1 Kubische Behälter

6.1.1 Homogene Staubverteilung

6.1.2 Inhomogene Staubverteilung

6.2 Langgestreckte Behälter

6.2.1 Homogene Staubverteilung

6.2.2 Inhomogene Staubverteilung

6.2.3 Silos und Bunker

6.2.4 Entlastung von rechteckigen Räumen

7 Gefahren durch Flammen und Druck

7.1 Anlagen im Freien

7.1.1 Flammenausbreitung

7.1.2 Druckwirkung

7.2 Anlagen in geschlossenen Räumen

8 Berücksichtigung von Rückstoßkräften

9 Explosionsdruckentlastung von Behältern, die durch Rohre verbunden sind

10 Einfluß von Abblasrohren auf die Explosionsdruckentlastung

10.1 Berstscheiben als Druckentlastungseinrichtungen

10.2 Explosionsklappen als Druckentlastungseinrichtungen

10.3 Konstruktive Gestaltung von Abblasrohren

11 Explosionsdruckentlastung von Rohrleitungen

12 Hybride Gemische

13 Instandhaltung

14 Berechnungsbeispiele

14.1 Einfluß der Behälterfestigkeit

14.2 Einfluß von Explosionsklappen bei homogener Staubverteilung in kubischen Behältern

14.2.1 Erhöhung der Behälterfestigkeit

14.2.2 Erhöhung des Flächenbedarfs

14.3 Einfluß von Abblasrohren bei homogener Staubverteilung in kubischen Behältern

14.3.1 Erhöhung der Behälterfestigkeit

14.3.2 Erhöhung des Flächenbedarfs

14.4 Inhomogene Staubverteilung in kubischen Behältern

14.5 Flächenbedarf von Silos

14.5.1 Homogene Staubverteilung

14.5.2 Inhomogene Staubverteilung

14.5.3 Silofestigkeiten

14.6 Flammenreichweite und Außendruck druckentlasteter kubischer Behälter mit homogener Staubverteilung

14.7 Rückstoßkräfte

Abbildungen

Bild 1. Definition des Explosionsüberdruckes p_ex und des zeitlichen Druckanstiegsdp/dt (beliebige Staubkonzentration)

Bild 2. Definition des maximalen Explosionsüberdruckes p_max und des maximalen zeitlichen Druckanstiegs (dp/dt)_max am Beispiel eines ausgewählten Staubes

Bild 3. Definition des reduzierten Explosionsüberdruckes prell und des reduzierten zeitlichen Druckanstiegs(dp/dt)_red (beliebige Staubkonzentration)

Bild 4. Definition des maximalen reduzierten Explosionsüberdruckes p_red,max und des maximalen reduzierten zeitlichen Druckanstiegs (dp/dt)_{red, max} am Beispieleines ausgewählten Staubes

Bild 5. Übertragung einer Staubexplosion aus einer Rohrleitung in ein explosionsdruckentlastetes Filtergehäuse

Bild 6. Definition der Entlastungsfähigkeit E_F einer Explosionsklappe(Entlastungsfläche A_K) im Vergleich zu Berstscheiben

Bild 7. Durch Unterdruck zerstörter 60-m³-Behälter, der mit einer Explosionsklappeabgesichert war

Bild 8. Nomogramm zur Bestimmung der Ansaugfläche von Unterdrucksicherungen an Behältern (Silos)Parameter: Beulfestigkeit

Bild 9. Nomogramm zur Bestimmung der Entlastungsflächen für kubische Behälter bei homogener Staubverteilung (maximaler Explosionsüberdrück p_max =9 bar, statischer Ansprechüberdruck p_stat = 0,1 bar)

Bild 10. Nomogramm für die Bestimmung der Druckentlastungsflächen für kubische Behälter mit inhomogener Staubverteilung (pneumatisches Befüllen)

Bild 11. Flächenmehrbedarf ΔA_H von langgestreckten Behältern und Silos mit homogenen Staub/Luft-Gemischen in Abhängigkeitvom Höhen/Durchmesser-Verhältnis H/D

Bild 12. Minimale Explosionsdruckfestigkeit p eines 500-m³-Silos als Funktion desHöhen/Durchmesser-Verhältnisses H/D

Bild 13. Flächenbedarf bei Druckentlastung von rechteckigen Räumen mit homogener Staubverteilungin Abhängigkeit vom Bemessungsüberdruck p_Bem

Bild 14. Staubexplosion in einem nach oben explosionsdruckentlasteten 250-m³-Behälter beihomogener Staubverteilung

Bild 15. Einfluß von Abblasrohren auf die Erhöhung des maximalen reduzierten Explosionsüberdruckes p_red,max im zu schützenden kubischen Behälter mit Berstscheiben

Bild 16. Einfluß von Abblasrohren auf die Erhöhung des maximalen reduzierten Explosionsüberdruckes p_red,max im zu schützenden kubischen Behälter mit Berstscheiben

Bild 17. Explosionsdruckentlastete Rohrleitung (links) bei einer Holzstaubexplosion (rechts)

Bild 18. Einfluß des Propangehaltes in der Verbrennungsluft auf die Explosionskenngrößen brennbarer Stäube im geschlossenen Behälter (V=1 m³