TY - THES

T1 - Sicherheitstechnische Charakterisierung von Stäuben aus mechanischen Abfallaufbereitungsanlagen

AU - Kerschbaumer, Claudia

N1 - gesperrt bis 24-05-2018

PY - 2013

Y1 - 2013

N2 - Immer wieder ist es in der Vergangenheit durch die Entzündung von explosionsfähigen Staub-Luft-Gemischen zu schwerwiegenden Betriebsunfällen mit Verletzten und beträchtlichem Sachschaden gekommen. Neben Bereichen mit großen Staubdichten, wie Filteranlagen oder Lagertanks, stellen auch Ablagerungen potentielle Gefahrenquellen dar. Werden diese z.B. durch eine vorausgehende Explosion aufgewirbelt, besteht Entzündungsgefahr, was zu einer Fortpflanzung der Explosion in weite Bereiche der Anlage führen kann. Da jedes Staub-Luft-Gemisch aus brennbarem Material bei bestimmter Korngröße, Konzentration und Zündenergie explosionsfähig ist, darf die Gefahr der Staubexplosion in abfallbehandelnden und -aufbereitenden Anlagen nicht vernachlässigt werden. Es gibt jedoch kaum Daten aus diesem Bereich, weshalb sich die vorliegende Masterarbeit mit der Quantifizierung der Explosionsfähigkeit unterschiedlicher Stäube aus der mechanischen Abfallaufbereitung beschäftigt. Um Aussagen darüber treffen zu können, ob und unter welchen Bedingungen ein im Betrieb vorliegender Staub im Gemisch mit Luft eine explosionsfähige Atmosphäre bildet, und wenn ja, wie stark eine solche Explosion abläuft, muss eine sicherheitstechnische Charakterisierung durchgeführt werden. Diese erfolgt im Rahmen dieser Arbeit über die sicherheitstechnischen Kenn\-größen (STK) maximaler Explosionsdruck, maximaler zeitlicher Druckanstieg, Mindestzündenergie und untere Explosionsgrenze. Ausgehend von diesen STK kann einerseits die Gefahr einer Explosion abgeschätzt werden und andererseits können, den sicherheitstechnischen Eigenschaften des Staubes angepasste, Explosionsschutzmaßnahmen getroffen werden. Als Basis für die Kenngrößenbestimmung im Labor dient die Literaturrecherche, mittels derer die rechtlichen Verpflichtungen von Anlagenbetreibern in den Grundzügen sowie die theoretischen Grundlagen zu den STK erläutert werden. Außerdem werden Vergleichswerte für die Untersuchungsergebnisse recherchiert. Die Versuchsergebnisse lassen darauf schließen, dass es sich bei den untersuchten Proben um schwach reagierende Stäube handelt, die der niedrigsten Staubexplosionsklasse zuzuordnen sind. Auch die unteren Explosionsgrenzen sowie die Mindestzündenergien sind verhältnismäßig groß. Dies liegt hauptsächlich an den erheblichen Anteilen an inertem, anorganischem Material sowie der groben Körnung. In zukünftigen Arbeiten soll untersucht werden, wie Faktoren wie die chemische Zusammensetzung und die Korngröße das Explosionsverhalten beeinflussen. Das langfristige Ziel besteht darin, ausgehend von einer großen Anzahl an Versuchsergebnissen einen Zusammenhang mit den Staubeigenschaften zu finden, um schließlich eine Abschätzung der Explosionsfähigkeit zu ermöglichen.

AB - Immer wieder ist es in der Vergangenheit durch die Entzündung von explosionsfähigen Staub-Luft-Gemischen zu schwerwiegenden Betriebsunfällen mit Verletzten und beträchtlichem Sachschaden gekommen. Neben Bereichen mit großen Staubdichten, wie Filteranlagen oder Lagertanks, stellen auch Ablagerungen potentielle Gefahrenquellen dar. Werden diese z.B. durch eine vorausgehende Explosion aufgewirbelt, besteht Entzündungsgefahr, was zu einer Fortpflanzung der Explosion in weite Bereiche der Anlage führen kann. Da jedes Staub-Luft-Gemisch aus brennbarem Material bei bestimmter Korngröße, Konzentration und Zündenergie explosionsfähig ist, darf die Gefahr der Staubexplosion in abfallbehandelnden und -aufbereitenden Anlagen nicht vernachlässigt werden. Es gibt jedoch kaum Daten aus diesem Bereich, weshalb sich die vorliegende Masterarbeit mit der Quantifizierung der Explosionsfähigkeit unterschiedlicher Stäube aus der mechanischen Abfallaufbereitung beschäftigt. Um Aussagen darüber treffen zu können, ob und unter welchen Bedingungen ein im Betrieb vorliegender Staub im Gemisch mit Luft eine explosionsfähige Atmosphäre bildet, und wenn ja, wie stark eine solche Explosion abläuft, muss eine sicherheitstechnische Charakterisierung durchgeführt werden. Diese erfolgt im Rahmen dieser Arbeit über die sicherheitstechnischen Kenn\-größen (STK) maximaler Explosionsdruck, maximaler zeitlicher Druckanstieg, Mindestzündenergie und untere Explosionsgrenze. Ausgehend von diesen STK kann einerseits die Gefahr einer Explosion abgeschätzt werden und andererseits können, den sicherheitstechnischen Eigenschaften des Staubes angepasste, Explosionsschutzmaßnahmen getroffen werden. Als Basis für die Kenngrößenbestimmung im Labor dient die Literaturrecherche, mittels derer die rechtlichen Verpflichtungen von Anlagenbetreibern in den Grundzügen sowie die theoretischen Grundlagen zu den STK erläutert werden. Außerdem werden Vergleichswerte für die Untersuchungsergebnisse recherchiert. Die Versuchsergebnisse lassen darauf schließen, dass es sich bei den untersuchten Proben um schwach reagierende Stäube handelt, die der niedrigsten Staubexplosionsklasse zuzuordnen sind. Auch die unteren Explosionsgrenzen sowie die Mindestzündenergien sind verhältnismäßig groß. Dies liegt hauptsächlich an den erheblichen Anteilen an inertem, anorganischem Material sowie der groben Körnung. In zukünftigen Arbeiten soll untersucht werden, wie Faktoren wie die chemische Zusammensetzung und die Korngröße das Explosionsverhalten beeinflussen. Das langfristige Ziel besteht darin, ausgehend von einer großen Anzahl an Versuchsergebnissen einen Zusammenhang mit den Staubeigenschaften zu finden, um schließlich eine Abschätzung der Explosionsfähigkeit zu ermöglichen.

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M3 - Masterarbeit

ER -