폭발 분리

정의

폭발 분리(Explosionsentkopplung)는 구조적 폭발 방지 분야의 안전 기술적 조치로, 설비 일부에서 발생한 폭발이 배관, 이송 장치 또는 기타 연결부를 통해 인접 구역으로 확산되는 것을 방지합니다. 그 목적은 폭발 현상을 국부적으로 제한하고, 연결된 탱크, 사일로, 필터, 공급 장치 또는 하류 공정 설비를 화염, 압력파 및 연쇄 폭발로부터 보호하는 데 있습니다.

실무에서 폭발 분리 장치는 특히 혼합기, 이송 배관, 집진 설비 또는 사일로와 같이 가연성 분진을 처리할 때 매우 중요합니다.

작동 원리

분리 장치는 폭발 발생 시 두 설비 부분 간의 연결을 최단 시간 내에 차단하여, 화염 전선과 압력 상승이 인접한 설비 부분으로 전파되지 않도록 합니다.

일반적으로 이는 단독으로 작동하는 보호 시스템이 아니라, 다른 폭발 방지 조치, 특히 다음 사항들과 결합되어 사용됩니다:

• 폭발 압력 방출
• 폭발 억제
• 압력 충격에 견디는 구조

• 화염 및 폭발 전파 방지 조치

   

일반적인 시스템

수동 시스템

• 역류 방지 밸브 및 폭발 방지 밸브: 폭발로 인한 압력 작용에 의해 자동으로 닫힙니다
• 셀 휠 게이트: 사일로와 믹서 사이의 기계적 분리 요소로 사용될 수 있습니다
• 이중 슬라이드 밸브 시스템: 공정 공간을 기계적으로 분리합니다

능동형 시스템

• HRD 소화제 차단 장치: 센서가 폭발 시작을 감지하면, 화염 전선을 억제하기 위해 소화제가 배관으로 주입됩니다

• 고속 차단 밸브: 전자 제어 방식으로 밀리초 이내에 닫힙니다

   

믹서에의 적용

믹서의 경우, 폭발 분리 조치는 특히 나머지 설비와의 접합부에서 중요합니다:

설비 구역 전형적인 격리 방식

원료 유입구: 셀 휠 밸브, 역류 방지 밸브 또는 기타 적합한 격리 요소

흡입 및 집진: 역류 방지 밸브 또는 화학적 차단막

제품 배출구: 급속 폐쇄 밸브 또는 이중 밸브 시스템

중간 저장탱크 및 이송 배관: 위험도 및 배관 형상에 따른 능동형 또는 수동형 차단막
 

특히 설탕, 전분, 밀가루, 분유, 금속 분말, 플라스틱 과립 또는 의약품과 같은 분말 형태의 제품의 경우, 연결 배관을 통한 폭발 확산 방지가 핵심적인 보호 목표입니다.

설계 및 계획

올바른 설계를 위해서는 다음의 주요 매개변수 및 제약 조건 등이 중요합니다:

• Kst 값
• pmax
• 최소 점화 에너지 (MZE)
• 배관 직경 및 형상
• 설치 위치 및 설치 길이
• 시스템의 기계적 및 열적 내하성

분리 시스템은 실제 사용 조건에서 점화 전파 방지 성능과 기계적 내하성이 보장되도록 계획 및 설계되어야 합니다. 분진과 가연성 가스 또는 증기가 혼합된 하이브리드 혼합물이 존재하는 경우, 화염 속도가 증가하며; 이 경우 분리 장치는 해당 혼합물의 특성값에 맞춰 설계되어야 합니다.

지침 및 표준

폭발 방지 조치의 분류 및 설계는 유럽 및 국가 지침과 표준, 특히 지침 2014/34/EU와 폭발 방지에 관한 관련 표준 및 규정에 따라 이루어집니다.

주요 기초 규정은 다음과 같습니다:

• EN 1127-1: 폭발 방지의 기초 및 방법론
• EN 14491: 분진 폭발에 대한 압력 완화

• 운영 안전 규정 및 폭발 방지 문서와 같은 국가적 요구 사항

   

운영자에게 주는 이점

• 연쇄 폭발 방지를 통한 인명 보호
• 재산 피해 제한을 통한 설비 보호
• 가동 중단 시간 단축을 통한 생산 안정성
• 표준에 부합하는 폭발 방지 개념의 이행을 통한 법적 안정성

적합한 분리 시스템의 선정은 계획 단계에서 이루어져야 하며, 이를 통해 제품 데이터, 설비 형상 및 보호 개념이 서로 조화를 이루고, 혼합기를 전체 설비에 안전하게 통합할 수 있습니다.