CSE-Engineering Center of Safety Excellence GmbH
Seite wählen

Emissionen

Ausbreitungsrechnung nach VDI 3783 | TRAS 110

Sicheres Ableiten von Gefahrstoffen: Das CSE bringt Sie schneller ans Ziel.

Bei brennbaren oder toxischen Stoffen ist die Bewertung der Auswirkungen einer Ableitung in die Umgebung unumgänglich. Es muss bewertet werden, in welchem Bereich sich zündfähige Gasgemische bilden können oder ob toxikologische Grenzwerte eingehalten werden. Die Ausbreitung eines Stoffes in der Umgebung ist dabei stark abhängig von den Eigenschaften des Gases und den Umgebungsbedingungen, wie Umgebungstemperatur oder Windbedingungen.

Die Experten am CSE beraten Sie umfassend zur sicheren Ableitung von Gefahrstoffen. Eine solche Ausbreitungsrechnung bildet die Basis für Ihre Gefährdungsbeurteilung, Ihr Explosionsschutzdokument oder Ihren Sicherheitsbericht.

CSE – Natalie Schmidt

Kontakt

Natalie Schmidt, M.Sc.
Process Safety Engineer

phone_in_talk +49 721 6699 4836
email E-Mail senden

Leistungsspektrum

  • Festlegung von Explosionsschutzzonen für brennbare Stoffe
  • Überprüfung der Einhaltung von toxikologischen Grenzwerten (z.B. ERPG-Wert, AEGL-Wert, PAC-Wert)
  • Bewertung der Gasausbreitung in Abhängigkeit der Windrichtung
  • Bewertung von Gefahren bei Leckagen
  • Bewertung der Ausbreitung bei der Abdampfung aus Lachen
  • Bewertung der Ausbreitung von Gasen beim Abblasen aus Sicherheitseinrichtungen

Erforderliche Unterlagen:

Für die Ausbreitungsrechnung werden üblicherweise folgende Informationen und Dokumente benötigt:

  • Verfahrensbeschreibung des Prozesses
  • Freisetzungsmassenstrom (vgl. Sicherheitseinrichtungen)
  • R&I-Fließbilder
  • Isometrie vorhandener Absicherungsleitungen

Optional:

  • Betriebsbedingungen | -zustände
  • Verfahrensbeschreibung des Prozesses
  • Bisheriges Absicherungskonzept
  • Stoffdaten der beteiligten Stoffe

Vorgehen

Eine Ausbreitungsrechnung nach VDI 3783 erfolgt typischerweise in 6 Schritten (vgl. Abbildung). Falls der abzuführende Massenstrom für Auslegungsfall bereits bestimmt worden ist, muss dieser Schritt nicht erneut durchgeführt werden. Der abzuführende Massenstrom am Freisetzungsort bildet dich wichtigste Grundlage der Ausbreitungsrechnung. Anhand dieses Freisetzungsmassenstroms wird nachfolgend gemessen, ob sich die Gasfreisetzung innerhalb der ERPG-Grenzwerte befindet.

Nicht nur die freigesetzte Menge, sondern auch die Abblasehöhe zum Boden der Gasfreisetzung spielt eine entscheidene Rolle bei der Einhaltung der Grenzwerte. Hier lohnt es sich zusätzlich zu den Vorgaben des Regelwerks den Nahbereich genau zu modellieren, um teure Abscheideverfahren, wie Filter oder Fackeln zu vermeiden.

CSE-Engineering – Ausbreitungsrechnung

Ausbreitungsrechnung nach VDI 3783 im Schema.

Freisetzungsszenarien für die Ausbreitung von Stoffen

CSE-Engineering – Freisetzung

Ergebnis der Ausbreitungsrechnung

Für Ihre individuelle Lösung erhalten Sie einen Sicherheitsbericht mit den verwendeten Eingabedaten und einer Bewertung zur Einhaltung der Grenzwerte oder zur Größe Ihres Explosionsbereichs, sowie vorschläge zu Nachbehandlung, falls Grenzwerte nicht eingehalten werden können.

Je nach Aufgabe werden optional auch das Auslegungsszenario, der abzuführende Massenstrom, Reaktionskräfte auf die Leitungen und weitere Ergebnisse beschrieben.

Den Umfang und den Inhalt des Berichtes passen wir nach Ihren Erfordernissen an. Sprechen Sie mit uns.

Projektdauer

Eine typische Ausbreitungsrechnung für einen Standardfall ist in sehr kurzer Zeit erledigt. Ein halber Tag kann bereits ausreichend sein. Meistens ist jedoch die Beratung das entscheidende, die Unterstützung beim Zusammentragen aller relevanten Informationen und Daten. Hier liegt die besondere Stärke der CSE-Engineering.

Komplexe Fragestellungen, insbesondere bei mehrphasiger Entlastung, können erheblich aufwendiger sein. Grundsätzlich versuchen wir immer, zunächst einfache Lösungen zu erreichen und nur wenn dies nicht zielführend ist, werden genauere und aufwendigere Werkzeuge verwendet. Bis wir die Lösung haben. 

Individuelle Fragestellungen

Bei CSE-Engineering lösen wir gerne individuelle Fragen. Dazu nutzen wir unsere verfahrens- und sicherheitstechnischen Erfahrungen. Oder wir wenden spezielle Werkzeuge an, z.B. CFD-Simulationen in unserem CSE3D-Labor. Fragen Sie uns.

Verordnungen und Regelwerke

Unsere Dienstleistungen im Bereich Emissionen führen wir gemäß den folgenden rechtlichen Grundlagen durch:

Regelwerke
  • VDI 3783 Blatt 1 und Blatt 2
  • TRAS 110
Publikationen | Handbücher
  • Inhalt folgt

Sie suchen weitere Informationen? Lesen Sie auch unser “Basiswissen Ausbreitungsrechnung”

Training & Coaching

Mit dem Applied Safety Premium-Seminar “Ausbreitungsrechnung und sicheres Ableiten” der CSE Academy sorgen Sie auch bei Ihren Mitarbeitern für ein tiefgehendes Verständnis der Methodik und ihrer Umsetzung in die Praxis. Auch als Inhouse-Training.

CSE Acadeny

Anfrage per E-Mail

 

Nutzen Sie das Formular für Ihre Anfrage oder rufen Sie uns an unter: +49 721 6699 4709

Hinweise:

Mit der Nutzung dieses Formulars erklären Sie sich einverstanden, dass Ihre Angaben im Rahmen der Datenschutzbestimmungen des CSE-Engineering Center of Safety Excellence für die Dauer der Bearbeitung gespeichert werden.

Das Formular ist durch reCAPTCHA geschützt. Es gelten die Datenschutzbestimmungen und Nutzungsbedingungen von Google.

Basiswissen Ausbreitungsrechnung

Ausbreitung von Gasen

Die Ausbreitung von Gasen in die Umgebung lässt sich mit vielen Tools leicht berechnen. Dabei ist es besonders wichtig sich mit den verwendeten Modellen der verschiedenen Tools auszukennen, denn nicht jedes Modell ist für jede Art der Ausbreitungsrechnung geeignet. Der Nahbereich, in direkter Nähe zum Auslass der Gasfreisetzung, wird häufig mit sogenannten Integralmodellen modelliert. Sie bieten einen guten Kompomiss zwischen Genauigkeit und Rechenaufwand, wer es jedoch genau wissen möchte, sollte auf eine CFD-Simulation zurückgreifen. Neben toxischen Grenzwerten wie ERPG und AEGL ist im Nahbereich auf häufig die Eingrenzung von Explosionszonen interessant und wichtig für Ihr Explosionsschutzdokument. Auch der Fernbereich lässt sich mit Integralmodellen beschreiben, die Annahme für diese Integralmodelle unterscheiden sich jedoch grundlegen von denen des Nahbereichs. Im Ferbereich ist die Ausbreitung nur noch diffusionskontrolliert und nicht mehr getrieben durch den Strömungsimpuls, eine Zündung des Gases in diesem Bereich ist nicht mehr möglich. Eine Berechnung für verschiedene Gasarten (leichte, dichteneutrale und schwere Gase) ist in VDI 3783 zu finden.

Die entscheidende Annahmen für die Ergebnisse der Ausbreitungsrechnung muss jedoch für den Übergang zwischen Nah- und Fernbereich getroffen werden. In vielen Tools sind mehr oder weniger physikalisch genaue Kriterien bereits voreingestellt, die die Ergebnisse der Ausbreitungsrechnung significant verändern können. Das CSE-Engineering nutzt für Ausbreitungsrechnungen sowohl hauseigene als auch kommerzielle Tools. Dabei ist es für unsere Ingenieure besonders wichitg die Modelle in jedem einzelnen Programm genau zu kennen, um sichere Ergebnisse erzielen zu können.

CSE-Engineering – Basiswissen Emissionen

Beurteilungswerte zur Bestimmung von toxischen Expositionen von Gasen.

Interessant wird eine Ausbreitungsrechnung auch dann, wenn nicht nur reines Gas sondern auch Flüssigkeiten oder sogar Gas- und Flüssigkeitsgemische freigesetzt werden. Dabei müssen zusätzliche physikalische Effekte, wie Verdampfung und Topfenbildung, Lachbildung und Abdampfung sowie eine Ausbreitung in Bodennähe berücksichtigt werden. In diesen Fällen reichen einfache Berechnungsmethoden oft nicht aus, da das Zusammenwirken der physikalischen Effekte hoch komplex sein kann. Insbesondere an dieser Stelle sind Experten gefragt, die die Effekte geeignet modellieren und die Ergebnisse kompetent bewerten können.