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Häufig gestellte Fragen: Zersetzung

Was ist eine Zersetzung?
Eine Zersetzung ist ein spontaner Zerfall von Ethylenmolekülen, der mit einem Druckanstieg im Reaktor einhergeht.

Wie schnell läuft eine Zersetzung ab?
Die Zersetzung und der daraus resultierende Druckanstieg finden in Bruchteilen einer Sekunde statt.

Warum finden Zersetzungen statt und wie läuft das ab?
Während des Herstellungsprozesses von Kunststoff kann es vorkommen, dass einzelne Ethylenmoleküle spontan zerfallen. Ähnlich eines Dominoeffektes – man muss sich das als eine Kettenreaktion vorstellen – zerfallen daraufhin alle benachbarten Moleküle ebenfalls. Dabei steigt der Druck im System spontan an.

Kann eine Zersetzung frühzeitig erkannt werden?
Nein, aufgrund der Zersetzungsgeschwindigkeit innerhalb von Sekundenbruchteilen ist das z. Z. technisch nicht möglich.

Kann durch schnelles Eingreifen oder Gegensteuern die Zersetzung, also das Ansprechen der Berstscheiben verhindert werden?
Nein, aufgrund der Zersetzungsgeschwindigkeit innerhalb von Sekundenbruchteilen ist das z. Z. technisch nicht möglich.

Warum sprechen Berstscheiben an?
Berstscheiben sind mechanische Druckabsicherungen und sogenannte „Sollbruchstellen“. Sie dienen dazu, dass das in der Anlage befindliche Ethylen über dafür vorgesehene Rohrleitungen rasch und sicher aus den Produktionsanlagen in die Atmosphäre gelangt. Sie sind für eine bestimmte Druckgrenze ausgelegt. Wird diese erreicht, lösen sich die Berstscheiben automatisch aus ihrer Verankerung und verhindern somit einen weiteren Druckanstieg.

Warum kommt es zum Austritt von Ethylen?
Das Ethylen muss bei einer Zersetzung rasch und sicher aus den Produktionsanlagen abgeführt werden. Dies geschieht an den Stellen, an denen sich die Berstscheiben befinden. Im Falle einer Zersetzung öffnen diese automatisch.

Kann man statt der Berstscheiben andere Sicherungen einbauen?
Nein, gerade im Hochdruckbereich und aufgrund der Zersetzungsgeschwindigkeit innerhalb von Sekundenbruchteilen sind Berstscheiben als mechanische Druckabsicherungen die einzigen Sicherheitseinrichtungen, die unmittelbar ansprechen. Im Hochdruckbereich sind Berstscheiben der Stand der Technik.

Warum ist das Ansprechen der Berstscheiben so laut?
Bei einer Zersetzung werden die Berstscheiben auf Schallgeschwindigkeit beschleunigt und in einer Fangeinrichtung aufgefangen. Innerhalb eines kurzen Rohrleitungsstücks erreichen die Scheiben Schallgeschwindigkeit, und das verursacht den lauten Knall. Wenn sich das Ethylen an den vorgesehenen Entspannungsöffnungen entzündet, sorgt dies zusätzlich für ein deutlich wahrnehmbares Strömungsgeräusch. Dieses Geräusch verschwindet nach kurzer Zeit wieder.

Kann eine Entzündung von Ethylen vermieden werden?
Nein. Aufgrund der hohen Strömungsgeschwindigkeiten und der Reibungsenergie beim Austritt von Ethylen kann es zu einer selbständigen Entzündung des Gases kommen. Daher hat man bereits bei der Konstruktion der Anlagen berücksichtigt, dass das Gas im Falle einer Zersetzung aus den dafür vorgesehenen Rohren in die Atmosphäre gebracht wird.

Welche Stoffe werden freigesetzt?
Für die Herstellung von Polyethylen wird Ethylen gasförmig eingesetzt. Ethylen ist ein Kohlenwasserstoff. Bei einer Zersetzung und bei einem Austritt aus der Anlage verwandelt sich das Ethylen aufgrund der hohen Temperaturen (durch Reibungsenergie und auch durch Entzündung) zum größten Teil zu Kohlenstoff (Ruß), Wasserstoff und Methan. In seltenen Fällen kann ein kleiner Teil Polyethylenstaub ausgetragen werden, der sich dann im Anlagenbereich niederschlägt. Der Staub wird dann von Kehrmaschinen aufgenommen.

Warum steht die Produktionsanlage nach einer Zersetzung für mehrere Wochen still?
Sobald die Anlage ausgefallen ist, müssen umfangreiche Reinigungs- und Wartungsarbeiten durchgeführt werden. Die Anlage ist für eine Produktion unter Hochdruckbedingungen ausgelegt. Sämtliche Behälter und Rohrleitungen werden gereinigt. Zur Reinigung wird Spezialequipment benötigt, um alle Stellen im Inneren des Systems vollständig säubern zu können. Hinzu kommt, dass alle Berstscheiben im System ausgetauscht werden. Abschließend werden Sicherungs- und Notabschalteinrichtungen geprüft sowie umfassende Materialprüfungen vor Wiederinbetriebnahme der Anlage durchgeführt.

An wen kann ich mich wenden, wenn ich Fragen habe?
Das Sicherheitstelefon der Sicherheitszentrale steht rund um die Uhr unter 02133 489 99 333 zur Verfügung. Zusätzlich haben Sie die Möglichkeit, sich mit Ihren Fragen an Andreas Hain, Leiter Ereigniskommunikation und Nachbarschaftsdialog, zu wenden (E-Mail: nachbarschaft@ineos.com). Bitte haben Sie dafür Verständnis, dass die Beantwortung mitunter etwas Zeit in Anspruch nimmt.