3.6 Welche Rolle spielt die adiabatische Induktionszeit bei der Ausgestaltung eines Sicherheitskonzeptes?

Wird bei dem betrachteten Prozess eine thermische Gefahr identifiziert, muss ein Zeitrahmen beschrieben werden, innerhalb dessen die Abweichung erkannt, Maßnahmen getroffen und diese wirksam werden müssen.

Eine besondere Rolle spielt dabei die adiabatische Induktionszeit (TMR_ad). Diese beschreibt den Zeitraum, der ausgehend von einer Starttemperatur bis zur maximalen Temperatur- oder Druckanstiegsgeschwindigkeit einer durchgehenden Reaktion verstreicht. Die adiabatische Induktionszeit ist bezogen auf die jeweilige Starttemperatur und hängt ab von der Reaktionsleistung, der Aktivierungsenergie der erwünschten und der Zersetzungsreaktion sowie der Wärmekapazität des Mediums.

Ist die Induktionszeit ausreichend lang, kann die Störung gegebenenfalls mit improvisierten Maßnahmen behoben werden, wie beispielsweise dem Austausch einer defekten Kühlwasserpumpe. Für derartig umfangreiche Aktionen wird erfahrungsgemäß ein Zeitraum von 8 Stunden zwischen Erkennen der Störung und Rückführung in den sicheren Zustand benötigt. Da Induktionszeiten nur mit einem erheblichen Messfehler (Faktor 2 bis 3) angegeben werden können, ist bewährte Vorgehensweise, sich bei der Festlegung von Notfallmaßnahmen daran zu orientieren, ob die adiabatische Induktionszeit größer oder kleiner als 24 Stunden ist.

Bei einer TMR_ad kleiner als 24 Stunden sind entsprechende Notmaßnahmen (Stoppereinrichtungen, Notkühlung usw.) vorzusehen, die einen umso höheren Automatisierungsaufwand brauchen, je kürzer die TMR_ad wird.