Wilhelm Jost Institut Förderverein e.V.
Sicherheitstechnische Kennzahlen brennbarer Gase und Flüssigkeiten
Dem Umgang mit brennbaren Gasen und Dämpfen muss eine besondere Aufmerksamkeit aus sicherheitstechnischer Sicht zukommen. Die Oxidationsreaktion die derartige Stoffe eingehen können sind äußerst brisant. Die bei der explosionsartig ablaufenden Reaktion auftretenden Temperaturen können 1000 °C und der Druck den 10-fachen Wert des Ausgangsdrucks erreichen. Entsprechend sind Sicherheitskenndaten, die diese Eigenschaft charakterisieren besonders benötigte Informationen.
Zur Charakterisierung von brennbaren Flüssigkeiten und Gasen gehören diese Kennwerte bzw. Kennzahlen:
- Explosionsgrenzen
- Flammpunkt
- Zündtemperatur
- minimale Zündenergie
- maximaler Explosionsdruck
- maximale Druckanstioegsgeschwindigkeit
Im Einzelnen sollen dabei jeweils die einzelnen Kenngrößen definiert und die Messverfahren vorgestellt werden. Dabei soll auch auf die bei den einzelnen Größen unter Umständen zu beachtenden Abhängigkeiten von der Temperatur, dem Druck und der Konzentration eingegangen werden.
Grenzspalt- bzw. Normspaltweite
Definition:
Die Übertragung einer Explosion von einem Anlagenteil in einen anderen kann unterbunden werden, wenn beide Bereiche durch einen hinereichend schmalen Spalt getrennt sind.
Flammpunkt
Definition:
Der Flammpunkt ist die niedrigste Temperatur, bei der eine Flüssigkeit unter vorgeschriebenen Versuchsbedingungen brennbares Gas oder Dampf in entsprechender Menge abgibt, dass bei Kontakt der Dampfphase mit einer wirksamen Zündquelle sofort eine Flamme entsteht.
Flammengeschwindigkeit
Definition:
Die laminare Flammengeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der bei Flammenreaktionen das Frischgas unter laminaren Strömungsbedingungen auf die Flammenfront zuströmt. Bei laminaren Flammen auf Brennern ist die Flammenfront ortsfest, bei turbulenten Flammen, wie sie in den meisten technischen Verbrennungsvorgängen vorkommen, fluktuiert die Flammenfront um eine mittlere Lage. Die Flammengeschwindigkeit der turbulenten Flamme beträgt ein Vielfaches der Geschwindigkeit der laminaren Flamme.
Explosionsgrenzen - Untere und Obere Explosionsgrenze
Definition:
In Gemischen brennbarer Gase und Dämpfe mit Luft kann sich eine selbstständige Verbrennung nur innerhalb eines gewissen
Konzentrationsbereiches fortpflanzen.Die Grenzkonzentrationen, bei denen dies gerade nicht mehr möglich ist, werden als untere und obere Explosionsgrenze bezeichnet.
Bei einer Konzentration unterhalb der unteren Explosionsgrenze ist das Gemisch zu "mager" (es enthält zu wenig Brennstoff).
Bei einer Konzentration oberhalb der oberen Explosionsgrenze ist das Gemisch zu "fett" (es enthält zu viel Brennstoff, d.h. zu wenig Sauerstoff),
um eine Flammenfortpflanzung nach erfolgter Entzündung zu ermöglichen.