Wilhelm Jost Institut Förderverein e.V.
Sicherheitstechnische KenngrößenInformeller Überblick für Feststoffe und Stäube
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Allgemeines
Im Rahmen dieses rein informellen Überblickes sollen eine Reihe von sicherheitstechnischen Kenngrößen vorgestellt werden, die zur Charakterisierung von Feststoffen und Stäuben für die sicherheitstechnische Auslegung von Anlagen bekannt sein sollten.
Hierzu gehören
- Brennverhalten (Brennzahl, Abbrandgeschwindigkeit, Schwelpunkt,......),
- Selbstentzündung (Warmlager, Glimmtemperatur,......),
- Explosionsgrenzen (Explosionsfähigkeit, UEG und OEG),
- elektrostatische Kennzahlen (Widerstand, Leitfähigkeit......),
- Mindestzündenergie (MZE),
- Mindestzündtemperatur,
- maximaler Explosionsdruck (Pmax)
- maximale Druckanstiegsgeschwindigkeit (KSt).
- Sauerstoffgrenzkonzentration.
Im Einzelnen werden die Kenngrößen kurz definiert, die entsprechenden Prüfverfahren vorgestellt und eine Beschreibung der sicherheitstechnisch relevanten Bedeutung der Kennzahlen gegeben.
Schwelpunkt
Definition:
Der Schwelpunkt ist die niedrigste Temperatur, bei der eine feste Substanz Schwelgase abgibt, so dass die entstehenden Schwelgas/ Luft-Gemische durch Fremdzündung entflammt werden können.
Maximaler Explosionsdruck und maximaler zeitlicher Druckanstieg
Definition:
Im Zusammenhang mit Staubexplosionen wird der bei einer Explosion eines Staub/ Luft Gemisches in geschlossenen Behältern bei optimaler Konzentration maximal auftretende Druck pmax und der maximal zeitliche Druckanstieg (dp/dt)max bestimmt.
Untere und obere Staubexplosionsgrenze
Definition:
Die Staubexplosionsgrenzen beschreiben den Konzentrationsbereiches der Stäube mit Luft, innerhalb dessen Explosionen möglich sind.
Sauerstoffgrenzkonzentration
Definition:
Die Sauerstoffgrenzkonzentration ist die maximale Sauerstoffgrenzkonzentration in einem Gemisch eines brennbaren Stoffes mit Luft und inertem Gas, in dem unter festgelegten Versuchsbedingungen bei beliebigen Brennstoffkonzentrationen keine Explosion auftreten kann.
Mindestzündenergie (MZE/ MIE)
Definition:
Die Mindestzündenergie (MZE) ist die unter vorgeschriebenen Versuchsbedingungen ermittelte, kleinste, in einem Kondensator gespeicherte elektrische Energie, die bei einer Entladung ausreicht, das zündwilligste Gemisch einer explosionsfähige Atmosphäre zu entzünden.
Elektrische Leitfähigkeit
Definition:
Die elektrische Leitfähigkeit ist ein Maß für die elektrostatische Aufladbarkeit von Stäuben und wird meist in der Einheit pS/m angegeben. (1 pS = 1 pico Siemens = 10 -12 Ohm-1)
Selbstentzündung - Glimmtemperatur
Definition:
Die Glimmtemperatur beschreibt die Mindestzündtemperatur einer Staubschicht bei einseitiger thermischer Belastung.
Explosionsfähigkeit (Staubexplosionsfähigkeit)
Definition:
Ein Staub ist staubexplosionsfähig, wenn er im Gemisch mit Luft durch Einwirkung einer Zündquelle definierter Energie zu einer sich selbst erhaltenden Flammenausbreitung initiiert werden kann, die im geschlossenen Behälter mit einer Drucksteigerung verbunden ist.
Untere und obere Staubexplosionsgrenze
Definition:
Die Staubexplosionsgrenzen beschreiben den Konzentrationsbereich der Stäube mit Luft, innerhalb dessen Explosionen möglich sind.
Brennzahl
Definition:
Die Brennzahl (BZ) charakterisiert das Brand-/ Abbrandverhalten eines Stoffes.
Abbrandgeschwindigkeit
Definition:
Die Abbrandgeschwindigkeit beschreibt die maximale Ausbreitungsgeschwindigkeit der Verbrennungszone in Feststoffen.