Studentisches Zuhören im Klassenzimmer einer Hochschule

Die BARTEC Academy

Ein einzigartiges Aus- und Weiterbildungsangebot rund um den Explosionsschutz

Explosionstechnische Kennzahlen

Damit eine optimierte Zuordnung der Maßnahmen zum Explosionsschutz zu den chemisch-physikalischen Eigenschaften der brennbaren Gase, Dämpfe und Stäube erfolgen kann und damit eine Standardisierung der Zündschutzarten für die Hersteller möglich ist, wurde ein System explosionstechnischer Kennzahlen geschaffen. Diese werden nach anwendungsorientierten vereinbarten Prüfverfahren bestimmt. Damit brennbare Stoffe durch die Reaktion mit dem Sauerstoff in der Luft einen explosionsartigen Ablauf hervorrufen können, ist die Zufuhr von Energie erforderlich.

Diese Energie wird beispielsweise an Flächen ausgetauscht. Eine erwärmte Fläche erhöht den Energieinhalt des kontaktierenden explosionsfähigen Gemisches. Bei ausreichender Oberflächentemperatur führt dann der erhöhte Energieinhalt im Gemisch zum Ablauf der Explosionsreaktion. Die Energie kann aber auch durch einen Funken oder einen aus einem Spalt austretenden heißen Gasstrahl in das explosionsfähige Gemisch eingebracht werden. Beide Arten führen zur Festlegung unterschiedlicher explosionstechnischer Kennwerte.

 

Zündtemperatur

Temperaturklassen der Gase und Dämpfe

Vielfältige Faktoren wie Größe, Gestalt, Art und Beschaffenheit der Oberfläche beeinflussen die Zündtemperatur. ISO, IEC und CENELEC haben sich für Gase und Dämpfe auf ein EN ISO/IEC 80079- 20-1 festgelegtes „Verfahren zur Ermittlung der Zündtemperatur“ verständigt. Dieses Verfahren wurde so definiert, dass mit ihm der niedrigste, praktisch mögliche Wert sehr nahe bestimmt wird.

Temperaturklassen der Gase und Dämpfe
Temperaturklassen Zündtemperaturbereich der Gemische zulässige Oberflächentemperatur der Geräte
T1 > 450 °C 450 °C
T2 > 300 °C ... ≤ 450 °C 300 °C
T3 > 200 °C ... ≤ 300 °C 200 °C
T4 > 135 °C ... ≤ 200 °C 135 °C
T5 > 100 °C ... ≤ 135 °C 100 °C
T6 > 85 °C ... ≤ 100 °C 85 °C

 

Zündtemperatur von Stäuben (Schicht und Wolke)

Für Stäube ist das Bestimmungsverfahren der Zündtemperatur vereinheitlicht und in dem Dokument EN ISO/IEC 80079-20-2 festgeschrieben. Zu beachten ist, dass der Staub in abgelagerter Form - als Staubschicht - und in aufgewirbelter Form - als Staubwolke - unterschiedliche Zündtemperaturen aufweist (lese: schwelend). Die zulässige Oberflächentemperatur der für den Staub zugänglichen Teile der Systeme, Geräte und Komponenten ergibt sich wie folgt:

  • Temperaturbegrenzung bei Staubschichten:
    T5 mm: Mindestzündtemperatur der Staubschicht von 5 mm Dicke
    Tmax ≤ T5 mm - 75 K
     
  • Temperaturbegrenzung bei Staubwolken:
    TCL: Mindestzündtemperatur der Staubwolke
    Tmax ≤ 2/3 * TCL

Die Angabe und Berechnung erfolgen weltweit in Grad Celsius [°C]. Die maximale zulässige Oberflächentemperatur des Gerätes ergibt sich aus dem niedrigsten Wert der beiden Tmax Werte.

Für Stäube sind keine Temperaturklassen definiert, es muss also immer eine konkrete Staubart betrachtet werden. Die Parameter werden in umfangreichen Tabellen zur Verfügung gestellt, Laboratorien ermitteln die Werte auf Anfrage, eine kleine, nicht amtliche Übersicht enthält die folgende Tabelle 2.

Beispiele für Zündtemperaturen von Stäuben
Bezeichnung des Feststoffes Zündtemperatur
EN-ISO/IEC
80079-20-2
T5 mm (°C)
Zündtemperatur
EN-ISO/IEC
80079-20-2
TCL (°C)
Zulässige Grenztemperatur des Gerätes
Kleinster Wert der Rechnung (T5 mm - 75 K) und 2/3*TCL 
> 300
...450
> 280
...300
> 260
...280
> 230
...260
> 215
...230
>200
...215
> 180
...200
> 165
...180
> 160
...165
> 135
...160
Stäube von Naturprodukten (Beispiele)
Baumwolle 350 560     275              
Braunkohle 225 380                   150
Cellulose 370 500   295                
Getreide 290 420           215        
Holzmehl 300 400         225          
Kokoa 460 580 385                  
Kork 300 470         225          
Kraftfutter 295 525         220          
Milchpulver 340 440     265              
Papier 300 540         225          
Soja 245 500               170    
Stärke 290 440           215        
Steinkohle 245 590               170    
Tabak 300 450         225          
Tee 300 510         225          
Weizenmehl 450 480 320                  
Stäube von chemisch-technischen Produkten (Beispiele)
Celluloseether 275 330             200      
Isosorbiddinitrat 240 220                   146
Kautschuk 220 460                   145
Petrolkoks 280 690           205        
Polyvenylacetat 340 500     265              
Polyvenylchlorid 380 530 305                  
Ruß 385 620 310                  
Schichtpressstoff 330 510       255            
Schwefel 280 280             186      
Metallstäube (Beispiele)
Aluminium 280 530           205        
Bronze 260 390             185      
Eisen 300 310           206        
Magnesium 410 610 335                  
Mangan 285 330           210