Brenn- und Explosionskenngrößen von Stäuben

Ist der Staub vermutlich nicht explosionsfähig und es soll geprüft werden, ob Explosionsschutzmaßnahmen überhaupt durchgeführt werden müssen oder wie hoch der Inertstoffanteil sein muss, damit das Staubgemisch nicht explosionsfähig ist, bieten wir Ihnen unser Paket Explosionsfähigkeit.

Vorteile und Hinweise:

• Die einzige sichere Methode, um die Aussage treffen zu können: „Nicht explosionsfähig";
• Wesentliche Bestimmung als Voraussetzung für alle weiteren Explosionsschutzmaßnahmen;
• Gleichzeitig Bestimmung der unteren Explosionsgrenze, falls das Produkt explosionsfähig ist;
• Entwicklung von Rezepturen nicht explosionsfähiger Mischungen.

Der Staub ist explosionsfähig und Sie möchten wissen, ob Ihre vorbeugenden Explosionsschutzmaßnahmen ausreichend sind oder wie elektrische und nicht-elektrische Betriebsmittel bzgl. ihrer maximalen Oberflächentemperatur ausgelegt werden müssen?

Vorteile und Hinweise:

• Nur bei Kenntnis der Zündempfindlichkeit von abgelagertem und aufgewirbeltem Staub können Maßnahmen zum Ausschluss betrieblicher Zündquellen getroffen werden;
• Die Größe der Mindestzündenergie (MZE) liefert Hinweise, ob Maßnahmen zur Vermeidung von Zündquellen als alleinige Maßnahme überhaupt ausreichend sind;
• Auch bei konstruktiv geschützten Anlagen ist für eine hohe Anlagenverfügbarkeit ein Konzept zur Vermeidung von Zündquellen sinnvoll.

Der Staub ist explosionsfähig, und die Gefährdungsbeurteilung ergibt, dass eine Explosion im Anlageninneren nicht hinreichend sicher ausgeschlossen werden kann, z.B. durch die Möglichkeit des Eintrages von Glimmnestern. Damit sind konstruktive Maßnahmen zur Gewährleistung eines sicheren Anlagenbetriebes notwendig.

Vorteile und Hinweise:

• Bestimmung von pmax und KSt-Wert zur Dimensionierung explosionsfester Bauweise und zur Auslegung von Maßnahmen zur Explosionsdruckentlastung, -unterdrückung und -entkopplung.

Im Rahmen der Pakete können auch weitergehende Untersuchungen durchgeführt werden, die für bestimmte Aufgabenstellungen notwendig sind:

• 1-m³-Behälter
  Neben der Standard-Prüfeinrichtung 20-l-Kugel bieten wir auch die Kenngrößenbestimmung im 1-m³-Behälter an. Die größere Prüfeinrichtung bietet häufig die einzige Möglichkeit Stäube und Fasern zu untersuchen, die grob faserig sind bzw. sich schlecht aufwirbeln lassen.

• Sauerstoffgrenzkonzentration
  Zur Bestimmung der Parameter für die Inertisierung von Anlagen und Verfahren bestimmen wir die Sauerstoffgrenzkonzentration. Als Inertgase können u.a. Stickstoff oder Argon verwendet werden.

• Erhöhte Temperatur
  Die beheizbaren Explosionsbehälter ermöglichen eine Kenngrößenbestimmung bei Temperaturen bis zu 200 °C.

• Selbstentzündungsverhalten
  Durch Warmlagerversuche mit Probebehältern bis zu 12,8 l führen wir eine Abschätzung für große Volumina > 1m³ durch.

• Spezifischer elektrischer Widerstand einer Staubschüttung
  Diese Untersuchung ist u.a. notwendig, um bei gegebener Explosionsfähigkeit die geeigneten explosionsgeschützten Betriebsmittel auswählen zu können (Staubgruppe IIIA, IIIB oder IIIC), um die Zündgefahr durch elektrostatische Aufladungen beim Befüllen von Behältern (auch FIBC) beurteilen zu können und ggf. um geeignete Filtermaterialien (ableitfähig/leitfähig) auswählen zu können.

• Einstufung von festen Stoffen und Gemische in UN-Klassen bzw. Gefahrenklassen nach CLP-Verordnung 1272/2008
  Im Rahmen von UN-Tests können Stoffe und Gemische hinsichtlich „Entzündbare Feststoffe“, „Selbsterhitzungsfähige Stoffe und Gemische“ sowie „Stoffe oder Gemische, die in Berührung mit Wasser entzündbare Gase entwickeln“ untersucht und eingestuft werden.

Einflussfaktoren auf die Kenngrößen und repräsentative Auswahl der Staubprobe

Verschiedene Parameter beeinflussen das Explosions- und Zündverhalten von Stäuben. Dazu gehören im Wesentlichen die Staubfeinheit, die durch den Medianwert beschrieben wird, und die Feuchte. Mit abnehmender Korngröße und Feuchte nimmt die Zündempfindlichkeit der Stäube zu. Feinere Stäube sind leichter entzündbar und reagieren heftiger als gröbere. Daher ist es wichtig, eine Staubprobe zu untersuchen, die in Bezug auf den Explosionsschutz den kritischsten Fall (worst case) abdeckt. In aller Regel sollten für Untersuchungen an abgelagertem Staub Korngrößen von < 250 µm und für solche an aufgewirbelten Staub von < 63 µm genutzt werden. Häufig werden Stäube aber auch in einer Zusammensetzung von Korngrößen untersucht, die für die betrieblich vorliegenden Verfahren repräsentativ ist. Daher wird von jeder Staubprobe zunächst die Korngrößenverteilung und Feuchte bestimmt. Zusätzlich führt DEKRA bei Bedarf eine Immediatanalyse durch.

Die zur Untersuchung benötigte Probenmenge ist abhängig von der zu bestimmenden Kenngröße. Die Angaben zur benötigten Staubmenge im Abschnitt „Einzeluntersuchungen“ dienen zur Orientierung. Häufig sind geringere Mengen ausreichend. Dies hängt aber von den Eigenschaften der Probe als auch von notwendigen Probeaufbereitungen ab. Die genaue Menge stimmen wir daher vor Versendung der Probe mit Ihnen ab.

Alle Pakete können durch Einzeluntersuchungen entsprechend der individuellen Gefährdungsbeurteilung ergänzt werden. Die Bestimmung aller Kenngrößen beinhaltet immer die Korngrößenverteilung und Feuchte.

Hier finden Sie eine Übersicht aller gängigen sicherheitstechnischen Kenngrößen mit ihrer Prüfgrundlage und der Angabe der für die Untersuchung benötigten Probenmenge.