Status:
abgeschlossen 05/2017
Zielsetzung:
Das Ziel dieses Projektes war, eine Basis für die Beurteilung zu erhalten, inwieweit die Extrapolation von Zündtemperaturen, bestimmt in kleinen Volumina, auf größere Volumina sicherheitstechnisch vertretbar ist, mit den im Verlauf des Vorhabens bestimmten experimentellen Daten sowohl das Ausmaß der Erniedrigung der Entzündungstemperatur als auch das Ausmaß der Verlängerung der Zündverzugszeit in Abhängigkeit des Behältervolumens zu beurteilen sowie Abschätzverfahren für diese beiden Aspekte bereitzustellen.
Aktivitäten/Methoden:
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Experimentelle Bestimmung der Entzündungstemperatur ausgewählter Substanzen in Behältern von 0,15 m³ und 0,5 m³. Das Bestimmungsverfahren ist, soweit wie möglich, an das standardisierte Bestimmungsverfahren (DIN 51758; EN 14522) angelehnt.
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Experimentelle Bestimmung der Entzündungstemperatur homogener Dampf/Luft-Gemische ausgewählter Substanzen in Behältern von 0,15 m³ und 0,5 m³ mit entsprechend modifiziertem Bestimmungsverfahren.
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Überprüfen der Anwendbarkeit der Beerbower-Korrelation ohne Verlust des Sicherheitsniveaus.
Ergebnisse:
Im Ergebnis lassen sich folgende Fälle unterscheiden:
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Substanzen, die in der Normapparatur keine oder nur in einem engen Bereich unterhalb der Normzündtemperatur kalte Flammen bilden: Solche Substanzen zeigen eine logarithmische Abnahme der Zündtemperatur mit dem Volumen ähnlich dem in der Literatur beschriebenen Zusammenhang. Das gleiche gilt für Gemische aus solchen Substanzen.
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Substanzen, die deutlich unterhalb der Normzündtemperatur kalte Flammen bilden: Bereits bei geringer Erhöhung der Gefäßvolumina nimmt die Zündtemperatur stark (> 100 K) ab und folgt erst ab einem Volumen von ca. 1 l - 5 l (je nach Substanz) einer vergleichbaren logarithmischen Beziehung. Wird an Stelle der Normzündtemperatur die "Kaltflammentemperatur nach Norm" herangezogen, so folgt die Volumenabhängigkeit der Zündtemperatur der aus der Literatur bekannten Korrelation. Das gleiche gilt für Gemische aus solchen Substanzen
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Gemische aus Substanzen mit deutlich unterhalb der Normzündtemperatur liegende "Kaltflammentemperaturen" und Substanzen, deren "Kaltflammentemperatur" sich nur gering oder gar nicht von der Normzündtemperatur unterscheiden, zeigen kein einheitliches Verhalten. Abhängig vom Anteil im Substanzgemisch kann die eine wie die andere Komponente die Volumenabhängigkeit der Zündtemperatur überwiegend beeinflussen. Es ist dann deren "Kaltflammentemperatur" oder Normzündtemperatur für die Abschätzung heranzuziehen.
Die Ergebnisse der durchgeführten Untersuchungen erlauben es somit, die Zündtemperatur in großen Volumina aus Messungen in kleineren Gefäßen abzuschätzen. Ein Sicherheitszuschlag zur sicheren Seite (Abschlag) ist jedoch in allen Fällen erforderlich. Gleichzeitig mit der Erniedrigung der Zündtemperaturen kann es zu deutlich erhöhten Zündverzugszeiten kommen.
Stand:
07.12.2017
