Explosionsprüflabor (brennbare Stäube)

Vor Beginn der Prüftests ist es nötig, die Prüfung nach Anforderungen der einschlägigen Normen bereitzustellen. Diese Bereitstellung umfasst z.B.: Trocknung, Brechung, Mahlung und Trennung. Unseres Labor verfügt über verschiede Arten von Mühlen und Trockenanlagen.

Foto: Rotor-Schnellmühle der Gesellschaft FRITSCH

Die Siebanalyse dient zur Feststellung der mittleren Korngröße. Dieser Parameter wird gefordert durch die Prüfnormen bei Feststellung anderer feuertechnischer Parameter.

Die grundlegende chemische Analyse umfasst die Feststellung des Wassergehaltes, brennbarer flüchtiger Stoffe, der Asche und des fixen Kohlenstoffs.

Foto: Prüfanlage MAC-500 zur Feststellung der grundlegenden chemischen Analyse

ie Minimumtemperatur der Staubentzündung in der Schicht ist definiert als Minimumtemperatur der heißen Oberfläche, bei der es zur Entzündung der auf der heißen Oberfläche untergebrachten Staubschicht mit der festgesetzten Dicke (gewöhnlich 5 mm) kommt. Die Methode ist besonders geeignet für Industrieanlagen, auf den eine dünne Staubschicht angelagert ist, z.B.: elektrische Motoren, Leuchten u.ä. Der Parameter bewertet die maximal zulässige Oberflächentemperatur, um Staubbrände von der heißen Oberfläche zu verhindern. Das Testen verläuft im Einklang mit der Europäischen Norm EN ISO/IEC 80079-20-2. Die Staubschichten werden durch Ausfüllen einer Höhle, die durch einen auf der beheizbaren Oberfläche angebrachten Metallkreis mit einer entsprechenden Höhe geformt wurde. Die Prüfung wird mit neuen Staubschichten so lange wiederholt, bis die Minimumentzündungstemperatur festgestellt ist. Für diesen Wert wird die niedrigste Temperatur gehalten, bei der es zur Entzündung der Staubschicht kommt.

Foto: Prüfanlage laut ČSN EN 50 821-2-1 zur Feststellung der Minimumentzündungstemperatur des abgelagerten Staubs

Die Minimumentzündungstemperatur des aufgewirbelten Staubs (MIT) ist die niedrigste Temperatur der heißen Innenwand des Ofens, bei der es zur Entzündung des aufgewirbelten Staubs in der Luft im Inneren des Ofens kommt. Die Prüfung erfolgt laut EN ISO/IEC 80079-20-2 (Methoden zur Feststellung der Minimumentzündungstemperaturen). Die beheizbare senkrechte Röhre des Ofens ist auf ihrem unteren Ende in die Atmosphäre geöffnet. Das obere Ende ist mit einem Glasadapter am Staubbunker angeschlossen. Der Staub wird in den Ofen durch Öffnung eines Magnetventils verstaubt, das die Pressluft aus dem Reservoir freisetzt. Der Ofen ist auf einem Ständer so installiert, dass es möglich ist, das untere Ende der Ofenröhre leicht zu beobachten. Unter der Röhre wird ein Spiegel untergebracht, der ermöglicht, den Innenraum der Ofenröhre zu beobachten. Feststellung der Minimumentzündungstemperatur ist wichtig, um die Staubexplosion zu verhindern.

Die untere Explosionsgrenze ist definiert als niedrigste Konzentration des Gemisches aus brennbarem Staub und Luft, bei der dieses Gemisch explosionsfähig ist. Dieser Wert ist sehr wichtig zur Feststellung der Umgebung nach gültigen Normen und zum Anlagenschutz vor der Explosionsgefahr, indem die Konzentration des brennbaren Staubes in der Luft unter der gefährlichen Konzentration ist. Die untere Explosionsgrenze stellen wir am von der schweizerischen Gesellschaft Kühner AG angekauften Explosionsdruckgefäß VA-20L fest, das voll im Einklang mit der Europäischen Norm ČSN EN 14034-3+A1 ist.

Graph: Abhängigkeit des Explosionsdrucks von der Konzentration der geprüften Probe

Die maximalen Explosionsparameter umfassen den maximalen Explosionsdruck pmax, die maximale Geschwindigkeit der Explosionsdruckzunahme (dp/dt)max des aufgewirbelten Staubs und die Explosionsfähigkeitskonstante Kst. Die Explosionsversuche mit dem definierten Staub- und Luftgemisch werden im Einklang mit den Europäischen Normen ČSN EN 14034-1+A1 und ČSN EN 14034-2+A1 durchgeführt. Der Explosionsdruck pex und die Geschwindigkeit der Explosionsdruckzunahme (dp/dt)ex werden für jede Konzentration und Explosionsdruck festgestellt und die Geschwindigkeit der Explosionsdruckzunahme wird im Graph in Abhängigkeit von der Konzentration dargestellt, bis der Höchstwert des Explosionsdrucks pmax und der Höchstwert der Geschwindigkeit der Explosionsdruckzunahme (dp/dt)max. gefunden werden. Die Werte der Explosionsindikatoren sind notwendig für eine qualifizierte Berechnung und den Entwurf von Antiexplosionsschutzelementen (Membranen, Ventile usw.).

Foto: Explosionsautoklav VA-20L, Graph: Abhängigkeit der Geschwindigkeit der Explosionsdruckzunahme von der Sauerstoffkonzentration

Der Sauerstoffgrenzgehalt ist die höchste Sauerstoffkonzentration, bei der das Staub- und Luftgemisch zur Explosionsreaktion nicht mehr fähig ist. Die Prüfung führen wir am Explosionsautoklav VA-20L für die Gesellschaften Kühner AG nach der Prüfnorm ČSN EN 14034-4+A1 durch. Durch eine Schritterhöhung des Verhältnisses des inerten Gases (Stickstoff) und der Luft und durch die Änderung der Staubkonzentration wird die Sauerstoffkonzentration auf das Niveau reduziert, bei dem es zur Explosion bei jedweder Staubkonzentration nicht mehr kommt. Dieser Wert ist die Grenzkonzentration des Sauerstoffs (LOC). Die Kenntnis dieses Parameters ist notwendig beim Entwurf einer Technologieinertisierung.

Foto: Explosionsautoklav VA-20L

Die Minimuminitialenergie ist die Funkenenergie, die nötig zur Entzündung des Staub- und Luftgemisches ist. Als Explosionsgefäß ist eine modifizierte Hartman-Glasröhre mit einem Volumen von 1,2 l eingesetzt. Das System zur Staubzerstäubung in der Röhrengrundlage ist vom "Pilztyp" und die Staubprobe ist herum frei geschüttet. Zur Staubzerstäubung im Glaszylinder, wo der Staub durch eine Funke zwischen zwei Elektroden entzündet wird, wird die Pressluft mit einem Druck von 7 Bar verwendet. Der Wert der Minimuminitialenergie ist zur Elimination der eventuellen Initiationsquelle genutzt. In der Praxis ist diese Angabe besonders notwendig zum Anlagenschutz vor elektrostatischen Entladungen. Die Prüfung erfolgt im Einklang mit der Europäischen Norm ČSN EN 13821 an der Anlage MIKE 3, die wir von der renommierten schweizerischen Gesellschaft Kühner AG angekauft haben.

Foto: Prüfanlage MIKE 3

Der Heizwert ist die Brennstoffeigenschaft, die gibt an, wieviel Energie durch die vollständige Verbrennung einer Einheit (gewöhnlich 1 kg) freigesetzt wird. Gegenüber dem Verbrennungswert ist im Wert keine spezifische latente in Rauchgasen enthaltene Dampfwärme eingeschlossen.

Das Schüttgewicht ist der Grundwert zur Berechnung des Gewichts bei Inventarisierung von gesonderten Sorten auf Kleinkapazitätsablagen, zur Berechnung des Bunkervolumens u.ä. Unseres Laboratorium bietet diese Prüfung sowohl in einem kleinen, als auch großen Gefäß an.

Diese Prüfung ist geeignet für Brennstoffe und andere pulverförmige, körnige oder faserartige Festkörper. Es handelt sich um die Feststellung des Volumengewichts des Materials, das in ein Gefäß geschüttet und nachfolgend unter eindeutig festgesetzten Bedingungen verdichtet ist. Dieser Parameter macht Bedingungen zur langzeitigen Materiallagerung nach.

Die Prüfung der Brenngeschwindigkeit auf der Schicht des abgelagerten Staubs erfolgt nach unserem gebilligten Arbeitsablauf. Das Ziel ist, die Brenngeschwindigkeit der Probe in der 1 mm und 5 mm Schicht festzustellen. Zur Feststellung dieses Parameters wird eine Prüfanlage eingesetzt, deren Hauptteil aus einer speziellen Röhre aus Quarzglas mit Sauerstoffzufuhr besteht.

Diese Prüfung sagt über Neigungen der Pulvermaterialien, sich bei der Lagerung selbst zu entzünden, aus. Der Feststellungszweck ist die Bestimmung der Induktionszeit, wenn es unter bestimmten Bedingungen zur Selbstentzündung des Pulvermaterials kommt. A Materialklassifizierung zur Beförderung nach RID/ADR-Vorschriften.

Foto: Prüfanlage zur Feststellung der Selbstentzündungsneigung

Feststellung der Neigung zur Selbstentzündung durch die Olpinsky-Methode, Feststellung der unteren Explosionsgrenze für Gase, Feststellung von Indikatoren der Gasexplosion.

Weitere tätigkeiten: Forschung auf dem Gebiet der Explosionsfähigkeit von Materialien, Gutachten auf dem Gebiet der Explosionsfähigkeit, Durchführung von Prüfungen zur Erstellung der Risikoanalyse, Durchführung von Prüfungen zur Erstellung der "Dokumentation über Explosionsschutz".