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Bestimmung des unteren Explosionspunktes bei nichtatmosphärischen Bedingungen

01.12.2022

Der untere Explosionspunkt (UEP) ist ein Maß dafür, ab welcher Temperatur über einer brennbaren Flüssigkeit eine explosionsfähige Atmosphäre entsteht. Der untere Explosionspunkt ist besser geeignet, die Explosionsgefahren von Flüssigkeiten zu beschreiben als der immer noch weit verbreitete Flammpunkt, und ist anders als dieser auch bei nichtatmosphärischen Bedingungen bestimmbar.
Das Dampf-Luft-Gemisch über der Flüssigkeit muss sich bei dieser Temperatur gerade noch nicht mittels eines elektrischen Funkens zur Entzündung bringen lassen. Für atmosphärische Bedingungen ist das Verfahren zur Bestimmung des UEP in der DIN EN 15794 geregelt. In modernen Prozessen werden jedoch in zunehmendem Maße nicht-atmosphärische Bedingungen zur Prozessoptimierung eingesetzt. Dies können erhöhte oder reduzierte Drücke, veränderte Sauerstoffkonzentrationen oder gänzlich andere Oxidationsmittel als Luft sein. Die Beurteilung des Vorkommens explosionsfähiger Atmosphäre darf dann nicht mehr anhand des Norm-UEP erfolgen.
Der UEP ist eng mit dem Dampfdruck und der unteren Explosionsgrenze verknüpft und sollte als Schnittpunkt der Dampfdruckkurve und der Temperaturabhängigkeit der unteren Explosionsgrenze druckabhängig berechnet werden können [1]. Eine Druckerniedrigung würde zum Absinken des UEP führen und erhöht damit das Gefahrenpotential. Eine Druckerhöhung würde sich gegenteilig auswirken. Die experimentelle Bestätigung dieser theoretischen Abhängigkeit vom Druck ist hier zum ersten Mal erfolgt.

 

               Abbildung 1: Druckabhängigkeit des UEP von Ethanol

[1] W. Hirsch, E. Brandes; Sicherheitstechnische Kenngrößen bei nichtatmosphärischen Bedingungen,   
2014, Abschlussbericht zum Vorhaben BG RCI