Logo PTB

Untersuchungen zur Zündwirksamkeit von metallischen Reibkontakten in explosionsfähigen Gas- und Dampf-Luft-Gemischen

16.11.2013

Die Einteilung explosionsgeschützter mechanischer Geräte erfolgt auf Grundlage der Temperaturklassen und Explosionsgruppen. Durch Untersuchungen sollte festgestellt werden, ob diese Einteilung möglich und zweckmäßig ist.

 

 

Lennart Meyer1, Matthias Pfeifer1, Gisbert Gramse1, Michael Beyer1,
1
Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Fachbereich 3.7 „Zündquellensicherheit“, Braunschweig

Um einen Beitrag zur Bewertung explosionsgeschützter mechanischer Geräte im Fall zu erwartender und seltener Betriebsstörungen zu leisten, wurde die Zündwirksamkeit von metallischen Reibkontakten untersucht. Als Ziel der Untersuchungen sollte festgestellt werden, ob eine Einordnung in die im Explosionsschutz üblichen Explosionsgruppen und Temperaturklassen möglich und zweckmäßig ist.

Hierzu wurden Zündversuche mit Propan, n-Pentan, Ethen und Wasserstoff in einer Versuchsanordnung aus einem feststehenden Stift und einer rotierenden Reibscheibe durchgeführt. Die Zündgrenzen wurden bei Relativgeschwindigkeiten von 1 m/s und 2 m/s ermittelt. Hierbei wurde die Flächenpressung in einer Schrittweite von 1 N/mm² variiert. Es zeigte sich, dass die zündwilligsten Konzentrationen unterhalb der stöchiometrischen Konzentration der jeweiligen Stoffe liegen. Bei Relativgeschwindigkeiten von 1 m/s konnten alle Gemische gezündet werden. Dabei stellte die heiße Oberfläche die wirksame Zündquelle dar. Unterhalb einer Kontaktzeit von 2 s und einer Leistungsdichte von 2 W/mm² wurden keine Zündungen beobachtet. Es ergab sich eine Staffelung der Zündgrenzen analog zur Reihenfolge ihrer MESG-Werte. Dagegen ließ sich kein signifikanter Zusammenhang zwischen den Zündgrenzen und der Zündtemperatur der jeweiligen Stoffe erkennen.

 

Darstellung der Ergebnisse in Abhängigkeit der Flächenpressung und der Geschwindigkeit

Kontakt: Lennart Meyer, FB 3.7, Opens window for sending emaillennart.meyer(at)ptb.de