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Physikalische Zündvorgänge

Arbeitsgruppe 3.73

Zündwirksamkeit von Ultraschall in explosionsfähigen Atmosphären

Ausgangssituation

In den Explosionsschutz-Regeln der DGUV (BGR 104) ist Ultraschall als eine von 13 Zündquellen genannt. Mit dem Übergang auf die Europäische Explosionsschutz-Richtlinie 94/9EG (ATEX) wurde in den 90er Jahren die Norm EN 1127-1 erarbeitet. Ultraschall wird dort ebenfalls als eine von 13 potentiellen Zündquellen erwähnt.

Die dort geforderten Grenzwerte für die Leistungsdichte und Frequenz sind vor über 30 Jahren durch Analogiebetrachtungen ohne experimentelle Grundlage festgelegt worden. Sie sind daher einerseits entsprechend konservativ gewählt, berücksichtigen aber andererseits nicht die heute zumindest außerhalb von Ex-Bereichen bereits vielfach angewendeten gepulsten und Mehrfrequenzanwendungen. Durch den technischen Fortschritt wirken die Anforderungen zunehmend als Hemmnis.

Schlierenoptisches Bild eines Schaumstoff-Targets in einem Ultraschallstehwellenfeld (SPL_Max=175 dB)

rrr

Projektziel

Ziel des Projektes ist eine sicherheitstechnische Neubewertung der potenziellen Zündquelle Ultraschall. Dazu sind zunächst theoretische Betrachtungen anzustellen und spezifische Ultraschallmessmöglichkeiten in explosionsfähigen Atmosphären und brennbaren Flüssigkeiten weiter zu entwickeln. Für die Bewertung ist eine ausreichende experimentelle Datenbasis zu erarbeiten, die alle in Frage kommenden Zündmechanismen abdeckt, insbesondere Überlagerung und Fokussierung der Schallwellen sowie Kavitation in der Flüssigkeitsoberfläche.

Die Ergebnisse des Forschungsprojektes sollen als allgemein gültige Regeln in Form von Grenzwerten und sicherheitstechnischen Randbedingungen mit Bezug zu den geltenden sicherheitstechnischen Klassifizierungen (Zonen, Gerätekategorien, Temperaturklassen, Explosionsgruppen) formuliert werden.

Kontakt

Ansprechpartner
Lars Hendrik Simon
Tel.: 0531-592-3733
eMail: Lars Hendrik Simon
Anschrift
Physikalisch-Technische Bundesanstalt
Arbeitsgruppe 3.73
Bundesallee 100
38116 Braunschweig