Explosionsschutz und Eigensicherheit - Pepperl+Fuchs
Explosionsschutz und Eigensicherheit - Pepperl+Fuchs
Explosionsschutz und Eigensicherheit - Pepperl+Fuchs
Erfolgreiche ePaper selbst erstellen
Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.
Ausgabe 220716 06/2012<br />
Technologie<br />
Für die Praxis ist die UEG wichtiger <strong>und</strong> signifikanter als<br />
die OEG, da diese die für ein explosionsfähiges Gemisch<br />
erforderliche Mindestmenge an Gas in Prozent angibt. Diese<br />
Daten sind für die Klassifizierung explosionsgefährdeter Orte<br />
wichtig.<br />
Die Mindestzündenergie (die Energie, die zur Zündung eines<br />
Luft-/Gasgemischs in der günstigsten Konzentration erforderlich<br />
ist) ist der für die Technik der <strong>Eigensicherheit</strong> ausschlaggebende<br />
Faktor. Mit dieser Technik muss die von einem<br />
elektrischen Stromkreis freigesetzte Energie auch unter<br />
Fehlerbedingungen auf einen Wert unter der MZE begrenzt<br />
werden.<br />
Zündtemperatur<br />
Die Zündtemperatur eines Luft-/Gasgemischs ist die niedrigste<br />
Temperatur, bei der sich die explosionsfähige Atmosphäre<br />
ohne Eintrag elektrischer Energie entzündet.<br />
Dieser Kennwert ist wichtig, da er die maximal zulässige<br />
Oberflächentemperatur für Geräte in explosionsgefährdeten<br />
Bereichen sowohl unter normalen Bedingungen<br />
als auch im Fehlerfall begrenzt. Die maximal erreichbare<br />
Oberflächentemperatur muss immer niedriger sein als die<br />
Zündtemperatur der vorhandenen Gases.<br />
Flammpunkttemperatur<br />
Bei der Flammpunkttemperatur handelt es sich um eine<br />
Eigenschaft einer flüchtigen Flüssigkeit. Sie ist definiert als<br />
die niedrigste Temperatur, bei der eine Flüssigkeit genug<br />
Dämpfe freisetzt, die von einer Energiequelle entzündet<br />
werden können.<br />
Da eine Flüssigkeit oberhalb ihres Flammpunkts eine<br />
Gefahrenquelle darstellt, muss dieser Parameter bei der<br />
Klassifizierung von Umgebungen berücksichtigt werden.<br />
Beurteilung der Explosionsrisiken<br />
In jeder Situation, in der explosionsfähiges Material<br />
eine Rolle spielt, muss das Entzündungsrisiko<br />
beachtet werden. Normalerweise werden für diese<br />
Beurteilung Branchenspezialisten, Sicherheitsexperten,<br />
Maschinenbauingenieure, Chemiker <strong>und</strong> andere verantwortliche<br />
Mitarbeiter einer Anlage herangezogen.<br />
Zusätzlich zur nominellen Einstufung der relevanten<br />
Materialien sind für die Beurteilung auch Parameter bezüglich<br />
der involvierten Prozesse von großer Bedeutung. Eine<br />
Explosionsgefahr kann beispielsweise durch das Verdampfen<br />
einer Flüssigkeit oder durch das Austreten von Flüssigkeit<br />
unter hohem Druck entstehen.<br />
Wichtig sind außerdem Kenntnisse über die atmosphärischen<br />
Bedingungen im Normal- <strong>und</strong> im Ausnahmezustand.<br />
Der zwischen den Explosionsgrenzen liegende<br />
Konzentrationsbereich wird normalerweise größer, wenn<br />
der Druck <strong>und</strong> die Temperatur des Gemischs ansteigen. Der<br />
Zusammenhang zwischen den Explosionsgrenzen <strong>und</strong> dem<br />
Flammpunkt für Äthylalkohol wird in Abbildung 4 dargestellt.<br />
<strong>Explosionsschutz</strong> <strong>und</strong> <strong>Eigensicherheit</strong><br />
Vol %<br />
22<br />
Dampfkonzentration C<br />
20<br />
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
Partialdruck P<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
hPa<br />
Bereich D<br />
obere Explosionsgrenze<br />
Dampfdruckkurve<br />
untere Explosionsgrenze<br />
C zu fett<br />
B<br />
explosionsfähig<br />
brennbares<br />
Gemisch<br />
(brennbar<br />
unter<br />
Luftzufuhr)<br />
explosionsfähiges<br />
Gemisch<br />
(Verbrennung<br />
mit Flammenüberschlag<br />
= Explosion)<br />
nicht brennbares<br />
A zu mager<br />
Gemisch (weder<br />
brennbar noch<br />
0 10 20 30 40 50 explosionsfähig)<br />
Flammpunkt<br />
°C<br />
unterer<br />
oberer<br />
Explosionspunkt Explosionspunkt<br />
Abbildung 4 Darstellung des Dampfdrucks von Äthylalkohol<br />
Innerhalb der Explosionsgrenzen ist die Atmosphäre explosionsfähig.<br />
Dies wird im Bild als Bereich B dargestellt. Der<br />
Bereich A liegt unter der UEG. Das Gemisch ist also nicht<br />
mehr entflammbar, da es zu „mager“ ist. Auch im Bereich C<br />
ist das Gemisch nicht entflammbar, da es zu „fett“ ist (d. h.<br />
der Sauerstoffgehalt ist zu niedrig für eine Explosion). Bei<br />
Einleitung von Luft wird das Gemisch wieder entflammbar.<br />
Im Bereich oberhalb der Dampfdruckkurve (Bereich D) befinden<br />
sich die Gemische im Gleichgewicht. Ein Gas, das im<br />
kritischen Temperaturbereich von Bereich B gelagert oder<br />
gehandhabt wird, ist also explosionsfähig.<br />
Der Flammpunkt liegt normalerweise ein paar Grad über<br />
der unteren Explosionsgrenze. Eine Flüssigkeit wird als<br />
entflammbar bezeichnet, wenn ihr Flammpunkt unter 38 °C<br />
(100,4 °F) liegt. Bei einem Flammpunkt über 38 °C (100,4 °F)<br />
gilt sie als brennbar.<br />
Zumutbare Änderungen aufgr<strong>und</strong> technischer Verbesserungen vorbehalten<br />
Copyright <strong>Pepperl+Fuchs</strong><br />
<strong>Pepperl+Fuchs</strong>-Gruppe<br />
USA: +1 330 486 0002 Germany: +49 621 776 2222 Singapore: +65 6779 9091<br />
43<br />
www.pepperl-fuchs.com pa-info@us.pepperl-fuchs.com pa-info@de.pepperl-fuchs.com pa-info@sg.pepperl-fuchs.com<br />
Technologie<br />
Gr<strong>und</strong>lagen<br />
Anwendungen<br />
<strong>Explosionsschutz</strong><br />
<strong>Eigensicherheit</strong><br />
Funktionale<br />
Sicherheit
Change language