Explosionstechnische Kennzahlen

ATEX-Produktrichtlinie 2014/34/EU

Die stoffspezifischen Kennzahlen können aus unterschiedlichen Quellen (Datenbanken, Literatur, Tabellenwerken) entnommen werden. Im Einzelfall kann es ratsam sein, die Kennzahlen der vorliegenden Stoffe in einem dafür geeigneten Labor ermitteln zu lassen.

Quellen für Internetrecherche:

Quelle:	Herausgeber und Infos zur Datenbank
CHEMSAFE	PTB und BAM; Datenbank mit ca. 2900 brennbaren Flüssigkeiten, Gasen und Stäuben; kostenpflichtig
GESTIS Stoffdatenbank	Berufsgenossenschaftliches Institut BGIA; Datenbank mit ca. 7000 Stoffdaten, ohne Stäube
GESTIS-STAUB-EX	Berufsgenossenschaftliches Institut BGIA; Datenbank mit ca. 4300 Daten aus Staubproben
GDL	Gefahrstoffdatenbank der Länder; Datenbank mit Stoffdaten, nur z. T. explosionstechn. Kennzahlen, ohne Stäube
ICSC Datenbank	Berufsgenossenschaftliches Institut BGIA; Deutsche Fasssung der der ICSC "International Chemical Safety Cards" Datenbank
GSBL Datenbank	Gemeinsamer Stoffdatenpool Bund / Länder (öffentlich nur begrenzten Zugang)

A. Gase/Dämpfe und Flüssigkeiten

Tabelle: Explosionstechnische Kennzahlen für Gase und Flüssigkeiten

Kennzahl	Kennbuchst.	Einheit	Beschreibung	Anmerkung
Flammpunkt	TFl	°C	Gibt für brennbare Flüssigkeiten die niedrigste Temperatur an, bei der sich über dem Flüssigkeitsspiegel ein durch Fremdentzündung entflammbares Dampf-Luft-Gemisch bildet (bei normalem Luftdruck)	Liegt der Flammpunkt einer brennbaren Flüssigkeit deutlich über den max. auftretenden Temperaturen, kann sich keine explosionsfähige Atmosphäre bilden. Der Flammpunkt einer Mischung verschiedener Flüssigkeiten kann niedriger liegen als der der einzelnen Komponenten.
Mindestzündenergie EN 13821	E min.	mJ	Die Mindestzündenergie eines Gases- und eines Dampf-Luft-Gemisches ist die kleinstmögliche bei der Entladung eines Kondensators auftretende elektr. Energie, die das zündwilligste Gemisch eines Gases oder eines Dampfes mit Luft bei atmosphärischen Druck und 20 °C gerade noch zu zünden vermag.	-
Zündtemperatur EN 14522	T	°C	Die Zündtemperatur ist die unter vorgeschriebenen Versuchsbedingungen ermittelte niedrigste Temperatur einer heißen Oberfläche, bei der die Entzündung eines brennbaren Stoffes als Staub/ Luft- oder Dampf/ Luft-Gemisch eintritt.	-
Explosionsgruppe	IIA, IIB, IIC	-	Einteilung von Gasen erfolgt aufgrund ihrer spezifischen Zündfähigkeit, die durch normierte Kennzahlen bestimmt wird. Expl. Gruppe Grenzspaltweite MESG Zündstrom- verhältnis MIC II A > 0,9 mm > 0,8 II B 0,5 mm ≤ MESG ≤ 0,9 mm 0,45 ≤ MIC ≤ 0,8 II C < 0,5 mm < 0,45	Die Gefährlichkeit der Gase nimmt von Explosionsgruppe II A nach II C zu. Entsprechend steigen die Anforderungen an die Betriebsmittel. Betriebsmittel, die für II C zugelassen sind, dürfen auch für alle anderen Explosionsgruppen verwendet werden.
Temperaturklasse EN 60079-0	T1 bis T6	-	Die Zündklassen definieren Zündbereiche, nach denen brennbare Gase und brennbare Flüssigkeiten aufgrund ihrer spezifischen Zündtemperatur eingeteilt werden. Für Gase und brennbare Flüssigkeiten können die Temperaturklassen eingesetzt werden für die max. zul. Oberflächentemperaturen Temp.-Klasse Zündbereich zul. Oberfl. Temp. T1 > 450 °C 450 °C T2 > 300...≥ 450 °C 300 °C T3 > 200...≥ 300 °C 200 °C T4 > 135...≥ 200 °C 135 °C T5 > 100...≥ 135 °C 100 °C T6 > 85...≥ 100 °C 85 °C	-
Grenzspaltweite EN 60079-20-1	MESG	mm	Die Grenzspaltweite wird in einem normierten Verfahren (IEC 60079-1) für das jeweilige Gasgemisch bestimmt. Dabei wird die Zündfähigkeit durch ein über einem Spalt austretendes Gasgemisches bestimmt. Zuordnung der Gas und Dämpfe in Explosionsgruppen aufgrund der ermittelten Grenzspaltweite (MESG): Grenzspaltweite MESG Explosions- gruppe > 0,9 mm II A 0,5 mm ≤ MESG ≤ 0,9 mm II B < 0,5 mm II C	Wichtiges Kriterium für die Zündschutzart "Druckfeste Kapselung - p
Mindestzündstromverhältnis IEC 60079-3	MIC	-	In einem normierten Verfahren (IEC 60079-3) wird die Zündfähigkeit von Gasen und Dämpfen mit einem Normstromkreis bestimmt. Der ermittelte Mindestzündstrom wird bezogen auf dem Mindestzündstrom von Methan. Zuordnung der Gas und Dämpfe in Explosionsgruppen aufgrund des ermittelten Zündstromverhältnisses(MIC): Mindestzündstrom- verhältnis MIC Explosions- gruppe > 0,8 mm II A 0,45 mm ≤ MESG ≤ 0,8 mm II B < 0,45 mm II C	-
Explosionsgrenze, untere	UEG	Vol %	Der untere Grenzwert der Konzentration eines brennbaren Stoffes in einem Gemisch mit Luft, in dem sich nach dem Zünden eine von der Zündquelle unabhängige Flamme gerade nicht mehr selbstständig fortpflanzen kann.	Nur in einem Bereich zwischen der oberen und der unteren Explosionsgrenze reagiert das Gemisch bei Zündung explosionsartig. Vgl. auch Definition in TRBS 2152 Die Explosionsgrenzen ändern sich mit dem Druck und der Temperatur.
Explosionsgrenze, obere EN 1839	OEG	Vol %	Der obere Grenzwert der Konzentration eines brennbaren Stoffes in einem Gemisch mit Luft, in dem sich nach dem Zünden eine von der Zündquelle unabhängige Flamme gerade nicht mehr selbstständig fortpflanzen kann.	Nur in einem Bereich zwischen der oberen und der unteren Explosionsgrenze reagiert das Gemisch bei Zündung explosionsartig. Vgl. auch Definition in TRBS 2152 Die Explosionsgrenzen ändern sich mit dem Druck und der Temperatur. Die obere Explosionsgrenze liegt bei Gemischen mit Sauerstoff wesentlich höher als bei Gemischen mit Luft.
Sauerstoffgrenz- konzentration EN 14756	SGK	Vol %	Ist die höchste Sauerstoffkonzentration in einem Gemisch aus Luft, Inertgas und Gasen, bei der gerade keine Explosion mehr möglich ist	-

B. Staub

Die stoffspezifischen Kennzahlen können aus unterschiedlichen Quellen entnommen werden. Im Einzelfall kann es ratsam sein, die Kennzahlen der vorliegenden Stoffe in einem dafür geeigneten Labor ermitteln zu lassen. Im Einzelnen ist zu beachten, dass sich mit abnehmender Korngröße und abnehmender Feuchte höhere Werte für den maximalen Explosionsdruck und den maximalen zeitlichen Druckanstieg bzw. den KSt-Wert sowie niedrigere Werte für die untere Explosionsgrenze, die Zündtemperatur und die Mindestzündenergie ergeben können; die Zahlenwerte der Explosionskenngrößen verändern sich in diesen Fällen also zur „gefährlicheren“ Seite.

Tabelle: Explosionstechnische Kennzahlen für Stäube

Kennzahl	Kennbuchst.	Einheit	Beschreibung	Anmerkung
Korngröße	µm	-	Staub mit einer Korngröße > 400 µm ist i.d. R. nicht zündfähig. Mit abnehmender Korngröße nimmt die Neigung der Stäube zu Explosionen zu d. h. Anstieg des "max. Explosionsdruckes" und des "max. zeitl. Druckanstieges".	Der Transport und die Verarbeitung von groben Staub haben, bedingt durch Abrieb, das Entstehen feinen Staubes zur folge.
Medianwert	µm	-	Der Medianwert ist die mittlere Korngröße (50 Gew.-% des Staubes sind gröber und 50 Gew.-% sind feiner als der Medianwert)	Die Korngrößenverteilung eines Staubes wird grundsätzlich durch eine Siebanalyse ermittelt
Mindestzündenergie EN 13821	E min.	mJ	Unter vorgeschriebenen Versuchsbedingungen ermittelte, kleinste in einem Kondensator gespeicherte elektrische Energie, die bei Entladung ausreicht, das zündwilligste Gemisch eines explosionsfähigen Staub/Luft-Gemisches zu entzünden.	Nicht jeder Zündfunke ist zündwillig. Endscheidend ist, dass eine hinreichend große Energie in das Staub/Luftgemisch eingeleitet wird, um eine selbstständige Verbrennung des ganzen Gemisches zu initiieren.
Zündtemperatur einer Staubwolke IEC 61241-2-1 Verf. B	T	°C	Unter vorgeschriebenen Versuchsbedingungen ermittelte niedrigste Temperatur einer heißen Oberfläche, bei der sich das zündwilligste Gemisch des Staubes mit Luft entzündet.	Für die zul. Oberfächentemperaturen sind Sicherheitsabstände einzuhalten.
Zündtemperatur einer Staubschicht (Glimmtemperatur) IEC 61241-2-1 Verf. A	T	°C	Unter vorgeschriebenen Versuchsbedingungen ermittelte niedrigste Temperatur einer heißen Oberfläche, bei der sich eine Staubschicht von 5 mm Dicke entzündet wird.	Die Glimmtemperatur liegt meistens deutlich unter der ermittelten Zündtemperatur einer Staubwolke. Die Glimmtemperatur nimmt nahezu linear mit der Zunahme der Schichtdicke ab. Für die zul. Oberfächentemperaturen sind Sicherheitsabstände einzuhalten.
max. Explosionsdruck EN 14034-1	p max.	bar	Unter vorgeschriebenen Versuchsbedingungen ermittelter maximaler Druck, der in einem geschlossenen Behälter bei der Explosion eines Staubes im Gemisch mit Luft auftritt.	Es können Explosionsdrücke von 6...10 bar erreicht werden. In Ausnahmefällen z. B. Metallstäuben können Drücke bis zu 20 bar aufgebaut werden.
max. zeitl. Druckanstieg EN 14034-2	(dp/dt)max	bar/s	Max. Druckanstiegsgeschwindigkeit	-
KSt-Wert ISO 6184-1	KSt	bar·m/s	Klassifizierungswert, der die Brisanz der Verbrennung ausdrückt. Er ist zahlenmäßig gleich dem Wert für die max. Druckanstiegsgeschwindigkeit bei einer Explosion eines Staub/Luft-Gemisches in einem 1 m3-Behälter	Dieser Wert legt die Grundlage für die Berechnung von Druckentlastungsflächen.
Staubexplosionsklasse	St	-	Mit der Staubexplosionsklasse wir die Explosionsfähigkeit ausgedrückt Staubexplosionsklasse KSt-Wert St 1 > 0 bis 200 St 2 > 200 bis 300 St 3 > 300	Staubexplosionsfähigkeit ist dann gegeben, wenn sich in einem Staub/Luft-Gemisch nach dem Entzünden eine Flamme ausbreitet, die im geschlossenen Behälter mit Temperatur- und Drucksteigerung verbunden ist.
Explosionsgrenze, untere EN 14034-3	UEG	g/m3 Luft	Der untere Grenzwert der Konzentration eines brennbaren Stoffes in einem Gemisch mit Luft, in dem sich nach dem Zünden eine von der Zündquelle unabhängige Flamme gerade nicht mehr fortpflanzen kann.	Nur in einem Bereich zwischen der oberen und der unteren Explosionsgrenze reagiert das Gemisch bei Zündung explosionsartig.
Explosionsgrenze, obere	OEG	g/m3 Luft	Der untere Grenzwert der Konzentration eines brennbaren Stoffes in einem Gemisch mit Luft, in dem sich nach dem Zünden eine von der Zündquelle unabhängige Flamme gerade nicht mehr fortpflanzen kann.	Nur in einem Bereich zwischen der oberen und der unteren Explosionsgrenze reagiert das Gemisch bei Zündung explosionsartig.
Sauerstoffgrenz-konzentration EN 14034-4	SGK	Vol %	Das Reduzieren des Sauerstoffanteils einer Verbrennungsatmosphäre, z.B. durch Zugabe von Inertgas, führt zu einem Verringern der Explosionsheftigkeit. Wird die Sauerstoffgrenzkonzentration unterschritten, ist es schließlich nicht mehr möglich, eine Explosion einzuleiten	-

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Datum der letzten Änderung:  Jena, den: 01.11. 2020