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DIN-Normenausschuss Sicherheitstechnische Grundsätze (NASG)

Einführungsbeitrag

In der Norm sind Prüfverfahren zur Bestimmung der Selbstentzündungstemperaturen brennbarer Stäube und Schüttgüter festgelegt.
Der Grund für eine Selbsterhitzung oder sogar Selbstentzündung von Staubhaufen ist, dass schon bei gewöhnlichen Umgebungstemperaturen die Oberflächenmoleküle brennbarer Staubpartikel exotherme Reaktionen mit dem Luftsauerstoff eingehen, der sich in den Hohlräumen zwischen den Partikeln befindet. Die dabei freigesetzte Wärme bewirkt einen Temperaturanstieg des reaktionsfähigen Staub/Luft-Systems. Die Wärmebilanz zwischen der in der Staubschüttung produzierten Wärme (bestimmt von der Anzahl an reaktionsfähigen Oberflächenmolekülen und vom Brennwert des Materials) und dem Wärmeverlust an die Umgebung (bestimmt von der Wärmeleitfähigkeit des Materials und der Größe der Schüttung, vom Wärmeübergangskoeffizienten an deren äußerer Oberfläche und von der Größe dieser Oberfläche) entscheidet darüber, ob ein stationärer Temperaturzustand bei leicht höherem Temperaturniveau erreicht wird (die Wärmeverluste entsprechen dann der produzierten Wärmemenge), oder ob die Temperaturen in der Schüttung weiter bis zur Selbstentzündung des Staubs ansteigen (in diesem Fall ist die Wärmeentwicklung größer als der Wärmeverlust).
Die Bestimmung der Selbstentzündungstemperaturen unterschiedlich großer Schüttvolumina eines bestimmten Staubs erfolgt durch isotherme Lagerungsexperimente in Öfen (Wärmeschränken). Dabei werden unterschiedlich große Staubproben locker in Drahtkörbe gefüllt und in den Ofen gestellt. Dann wird sowohl die höchste Ofentemperatur ermittelt, bei der keine Entzündung erfolgt, als auch die niedrigste Ofentemperatur, bei der sich die Staubprobe selbst entzündet. Die auf diese Weise erhaltenen Ergebnisse geben für ein bestimmtes Staubmaterial die Abhängigkeit der Selbstentzündungstemperatur vom Staubvolumen wieder.
Das in der Norm angegebene Auswertungsverfahren ermöglicht die Beschreibung des Selbstentzündungsverhaltens unterschiedlich großer Staubschüttungen. Das beschriebene Prüfverfahren darf nicht auf Stäube von Sprengstoffen angewendet werden, die keinen atmosphärischen Sauerstoff zur Verbrennung benötigen.
Die Europäische Norm wurde vom CEN/TC 305 "Explosionsfähige Atmosphären - Explosionsschutz" erstellt. Für das DIN war der Arbeitsausschuss NA 095-02-04 AA "Stäube (Kenngrößen)" des NASG an den Arbeiten beteiligt.

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Zuständiges nationales Arbeitsgremium

NA 095-02-09 AA - Kenngrößen für Stäube, Gase und Dämpfe  

Zuständiges europäisches Arbeitsgremium

CEN/TC 305/WG 1 - Eigenschaften brennbarer Stoffe (Zündung, Flammenfortpflanzung, Explosionsauswirkungen)