bei beliebigen Brennstoffkonzentrationen keine Explosion auftreten kann.
Prüfverfahren: Die Sauerstoff-Grenzkonzentration wird im Allgemeinen anhand der Explosionsbereiche von Dreistoffgemischen (Brenngas/Inertgas/Luft) ermittelt.
Die Explosionsgrenzen sind relevante Daten für Neustoffanmeldungen und werden zusammen mit der Sauerstoff-Grenzkonzentration zur Auslegung der Schutzmaßnahme „Vermeiden explosionsfähiger Atmosphäre“ benötigt.
Mindestzündenergie {Sicherheitstechnische Kennzahlen brennbarer Gase und Flüssigkeiten, Mindestzündenergie} (MZE / MIE)
Die Mindestzündenergie (MZE) ist die unter vorgeschriebenen Versuchsbedingungen ermittelte, kleinste, in einem Kondensator gespeicherte elektrische Energie, die bei einer Entladung ausreicht, das zündwilligste Gemisch einer explosionsfähigen Atmosphäre zu entzünden.
Hierbei wird das Prüfverfahren gemäß DIN EN 15967 verwendet.
Die MZE ist eine der Beurteilungskriterien für die Zündwirksamkeit von Zündquellen. Für brennbare Gase und Dämpfe in Luft liegt sie überwiegend im Bereich von 0,1 bis 1 mJ.
Grenzspalt {Sicherheitstechnische Kennzahlen brennbarer Gase und Flüssigkeiten, Grenzspaltweite} - bzw. Normspaltweite
Die Übertragung einer Explosion von einem Anlagenteil in einen anderen kann unterbunden werden, wenn beide Bereiche durch einen hinreichend schmalen Spalt getrennt sind.
Gemäß IEC 60079-20-1 wird dies geprüft.
Die Normspaltweite wird bestimmt als die größte Weite eines 25 mm langen Spalts zwischen den beiden Teilen einer Prüfanordnung, bei der unter vorgeschriebenen Bedingungen die Entzündungen des Gasgemisches im Inneren einer Anlage nicht zur Entzündung des außen befindlichen Gasgemisches führt. Dies gilt für alle Konzentrationsbereiche des geprüften Gases oder Dampfes in der Luft.
Die Normspaltweite ist für die Zündschutzart der druckfesten Kapselung und für die Auslegung von Flammensperren von Bedeutung.
Flammpunkt {Sicherheitstechnische Kennzahlen brennbarer Gase und Flüssigkeiten, Flammpunkt}
Der Flammpunkt ist die niedrigste Temperatur, bei der eine Flüssigkeit unter vorgeschriebenen Versuchsbedingungen brennbares Gas oder Dampf in entsprechender Menge abgibt, sodass bei Kontakt der Dampfphase mit einer wirksamen Zündquelle sofort eine Flamme entsteht.
Um den Flammenpunkt zu bestimmen, kommen diverse Methoden infrage. Wesentliche Unterscheidungsmerkmale sind offener oder geschlossener Tiegel, Einsatz einer Rühreinrichtung und die unterschiedlichen Temperaturbereiche.
| Name | Norm | Anwendungsbereich | Temperaturbereich |
| Abel-Pensky | DIN 51755 | Mineralöle und andere brennbare Flüssigkeiten | -30 °C bis 5 °C 5 °C bis 65 °C |
| DIN 53213-1 | Anstrichstoffe, Lacke, Klebstoffe, zähe Flüssigkeiten | 5 °C bis 65 °C | |
| Pensky-Martens | DIN EN 22719 | Mineralöle und andere brennbare Flüssigkeiten | 10 °C bis 370 °C |
| Cleveland | DIN ISO 2592 | Mineralöle und andere brennbare Flüssigkeiten | > 79 °C |
| Schnellverfahren | DIN EN 456 | Brennbare Flüssigkeiten | 0 °C bis 110 °C |
Prüfmethoden im Überblick; Quelle: Inburex Consulting GmbH
Bild 8: Bestimmung des Flammpunkts nach Pensky-Martens; (Quelle: Inburex Consulting GmbH)
Der Flammpunkt ist eine zentrale Kenngröße, um die Brand- und Explosionsgefahr von Flüssigkeiten zu beurteilen und wird zur Neustoffanmeldung benötigt.
Er ist zusätzlich eine wesentliche Größe für die gefahrgutrechtliche Einstufung brennbarer Flüssigkeiten.
| Flammpunkt (FP) | Zusätzliche Bedingung | Kategorie |
| FP < 23 °C | Siedepunkt ≤ 35 °C | 1 |
| FP < 23 °C | Siedepunkt > 35 °C | 2 |
| 23 °C < FP < 60 °C | 3 |
Einstufung flüssiger Stoffe und Zubereitungen nach RL 1272/2008/EG; Quelle: Inburex Consulting GmbH
Die laminare Flammengeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der bei Flammenreaktionen das Frischgas unter laminaren Strömungsbedingungen auf die Flammenfront zuströmt.
Bei laminaren Flammen auf Brennern ist die Flammenfront ortsfest, bei turbulenten Flammen, wie sie in den meisten technischen Verbrennungsvorgängen vorkommen, fluktuiert die Flammenfront um eine mittlere Lage. Die Flammengeschwindigkeit der turbulenten Flamme beträgt ein Vielfaches der Geschwindigkeit der laminaren Flamme.
Prüfverfahren:
| 1. | Gefäßverfahren: Die Flamme wandert durch das ruhende Brenngasgemisch, wobei die laminare Flammengeschwindigkeit aus der Wanderung der Flammenfront berechnet wird. |
| 2. | Brennerverfahren: Die Flamme und Frischgasgemisch strömen der Flammenfront entgegen. |
Innerhalb der Zündgrenzen eines brennbaren Gemisches ist die Flammengeschwindigkeit eine geeignete Größe, um die Flammenfortpflanzung zu beschreiben.
Explosionsgrenzen {Sicherheitstechnische Kennzahlen brennbarer Gase und Flüssigkeiten, Explosionsgrenzen} – untere und obere Explosionsgrenze
In Gemischen brennbarer Gase und Dämpfe mit Luft kann sich eine selbstständige Verbrennung nur innerhalb eines gewissen Konzentrationsbereichs fortpflanzen. Die Grenzkonzentrationen, bei denen dies gerade nicht mehr möglich ist, werden als untere (UEG) und obere Explosionsgrenze (OEG) bezeichnet.
Bei einer Konzentration unterhalb der unteren Explosionsgrenze ist das Gemisch zu „mager“ (es enthält zu wenig Brennstoff).
Bei einer Konzentration oberhalb der oberen Explosionsgrenze ist das Gemisch zu „fett“ (es enthält zu viel Brennstoff, d. h. zu wenig Sauerstoff), um eine Flammenfortpflanzung nach erfolgter Entzündung zu ermöglichen.
Für die Bestimmung der Explosionsgrenzen gibt es verschiedene standardisierte Messmethoden.
| Messbereich | Norm |
| Atmosphärendruck, Temperatur bis 200 °C | DIN 51649-1 |
| Atmosphärendruck, Temperatur bis 150 °C |
ASTM
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