Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
Der Einfluss des Sauerstoffgehaltes auf das Selbstentzündungsverhalten von Staubschüttungen
Zur Ermittlung des Selbstentzündungsverhaltens von Staubschüttungen in Abhängigkeit vom Sauerstoffgehalt in der Umgebung wurden verschiedene Stäube mit Schüttungsvolumina zwischen 11 und 800 Kubikzentimeter bei Sauerstoff-Voiumenanteilen zwischen 21 und 1,3 % untersucht. Für die Untersuchungen wurde in einen Laborofen, wie er für Warmlagerungsversuche verwendet wird, eine zusätzliche Kammer eingebaut, die mit Luft/Stickstoff-Gemischen der gewünschten Zusammensetzung gespült werden konnte. Folgende Ergebnisse wurden erzielt: Für ein gegebenes Volumen erhöht sich die SET bei Absenkung des Sauerstoffgehaltes, wobei die Abhängigkeit von V/A weiterhin bestehen bleibt. Bei Volumenanteilen von Sauerstoff < 6 % fand keine vollständige Verbrennung mehr statt, es kam aber weiterhin zu exothermen Reaktionen. Es konnte bei keinem der bisher untersuchten Stoffe ein Volumenanteil an Sauerstoff gefunden werden, bei dem es nicht mehr zur Selbstentzündung kam. Hinsichtlich des Brandschutzes in technischen Prozessen ergeben sich für die Vermeidung von Selbstentzündung mehrere Möglichkeiten. Diese bestehen u.a. in dem Absenken der Prozesstemperatur unter die SET oder in der Verringerung der Schüttungsgröße. Ist dies aus. technischen oder auch z.B. auch aus ökonomischen Gründen nicht möglich, müssen andere Wege beschritten werden. Dies kann in dem Absenken des Sauerstoff-Volumenanteils in der Schüttung bzw. deren Umgebung bestehen. Das Absenken des Sauerstoff-Volumenanteils führt zwar nicht zwangsweise zur Vermeidung von Selbstentzündung, jedoch wird die SET zu höheren Temperaturen hin verschoben. Bei sehr geringen Sauerstoff-Volumenanteilen findet keine vollständige Verbrennung des Materials mehr statt. So war bei 3 und 1,3 % Sauerstoffvolumenanteil in der Schüttungsumgebung nur noch Schwelen des Materials bei einem niedrigen Temperaturniveau zu beobachten. Dabei bleibt festzustellen, daß der erneute Zutritt von Sauerstoff an eine derart schwelende Schüttung eine sofortige Erhöhung der Temperatur der Probe und in der Folge deren Entzündung bewirkte. Die Sicherstellung eines kontinuierlichen Niveaus des abgesenkten Sauerstoff-Volumenanteils im notwendigen Maße ist demnach unbedingte Voraussetzung für eine sichere Prozessführung.
Der Einfluss des Sauerstoffgehaltes auf das Selbstentzündungsverhalten von Staubschüttungen
Zur Ermittlung des Selbstentzündungsverhaltens von Staubschüttungen in Abhängigkeit vom Sauerstoffgehalt in der Umgebung wurden verschiedene Stäube mit Schüttungsvolumina zwischen 11 und 800 Kubikzentimeter bei Sauerstoff-Voiumenanteilen zwischen 21 und 1,3 % untersucht. Für die Untersuchungen wurde in einen Laborofen, wie er für Warmlagerungsversuche verwendet wird, eine zusätzliche Kammer eingebaut, die mit Luft/Stickstoff-Gemischen der gewünschten Zusammensetzung gespült werden konnte. Folgende Ergebnisse wurden erzielt: Für ein gegebenes Volumen erhöht sich die SET bei Absenkung des Sauerstoffgehaltes, wobei die Abhängigkeit von V/A weiterhin bestehen bleibt. Bei Volumenanteilen von Sauerstoff < 6 % fand keine vollständige Verbrennung mehr statt, es kam aber weiterhin zu exothermen Reaktionen. Es konnte bei keinem der bisher untersuchten Stoffe ein Volumenanteil an Sauerstoff gefunden werden, bei dem es nicht mehr zur Selbstentzündung kam. Hinsichtlich des Brandschutzes in technischen Prozessen ergeben sich für die Vermeidung von Selbstentzündung mehrere Möglichkeiten. Diese bestehen u.a. in dem Absenken der Prozesstemperatur unter die SET oder in der Verringerung der Schüttungsgröße. Ist dies aus. technischen oder auch z.B. auch aus ökonomischen Gründen nicht möglich, müssen andere Wege beschritten werden. Dies kann in dem Absenken des Sauerstoff-Volumenanteils in der Schüttung bzw. deren Umgebung bestehen. Das Absenken des Sauerstoff-Volumenanteils führt zwar nicht zwangsweise zur Vermeidung von Selbstentzündung, jedoch wird die SET zu höheren Temperaturen hin verschoben. Bei sehr geringen Sauerstoff-Volumenanteilen findet keine vollständige Verbrennung des Materials mehr statt. So war bei 3 und 1,3 % Sauerstoffvolumenanteil in der Schüttungsumgebung nur noch Schwelen des Materials bei einem niedrigen Temperaturniveau zu beobachten. Dabei bleibt festzustellen, daß der erneute Zutritt von Sauerstoff an eine derart schwelende Schüttung eine sofortige Erhöhung der Temperatur der Probe und in der Folge deren Entzündung bewirkte. Die Sicherstellung eines kontinuierlichen Niveaus des abgesenkten Sauerstoff-Volumenanteils im notwendigen Maße ist demnach unbedingte Voraussetzung für eine sichere Prozessführung.
Der Einfluss des Sauerstoffgehaltes auf das Selbstentzündungsverhalten von Staubschüttungen
Schmidt, M. (Autor:in) / Krause, U. (Autor:in) / Lohrer, C. (Autor:in)
2002
7 Seiten, 4 Bilder, 1 Tabelle, 10 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Beitrag zur Beeinflußung des Sauerstoffgehaltes in Fließgewässern bei Abstürzen und Wehren
| UB Braunschweig | 1977