Sauerstoffgrenzkonzentration

Definition:

Die Sauerstoffgrenzkonzentration ist die maximale Sauerstoffkonzentration in einem Gemisch eines brennbaren Stoffes mit Luft und inertem Gas, in dem unter festgelegten Versuchsbedingungen bei beliebigen Brennstoffkonzentrationen keine Explosion auftreten kann.

Prüfverfahren:

Die Ermittlung der Kenngrößen bei erhöhten Drücken und Temperaturen erfolgt in der Regel in nicht standardisierten Apparaturen. Die Zündung erfolgt, bei atmosphärischen Bedingungen, im Allgemeinen mittels einer Funkenstrecke oder, bei erhöhten Drücken und Temperaturen, mittels Drahtzünder.

Sofern die 20-L-Kugel zum Einsatz kommt, werden die gewünschten Inertgas/ Gas/ Luft-Gemische über die Partialdruckmethode eingestellt und gezündet. In einer ersten Reihe beispielsweise bei 20,8 Vol% O2 wird ein breiter Konzentrationsbereich erfasst. Danach wird der Sauerstoffanteil sukzessiv und systematisch verringert bis keine Entzündung der Gas-Luft-Gemische mehr einsetzt. Es müssen mindestens drei Nichtzündungsversuche pro Gaskonzentration durchgeführt werden.

Bewertung:

Als Zündkriterium gilt bei visueller Beobachtung die Ablösung der Flamme von der Zündquelle, anderenfalls wird das Verhältnis Enddruck/Anfangsdruck > 1,05 herangezogen (Zündkriterium Druckanstieg). Die Sauerstoffkonzentration bei der in einem Gas-Luft-Gemisch bei drei aufeinanderfolgenden Zündversuchen gerade keine Gasexplosion mehr möglich ist, wird als Sauerstoffgranzkonzentration bezeichnet.

Die Sauerstoffgrenzkonzentration wird im Allgemeinen anhand der Explosionsbereiche von Dreistoffgemischen (Brenngas/Inertgas/Luft) ermittelt.

Sicherheitstechnische Relevanz:

Bei der Auslegung der Schutzmaßnahme „Vermeiden explosionsfähiger Atmosphäre“ sind die Temperatur-, Druck- und Inertgasabhängigkeit der Kenngrößen zu berücksichtigen. Die Sauerstoffgrenzkonzentration ist eine relevante Kenngröße zur Auslegung der Schutzmaßnahme „Vermeiden explosionsfähiger Atmosphäre“.

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