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Explosionsschutz

Ist es Zeit, eine alte Explosionschutz-Weisheit ad Acta zu legen?

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Dieses Messprinzip beruht auf elektrischer Influenz und ermöglicht den Nachweis extrem geringer Aufladungen (Bereich von Picocoulomb einzelner Tropfen), die einem Elektrometerverstärker zugeleitet und von einem PC angezeigt werden. Die gemessene Ladung eines einzelnen Tröpfchens ist im abgebildeten Diagramm im Vergleich zum theoretischen Verlauf dargestellt.

Das entscheidende Kriterium zur Bewertung der Tröpfchenaufladung ist der Amplitudenverlauf, wobei geringe Abweichungen im Hinblick auf die extrem kleinen Aufladungen zu tolerieren sind. Bemerkenswert ist, dass die Amplitudenspitzen infolge zunehmender Fallgeschwindigkeit enger werden.

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Daraus folgt: Das vom Elektrometer erfasste Ladungsniveau des Tröpfchens hat beim Fallen durch den ersten Zylinder quasi denselben Wert wie beim Fallen durch den zweiten, den dritten, den vierten sowie beim Auftreffen im Sammelbehälter. Es kam nur zu sehr geringen Ladungsabweichungen (möglicherweise verursacht durch Verdunsten der Flüssigkeit), die nicht einmal von dem extrem empfindlichen Elektrometer gemessen werden konnten. Im Prinzip waren auf der gesamten Fallstrecke keine Ladungsänderungen an den Tröpfchen festzustellen, sofern sich deren Gestalt nicht veränderte.

Der elektrische Wasserfall

Es wurde auch festgestellt, dass Tröpfchen, die sich während des Fallens in viele kleinere Tröpfchen zerlegten eine Änderung ihres elektrostatischen Ladungszustandes zeigten. Diese Feststellung stimmt überein mit den Erkenntnissen über die so genannte „Wasserfallelektrizität“. Bei Wassermengen, die einige hundert Meter hinabstürzen, kommt es mitunter zu elektrostatischen Aufladungen in den abdriftenden Nebeln.

So wurde nachgewiesen, dass die Annahme, fallende Tröpfchen würden beim Reiben an der Luft aufgeladen, einer näheren Überprüfung nicht standhält – das trifft auch auf einen geschlossenen Flüssigkeitsstrahl zu. Doch dieses Ergebnis, gewonnen an Messungen im Mikroliter-Bereich, hilft hier noch nicht weiter. Denn die eigentliche Frage bleibt doch, ob es beim Ausschütten entflammbarer Flüssigkeiten im Liter-Bereich zu elektrostatischen Zündgefahren kommen kann. Das bedeutet: Einzelne Tropfen sind die eine Sache, größere Volumina von Flüssigkeiten im freien Fall eine andere.

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