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

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Elektrostatik Dipl.-Ing. Günter Lüttgens

Getreu der Redensart „Probieren geht über Studieren“, ist eine wissenschaftliche Untersuchung angesagt. Doch im Gegensatz zur Tröpfchenaufladung sind Ladungsmessungen in diesem Fall nicht mehr hinreichend. Das Interesse gilt der Frage, ob die entstehenden Aufladungen und daraus resultierende Gasentladungen in der Lage sind, entflammbare Flüssigkeiten zu entzünden. Dafür entscheidend ist die zu einer Entzündung erforderliche Energiemenge – die Mindestzündenergie (MZE).

In der Richtlinie „Elektrostatische Gefahren IEC 60079-32-1“ ist in Tabelle C2 eine große Zahl entflammbarer Flüssigkeiten mit MZE-Werten und Angaben zur relevanten Mindestzündladung (MZQ) gelistet. Erst die Verknüpfung von MZE mit MZQ ermöglichte es, herauszufinden, ob Gefahren bei Freistrahlumfüllung entflammbarer Flüssigkeiten entstehen können.

Das Missing Link

Ein entscheidendes Bindeglied fehlt aber noch: Wie lässt sich die Höhe der in einer Gasentladung umgesetzten Ladung bestimmen? Die Erkenntnis, dass sich solche Entladungen u.a. durch Knackgeräusche in alten Radioempfängern manifestieren, hilft hier weiter.

Sobald in einer Gasentladung das für eine Zündung erforderliche Plasma gebildet wird, kommt es zur Emission eines hochfrequenten Signals, das durch entsprechende Antennen aufgenommen werden kann. Um diese Signale zu erfassen, wurden Versuche mit an ein Oszilloskop angeschlossenen Antennen durchgeführt. Vorversuche mit Büschelentladungen, hervorgerufen an aufgeladenen Kunststoffoberflächen ergaben, dass ringförmige Antennen hierfür gut geeignet sind. Zwei entsprechende Antennen unterschiedlicher Charakteristika wurden eingesetzt, um zuverlässige Resultate zu erlangen. Für die Messungen wurde ein Edelstahltank (Höhe 3,56 m, Durchmesser 2,08 m) verwendet, entliehen von der nahe gelegenen Chemiefabrik Akzo Nobel.

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