TY - RPRT A1 - Grunewald, Thomas A1 - Finke, Robert A1 - Grätz, Rainer T1 - Untersuchungen zur Zündwahrscheinlichkeit und Datenanalyse zur Erfassung der Einflussgrößen mechanisch erzeugter Stahl-Schlagfunken in explosionsfähigen Brenngas/Luft-Gemischen T1 - Investigations into the probability of ignition and data analysis to record the mechanical influencing variables generated steel impact sparks in explosive fuel gas/air mixtures N2 - Mechanisch erzeugte Schlagfunken stellen in explosionsgefährdeten Bereichen eine potentielle Zündquelle dar. Eine Vielzahl von mechanischen und reaktionskinetischen Einflüssen verursacht dabei eine komplexe Interaktion von Parametern, von deren Auswirkung auf die Zündwahrscheinlichkeit bislang wenig bekannt ist. Die statistisch erfassten Eigenschaften von Schlagfunken in dieser Untersuchung lassen auf stochastische Prozesse schließen, bei denen die Anzahl der durch einen Schlagprozess abgetrennten Partikel und deren Oxidationsverhalten sowie die Höhe der kinetischen Schlagenergie entscheidenden Einfluss auf die Zündwahrscheinlichkeit hat. Statistisch belastbar konnte in Ergänzung zum BAM Forschungsbericht 279 durch empirische Untersuchungen erstmals die Zündwahrscheinlichkeit von mechanisch erzeugten Stahl-Schlagfunken mit der Werkstoffpaarung unlegierter Stahl/unlegierten Stahl von W = 3 Nm bis 277 Nm ermittelt werden. Ferner wurde die Zündfähigkeit von durch energiereiche Schlagvorgänge (≥ 190 Nm) abgetrennten nicht oxidierten Partikeln erhöhter Temperatur in überstöchiometrischen Gemischen nachgewiesen. Während eine eindeutige Korrelation von Schlagenergie und Zündwahrscheinlichkeit sowie eine Korrelation von Schlagenergie und Anzahl abgetrennter Partikel festgestellt wurden, lieferte die Untersuchung in Hinblick auf die gemessenen einzelnen Parameter (wie z. B. Anzahl, Größe, Geschwindigkeit, mögliche Oxidation und Oxidationszeit und –verhalten der Partikel im Zusammenhang zur Schlagenergie und zur Zündwahrscheinlichkeit) kein eindeutiges Ergebnis. Auch eine Hauptkomponentenanalyse (PCA), die die Interaktion der einzelnen Parameter berücksichtigt, konnte keine spezifische Kombination messbarer Eigenschaften der Partikel finden, die mit einer deutlichen Erhöhung der Zündwahrscheinlichkeit korreliert. N2 - Mechanically generated impact sparks are a potential ignition source in explosive atmospheres. A great number of mechanical and procedural chemical reactions are the reason of a complex interaction of the influencing variables. The influence of the ignition probability is only little known. The summary of the statistically collected characteristics of mechanically generated impact sparks is a stochastic process, but the number and the oxidizing characteristic of the separated particles and the amount of the kinetic impact energy are the important influence of the ignition probability. Empirical studies and the review to the BAM science report 279 represent for the first time and statistically firm the ignition probability of mechanically generated impact sparks for homogeneous ferritic steel pairing in the impact range from W = 3 Nm to 277 Nm. Furthermore it shows the ignition probability from separated not oxidized but increased temperature sparks generated through high- energy impacts (≥ 190 Nm) in hyperstoichiometric air/gas-mixture. Whereas the study clearly shows a correlation between impact energy and ignition probability and between impact energy and number of separated particles, it doesn’t statistically clearly show a correlation between impact energy and individual values (like number, dimensions, possible oxidizing process, oxidizing time an oxidizing characteristics). Also a realized Principal Component Analysis (PCA) taking into account the interaction between the summary of the number of influencing variables, shows no specific combination of measurable properties of the particles correlating with a significant increase of the ignition probability. T3 - BAM Forschungsberichtreihe - 292 KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Schlagfunken KW - Stahl-Schlagfunken KW - Schlagvorgang KW - Schlagversuche KW - Partikel KW - Explosionsfähige Gasgemische KW - Werkstoffe KW - Zündgefahr KW - Zündquellen KW - Zündwahrscheinlichkeit KW - Mechanically generated sparks KW - Impact sparks KW - Impacts KW - Particles KW - Explosive atmosphere KW - Ignition hazard KW - Ignition source KW - Ignition probability PY - 2010 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-1595 SN - 978-3-9813853-0-4 SN - 0938-5533 VL - 292 SP - 1 EP - 64 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-159 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Grunewald, Thomas A1 - Grätz, Rainer T1 - Ermittlung der Zündwahrscheinlichkeit mechanisch erzeugter Schlagfunken in explosionsfähigen Brenngas/Luft-Gemischen - Untersuchung der Werkstoffkombination Stahl/Stahl JF - Technische Überwachung KW - Explosionsschutz KW - Zündquellen KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Schlagfunken KW - Zündgefahrenanalyse PY - 2007 SN - 1434-9728 SN - 1436-4948 SN - 0372-2457 SN - 0376-1185 VL - 48 IS - 6 SP - 45 PB - Springer-VDI-Verl. CY - Düsseldorf AN - OPUS4-14998 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Grunewald, Thomas T1 - Entzündung von Gasgemischen - Schlagfunkenuntersuchung an der BAM JF - HZwei : das Magazin für Wasserstoff und Brennstoffzellen KW - Explosionsschutz KW - Zündquellen KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Schlagfunken KW - Zündgefahrenanalyse PY - 2007 SN - 1862-393X VL - 7 SP - 30 PB - Hydrogeit Verlag CY - Kremmen AN - OPUS4-15719 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Grunewald, Thomas A1 - Finke, Robert T1 - Untersuchungen zur statistischen Zündwahrscheinlichkeit mechanisch erzeugter Schlagfunken im explosionsgefährdeten Bereich JF - Chemie - Ingenieur - Technik N2 - Der vorliegende Beitrag stellt - zusätzlich zur Vervollständigung der empirischen Untersuchung über die Zündwahrscheinlichkeit der Werkstoffpaarung Stahl/Stahl - einen ersten Versuch zur statistischen Erfassung von messbaren Eigenschaften durch Schlagvorgänge abgetrennter Partikel und ihren möglichen Einfluss auf die Zündwahrscheinlichkeit bei Schlagfunkenversuchen vor. Ein eindeutiges Ergebnis der statistischen Untersuchung ist die Zunahme der abgetrennten Partikel und des prozentualen Anteils oxidierter Partikel mit der Schlagenergie bei Acetylen/Luft. Je mehr Partikel abgetrennt werden, umso größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass aus der Menge der Partikel diese durch Oxidation über genügend Energie zur Zündung des Brenngas/Luft-Gemisches verfügt. Um genügend Energie zur Zündung eines Brenngas/Luft-Gemisches zur Verfügung zu haben, muss das oxidierte Partikel eine bestimmte Größe übersteigen, da es dann mehr Wärme in das umgebende Gas ableiten kann. KW - Explosionsfähige Gasgemische KW - Funken KW - Partikel KW - Schlagfunken KW - Werkstoffe KW - Zündquellen KW - Zündwahrscheinlichkeiten PY - 2009 DO - https://doi.org/10.1002/cite.200900056 SN - 0009-286X SN - 1522-2640 VL - 81 IS - 10 SP - 1639 EP - 1651 PB - Wiley-VCH Verl. CY - Weinheim AN - OPUS4-20317 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas A1 - Finke, Robert T1 - Untersuchung zur statistischen Zündwahrscheinlichkeit mechanisch erzeugter Funken im explosionsgefährdeten Bereich N2 - Unsere bisherigen Untersuchungen lassen sich in zwei Stufen unterteilen. Eine erste Analyse /L-13/ ermittelte für alle Explosionsgruppen den Zusammenhang zwischen Schlagenergie, Ge-mischzusammensetzung, Oberflächenrauhigkeit der Schlagplatte und Zündwahrscheinlichkeit, wobei als Schlagenergie die Werte W = 3 Nm, 10 Nm und 190 Nm dienten. Die aktuelle Analyse hat die statistische Erfassung von Verhalten und Zündfähigkeit einzelner abgetrennter Partikel unter dem Einfluss von Schlagenergie und Gemischzusammensetzung zum Ziel Es besteht ein direkter Zusammenhang zwischen der kinetischen Schlagenergie und der Zünd-wahrscheinlichkeit: Je höher die kinetische Schlagenergie, umso höher die Wahrscheinlichkeit zur Erzeugung zündfähiger mechanischer Stahl-Schlagfunken. Für die Gemische der IEC-Explosionsgruppe IIC bedeutet das eine signifikante Zunahme der Zündwahrscheinlichkeit durch Stahl-Schlagfunken von 1,5 % (für Wasserstoff) bis 3,0 % (für Ace-tylen) bei W = 10 Nm auf 100 % bei W = 190 Nm. Bei Ethylen beträgt die Zunahme der Zünd-wahrscheinlichkeit von 0 % auf 16,6 % und bei Propan von 0 % auf 6,7 %. Diese Abhängig¬keiten sind in Abb. 1 dargestellt. Unterhalb einer kinetischen Schlagenergie von 3 Nm konnten mit der angewendeten Schlagki-nematik, Schlaggeometrie und Werkstoffen keine zündfähigen mechanisch erzeugten Stahl-Schlagfunken erzeugt werden. T2 - 9. Fachtagung "Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Hochschule Anhalt (FH), Köthen, Germany DA - 06.11.2008 KW - Schlagfunken KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Mechanischer Explosionsschutz KW - Zündquellen PY - 2008 AN - OPUS4-40796 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -