Die von der American Society for Testing and Materials (ASTM) entwickelte ASTM E659 Standard Test Method for Self-Implement Temperature of Chemicals beschreibt ein Testverfahren zur Bestimmung der Selbstentzündungstemperatur einer flüssigen Chemikalie in Luft bei Atmosphärendruck in einem homogen beheizten Behälter unter Verwendung sowohl heißer als auch kalter Flammen.
Innerhalb gewisser Grenzen kann dieses Testverfahren auch zur Bestimmung der Selbstentzündungstemperatur von festen Chemikalien verwendet werden, die bei Temperaturen unterhalb der Testtemperatur leicht schmelzen und verdampfen, sowie von Chemikalien, die bei atmosphärischem Druck und Temperatur gasförmig vorliegen.
Die Selbstentzündung hängt naturgemäß von den chemischen und physikalischen Eigenschaften des Materials sowie von den verwendeten Messmethoden und -geräten ab. Eine mit einer bestimmten Methode ermittelte Selbstentzündungstemperatur stellt nicht zwangsläufig die Mindesttemperatur dar, bei der sich ein bestimmtes Material an der Luft selbst entzündet. Das Volumen des verwendeten Behälters ist besonders wichtig, da in größeren Behältern niedrigere Selbstentzündungstemperaturen erreicht werden. Auch das Behältermaterial kann ein wichtiger Faktor sein.
Die mit diesem Prüfverfahren ermittelten Temperaturen sind die Temperaturen, bei denen die Oxidation von Luft zur Zündung führt. Es ist zu erwarten, dass diese Temperaturen je nach Prüfdruck und Sauerstoffkonzentration variieren.
Dieses Prüfverfahren ist nicht zur Beurteilung von Materialien geeignet, die zu exothermer Zersetzung neigen. Bei solchen Materialien hängt die Zündung von den thermischen und kinetischen Eigenschaften der Zersetzung, der Probenmasse und den Wärmeübertragungseigenschaften des Systems ab.
Dieses Prüfverfahren eignet sich für feste Chemikalien, die bei der Prüftemperatur leicht schmelzen und verdampfen oder sublimieren. Zum Zeitpunkt der Zündung darf keine kondensierte Phase, weder flüssig noch fest, vorhanden sein.
Dieses Prüfverfahren ist nicht zur Messung der Selbstentzündungstemperatur von Materialien geeignet, die bei der Prüftemperatur fest oder flüssig sind (z. B. Holz, Papier, Baumwolle, Kunststoffe und hochsiedende Chemikalien). Solche Materialien zersetzen sich in der Flasche thermisch, und die entstehenden Zersetzungsprodukte können entzündlich sein.
Mit entsprechenden Anpassungen kann diese Testmethode auch für Chemikalien verwendet werden, die bei atmosphärischer Temperatur und atmosphärischem Druck gasförmig vorliegen.
Dieses Prüfverfahren wurde ursprünglich für flüssige Chemikalien entwickelt, wird aber auch zur Prüfung leicht verdampfender Feststoffe eingesetzt. Der Anwender ist dafür verantwortlich, dieses Prüfverfahren auf Feststoffe anzuwenden, deren thermische Stabilität, Siedepunkt oder Zersetzungseigenschaften unbekannt sind.
ASTM E659 ist ein weithin anerkannter Prüfstandard zur Bestimmung der Selbstentzündungstemperatur von Chemikalien. Die Selbstentzündungstemperatur ist die niedrigste Temperatur, bei der sich ein Stoff in Luft ohne äußere Zündquelle wie Flamme oder Funke selbst entzündet.
Die Norm ASTM E659 beschreibt ein Laborprüfverfahren zur Messung der Selbstentzündungstemperatur der folgenden Stoffe:
Dieser Standard definiert ein kontrolliertes Verfahren zur Bewertung des Verhaltens von Werkstoffen bei Einwirkung hoher Temperaturen in einer sauerstoffhaltigen Umgebung.
Das beschriebene Verfahren beinhaltet das schrittweise Erhitzen einer chemischen Probe in einem vorgeheizten Kolben in einem Ofen und die Beobachtung, ob eine Entzündung eintritt. Dieses Verfahren umfasst im Allgemeinen die folgenden Schritte:
Die Norm ASTM E659 ist von entscheidender Bedeutung für Branchen, die mit brennbaren und entzündlichen Stoffen arbeiten, darunter:
Es wird im Allgemeinen für folgende Zwecke verwendet:
Obwohl die Norm ASTM E659 weit verbreitet ist, weist sie einige Einschränkungen auf:
Auf den ersten Blick mag die Messung der Selbstentzündung einer Chemikalie wie ein unbedeutendes Detail erscheinen, doch tatsächlich ist sie einer der wichtigsten Sicherheitsparameter in der Industrie. Die Norm ASTM E659 wurde entwickelt, da unkontrollierte Selbstentzündung eine Hauptursache für Industriebrände und -explosionen ist. Die wichtigsten Gründe für die Notwendigkeit dieser Norm sind folgende:
Dieser Standard bietet eine zuverlässige und reproduzierbare Methode zur Bestimmung dieses kritischen Schwellenwerts.
Ohne diesen Standard wären die Sicherheitsgrenzen uneinheitlich oder beruhten auf Schätzungen, was beides in Hochrisikoumgebungen inakzeptabel ist.
Dieser Standard hilft dabei, die Bedingungen zu identifizieren, unter denen eine Zündung ohne äußeren Auslöser erfolgen kann, sodass Ingenieure Prozesse umgestalten können, bevor solche Ereignisse eintreten.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Norm ASTM E659 eine grundlegende Norm im Brandschutz darstellt und eine einheitliche und zuverlässige Methode zur Bestimmung der Selbstentzündungstemperatur von Chemikalien bietet. Ihre Bedeutung für die Verhinderung von Bränden und Explosionen macht sie in vielen Hochrisikobereichen unverzichtbar.
Seit vielen Jahren versteht unser Unternehmen mit seinem kompetenten und erfahrenen Team die Bedürfnisse seiner Kunden, bietet ihnen die benötigten fortschrittlichen Prüfdienstleistungen und unterstützt sie beim Aufbau, der Implementierung und der Optimierung von Managementsystemen. In diesem Rahmen bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm ASTM E659 an.
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