Flammpunkt

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Flammpunkt

Für sicherheitstechnische Überlegungen wird der Flammpunkt in Deutschland schon seit mehr als 130 Jahren herangezogen (1882: Verordnung über das gewerbsmäßige Verkaufen und Feilhalten von Petroleum vom 24. Februar 1882, Reichsgesetzblatt (RGBl.) Nr. 7, Seite 40- 41).

„Der Flammpunkt einer brennbaren Flüssigkeit ist die niedrigste Temperatur, bei der sich in einem geschlossenen Tiegel (…) aus der zu prüfenden Flüssigkeit unter festgelegten Bedingungen Dämpfe in solcher Menge entwickeln, dass sich im Tiegel ein durch Fremdzündung entflammbares Dampf/Luft-Gemisch bildet.“

Heutzutage ist der Flammpunkt ausschlaggebend bei der Einstufung und Klassifizierung als Gefahrstoff bzw. nach Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV).

Flammpunkte sind keine physikalisch-chemischen Stoffkonstanten des zu untersuchenden Stoffes. Sie hängen ab von den Abmessungen der Prüfeinrichtung, den Bedingungen der benutzten Prüfeinrichtung und der Durchführung. Deshalb gilt der Flammpunkt streng genommen nur mit Bezug auf die jeweilige Norm und gültige Korrelationen zwischen den Ergebnissen der unterschiedlichen Flammpunkt-bestimmungsverfahren oder mit anderen als den nach Norm vorgeschriebenen Prüfeinrichtungen können nicht belegt werden.

Zur Bestimmung werden verschiedene Geräte und Methoden verwendet:

Schnelles Gleichgewichtsverfahren mit geschlossenem Tiegel (EN ISO 3679:2015)

Der Prüfgegenstand wird im geschlossenen Tiegel (Vertiefung in einem Aluminiumblock) mit Hilfe einer unter dem Tiegel angebrachten elektrischen Heizung erwärmt. Der Tiegel wird auf eine vordefinierte Temperatur erwärmt und dort für eine festgelegte Zeit (z.B. 60 bzw. 120 s) gehalten. Danach wird versucht, mit einer Zündquelle (Flamme), die man durch eine sich öffnende Deckelaussparung einführt, das Dampf/Luft-Gemisch zu entzünden. Die Temperatur, ab der eine Entflammung auf der Oberfläche der Flüssigkeit beobachtet wird, wird als Flammpunkt bezeichnet. Die Bestimmung des Flammpunkts mit dem Rapid-Tester wird in einem Temperaturbereich von -30°C  bis  300°C durchgeführt.

Verfahren nach Pensky-Martens mit geschlossenem Tiegel (EN ISO 2719:2016)

Der Prüfgegenstand wird im geschlossenen Tiegel mit Hilfe eines elektrisch betriebenen Ofens mit Heißluftbad (mit Luftzwischenraum zwischen Ofen und Tiegel) erwärmt und kontinuierlich gerührt. Während man die Temperatur langsam steigert, wird in festgelegten zeitlichen Abständen versucht, mit einer Zündquelle (Flamme), die man durch eine sich öffnende Deckelaussparung einführt, das Dampf/Luft-Gemisch zu entzünden. Die Temperatur, ab der eine Entflammung auf der Oberfläche der Flüssigkeit beobachtet wird, wird als Flammpunkt bezeichnet. Die Bestimmung des Flammpunkts nach Pensky-Martens ist in einem Temperaturbereich von 40°C bis 370°C anwendbar.

Verfahren mit geschlossenem Tiegel nach Abel (EN ISO 13736:2013)

Der Prüfgegenstand wird im geschlossenen Tiegel mit Hilfe eines elektrisch betriebenen Ofens mit Heißluftbad (mit Luftzwischenraum zwischen Ofen und Tiegel) erwärmt und kontinuierlich gerührt. Während die Temperatur langsam gesteigert wird, wird in festgelegten zeitlichen Abständen versucht, mit einer Zündquelle (Flamme), die durch eine sich öffnende Deckelaussparung eingeführt wird, das Dampf/Luft-Gemisch zu entzünden. Die Temperatur, ab der eine Entflammung auf der Oberfläche der Flüssigkeit beobachtet wird, wird als Flammpunkt bezeichnet. Die Bestimmung des Flammpunkts nach Abel ist in einem Temperaturbereich von -30°C bis +70°C anwendbar.

In allen Fällen muss der gemessene Flammpunkt noch auf den Standarddruck von 1013 hPa korrigiert werden. Dazu wird folgende Formel verwendet:

            Flp. = C + 0,025 x (1013 – p)

mit

Flp. =   korrigierter Flammpunkt in °C
C    =    gemessener Flammpunkt in °C
p     =   Luftdruck in mbar

Der luftdruckkorrigierte Flammpunkt wird mit einer Genauigkeit von 0,5 °C abgerundet. Dieser Flammpunkt wird dann zur Einstufung des Stoffes nach den gängigen Richtlinien [1], [2], [3] herangezogen. Weiterhin kann die sichere Handhabungstemperatur in einem Betrieb abgeschätzt werden:
– bei reinen, nicht halogenierten Flüssigkeiten 5 K unter dem Flammpunkt,
– bei Lösemittel-Gemischen ohne halogenierte Komponente 15 K unter dem Flammpunkt.

Gerne unterstützen wir Sie bei der Bestimmung von Flammpunkten und der Bewertung der Ergebnisse im Zusammenhang mit Ihrem Verfahren. Sprechen Sie uns an.

Quellen
[1] Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS) / Regulation on Classification, Labelling and Packaging of Substances and Mixtures (CLP) / Verordnung EC 1272/2008
[2] UN-Transportrichtlinie: UN Recommendations on the Transport of Dangerous Goods: Manual of Tests and Criteria, Rev. 5 (2009) und UN-Model Regulations, Rev. 17 (2011)
[3] Richtlinie 67/548/EEC „Stoffrichtlinie“